电能质量分析仪电路及电能质量分析系统的制作方法

本实用新型涉及电力测试设备技术领域，特别是涉及一种电能质量分析仪电路及电能质量分析系统。

背景技术：

电能质量是电力系统是否正常运行的重要考量因素，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其中，电压暂降和中断已成为最重要的电能质量问题。在现代电力系统中，进行有效的电能质量分析测试，是电力系统正常运行的重要保障。

目前，对电能质量进行分析测试，主要是依靠电能质量分析仪。通过电能质量分析仪提供电力运行中的谐波分析及功率品质分析，能够对电网运行进行长时间的数据采集监测。

然而，传统的电能质量分析仪产品电路过于复杂，包含了多种人机交互设计，造成电能质量分析仪产品体积过大，不便于现场安装或使用。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的电能质量分析仪产品电路过于复杂，包含了多种人机交互设计，造成电能质量分析仪产品体积过大，不便于现场安装或使用的缺陷，提供一种电能质量分析仪电路及电能质量分析系统。

一种电能质量分析仪电路，包括数据采样模块、数据处理模块和通信模块；

数据处理模块分别连接数据采样模块和通信模块；

数据采样模块用于对电网进行模拟数据采样，并将模拟数据转换为数字信号；

数据处理模块用于对数字信号进行电能质量分析，生成电能质量分析测试结果；

通信模块用于连接用户设备，并用于将分析测试结果上传至服务器；其中，服务器可与用户设备连接。

上述电能质量分析仪电路，通过数据采样模块对电网进行模拟数据采样，并将模拟数据转换为数字信号，使数据处理模块根据数字信号生成电能质量分析测试结果并将电能质量分析测试结果通过通信模块上传至可与用户设备连接的服务器。测试人员可通过用户设备连接电能质量分析仪电路的工作状态和电能质量分析测试结果，并可通过用户设备与电能质量分析仪电路进行人机交互。基于此，无需在电能质量分析仪电路中设置硬件人机交互硬件即可实现人机交互，可有效地缩小电能质量分析仪电路的体积，便于现场安装。同时，测试人员可通过用户设备与电能质量分析仪电路进行人机交互，也便于测试人员使用。

在其中一个实施例中，通信模块包括第一通信模块和第二通信模块；

数据处理模块分别连接第一通信模块和第二通信模块；

第一通信模块用于连接用户设备，第二通信模块用于连接服务器；其中，服务器可与用户设备连接。

在其中一个实施例中，第一通信模块包括蓝牙通信模块。

在其中一个实施例中，第二通信模块包括4G通信模块。

在其中一个实施例中，还包括定位模块；

定位模块连接数据处理模块。

在其中一个实施例中，还包括量程控制模块；

量程控制模块分别连接数据采样模块和数据处理模块。

在其中一个实施例中，数据采样模块包括第一处理器和数据采样芯片；

数据处理模块通过第一处理器连接数据采样芯片；

数据采样芯片用于对电网进行模拟数据采样。

在其中一个实施例中，第一处理器包括FPGA。

在其中一个实施例中，数据处理模块包括第二处理器。

本实用新型实施例还提供一种电能质量分析系统：

一种电能质量分析系统，包括电能质量分析仪电路、用户设备和服务器；

电能质量分析仪电路包括数据采样模块、数据处理模块和通信模块；

数据处理模块分别连接数据采样模块和通信模块；

数据采样模块用于对电网进行模拟数据采样，并将所述模拟数据转换为数字信号；

数据处理模块用于对数字信号进行电能质量分析，生成电能质量分析测试结果；

通信模块连接用户设备，并用于将分析测试结果上传至服务器。

上述的电能质量分析系统，通过数据采样模块对电网进行模拟数据采样，并将模拟数据转换为数字信号，使数据处理模块根据数字信号生成电能质量分析测试结果并将电能质量分析测试结果通过通信模块上传至可与用户设备连接的服务器。测试人员可通过用户设备连接电能质量分析仪的工作状态和电能质量分析测试结果，并可通过用户设备与电能质量分析仪进行人机交互。基于此，无需在电能质量分析仪中设置硬件人机交互硬件即可实现人机交互，可有效地缩小电能质量分析仪的体积，便于现场安装。同时，测试人员可通过用户设备与电能质量分析仪进行人机交互，也便于测试人员使用。

附图说明

图1为电能质量分析仪电路模块结构图；

图2为一实施例的数据采样模块结构图；

图3为一实施例的数据采样模块结构图；

图4为一实施例的电能质量分析仪电路模块结构图；

图5为另一实施例的电能质量分析仪电路模块结构图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本发明实施例提供一种电能质量分析仪电路：

图1为电能质量分析仪电路模块结构图，如图1所示，电能质量分析仪电路包括数据采样模块100、数据处理模块101和通信模块102；

数据处理模块101分别连接数据采样模块100和通信模块102；

数据采样模块100用于对电网进行模拟数据采样，并将模拟数据转换为数字信号；

数据采样模块100用于连接电网，对电网进行模拟数据采样。其中，数据采样模块100进行的模拟数据采样包括电压数据采样和电流数据采样，即数据采样模块100通过与电网的连接，分别对电网的电压和电流进行模拟数据采样。进一步地，数据采样模块100将采样到的模拟数据进行AD转换，将转换后的数字信号传输至数据处理模块101。

图2为一实施例的数据采样模块结构图，如图2所示，数据采样模块100包括第一处理器200和数据采样芯片201；

数据处理模块101通过第一处理器200连接数据采样芯片201；

数据采样芯片201用于对电网进行模拟数据采样。

其中，数据采样芯片201用于连接电网，对电网进行模拟数据采样。其中，数据采样芯片201进行的模拟数据采样包括电压数据采样和电流数据采样，即数据采样芯片201通过与电网的连接，分别对电网的电压和电流进行模拟数据采样。进一步地，数据采样芯片201将采样到的数据通过第一处理器200传输至数据处理模块101。

一般地，第一处理器200用于对数据采样芯片201将采样到的模拟数据进行AD转换，并根据预设的数据协议，对转换后的数字信号进行前端数据处理，并将处理好的数据发送至数据处理模块101。

在其中一个实施例中，也可由数据采样芯片201完成对模拟数据的AD转换。数据采样芯片201可选用具备AD转换功能的数据采样芯片201，包括AD7606芯片等。对应的，第一处理器200可选用FPGA处理器，以对采样到的数据进行前端处理，并与数据处理模块101间完成数据交互。

数据处理模块101用于对数字信号进行电能质量分析，生成电能质量分析测试结果；

其中，数据处理模块101用于对数据采样模块100传输过来的数字信号进行电能质量分析，即完成电能质量检测的业务功能，包括电能质量数据计算、电能质量数据分析或电能质量数据上传等业务功能。同时，数据处理模块101作为业务功能核心，处于中间控制地位，可通过与数据采样模块100的数据交互，对数据采样模块100进行相应控制。

在其中一个实施例中，数据处理模块101包括第二处理器，第二处理器作为电能质量检测的业务功能核心，包括电能质量数据计算、电能质量数据分析或电能质量数据上传等业务功能。

在其中一个实施例中，第二处理器包括ARM处理器。其中，可选用IMX6ARM处理器，通过IMX6ARM处理器完成电能质量的检测业务。

通信模块102用于连接用户设备，并用于将分析测试结果上传至服务器。

通信模块102用于连接用户设备，即数据处理模块101可通过通信模块102与用户设备实现数据交互。其中，用户设备包括手机、笔记本电脑或测试终端等用户端设备，测试人员可与用户设备人机交互，产生交互数据。数据处理模块101通过与用户设备间的数据交互，获取用户设备中的交互数据，间接实现测试人员与电能质量分析仪电路的人机交互。

同时，通信模块102将电能质量分析仪的分析测试结果上传至服务器，使得测试人员可通过服务器远程了解电能质量分析仪的分析测试结果，提高使用电能质量分析仪的便利性。

图3为一实施例的数据采样模块结构图，如图3所示，通信模块102包括第一通信模块300和第二通信模块301；

数据处理模块101分别连接第一通信模块300和第二通信模块301；

第一通信模块300用于连接用户设备，第二通信模块301用于连接服务器；其中，服务器可与用户设备连接。

其中，第一通信模块300用于连接用户设备，即数据处理模块101可通过第一通信模块300与用户设备实现数据交互，间接实现测试人员与电能质量分析仪电路的人机交互。第二通信模块301用于连接服务器，用于将分析测试结果发送至服务器。用户设备可通过与服务器的连接，接收分析测试结果，便于测试人员使用电能质量分析仪。

其中，通过第一通信模块300和第二通信模块201的区分，使电能质量分析仪电路的各项通信之间互不干扰。同时，可针对电能质量分析仪电路分别与用户设备和服务器之间的特点，选用不同的通信模块来实现电能质量分析仪电路的各项通信。

在其中一个实施例中，第一通信模块300为近距离无线通信模块，包括蓝牙通信模块、红外通信模块或wifi通信模块。

在其中一个实施例中，第二通信模块301为远距离无线通信模块，包括4G通信模块或GSM通信模块。

图4为一实施例的电能质量分析仪电路模块结构图，如图4所示，电能质量分析仪电路还包括定位模块400；

定位模块400连接数据处理模块101。

定位模块400连接数据处理模块101，可将获取到的定位数据通过数据处理模块101，发送至用户设备或服务器，便于测试人员确定电能质量分析仪的位置。

在其中一个实施例中，定位模块400包括GPS定位模块。

图5为另一实施例的电能质量分析仪电路模块结构图，如图5所示，电能质量分析仪电路还包括量程控制模块500；

量程控制模块500分别连接数据采样模块100和数据处理模块101。

其中，量程控制模块500通过与数据采样模块100的连接，用于调整数据采样模块100对电网进行模拟数据采样的量程，包括调整电压采样量程和电流采样量程。其中，调整电压采样量程包括放大电压采样量程和缩小电压采样量程；调整电流采样量程包括放大电流量程和缩小电流量程。

同时，量程控制模块500还与数据处理模块101连接，可根据数据处理模块101的控制信号调整量程，其中，数据处理模块101的控制信号包括用户设备发送的控制信号。即量程控制模块500对模拟数据采样的量程调整，测试人员可通过用户设备实现该项人机交互。

上述电能质量分析仪电路，通过数据采样模块对电网进行模拟数据采样，并将模拟数据转换为数字信号，使数据处理模块根据数字信号生成电能质量分析测试结果并将电能质量分析测试结果通过通信模块上传至可与用户设备连接的服务器。测试人员可通过用户设备连接电能质量分析仪电路的工作状态和电能质量分析测试结果，并可通过用户设备与电能质量分析仪电路进行人机交互。基于此，无需在电能质量分析仪电路中设置硬件人机交互硬件即可实现人机交互，可有效地缩小电能质量分析仪电路的体积，便于现场安装。同时，测试人员可通过用户设备与电能质量分析仪电路进行人机交互，也便于测试人员使用。

本实用新型实施例还提供一种电能质量分析系统：

一种电能质量分析系统，包括电能质量分析仪电路、用户设备和服务器；

电能质量分析仪电路包括数据采样模块、数据处理模块和通信模块；

数据处理模块分别连接数据采样模块和通信模块；

数据采样模块用于对电网进行模拟数据采样，并将所述模拟数据转换为数字信号；

数据处理模块用于对数字信号进行电能质量分析，生成电能质量分析测试结果；

通信模块连接用户设备，并用于将分析测试结果上传至服务器。

其中，本实施例所提供的电能质量分析系统相对于传统的电能质量分析仪，减少了按键，液晶屏的用于人机交互的外设，硬件成本以及设备尺寸都有较大的降低。同时由于设备没有按键以及液晶，用户只需接好电压电流测量线以及电源线，则可使用，减少人机交互的复杂程度。

上述的电能质量分析系统，通过数据采样模块对电网进行模拟数据采样，并将模拟数据转换为数字信号，使数据处理模块根据数字信号生成电能质量分析测试结果并将电能质量分析测试结果通过通信模块上传至可与用户设备连接的服务器。测试人员可通过用户设备连接电能质量分析仪的工作状态和电能质量分析测试结果，并可通过用户设备与电能质量分析仪进行人机交互。基于此，无需在电能质量分析仪中设置硬件人机交互硬件即可实现人机交互，可有效地缩小电能质量分析仪的体积，便于现场安装。同时，测试人员可通过用户设备与电能质量分析仪进行人机交互，也便于测试人员使用。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。