一种电力线录波装置的制作方法

1.本实用新型属于电力通信技术领域，具体涉及一种基于rn8302b的新型电力线录波装置。


背景技术：

2.多年来，电力系统自动故障记录已成为分析系统事故，特别是分析继电保护动作行为的重要依据。尤其是以微机为基础的故障录波系统，能够记录电网故障发生前后电气量和状态变化过程信息，完整地反映故障后的瞬间变化及继电保护的动作行为，并有数据存档和数据再分析的能力。而其中，故障录波装置作为该系统的关键设备则显的尤为重要。
3.现有技术中，大多电力系统中都采用dsp+ad的方式进行录波数据采样与处理，但是该方案成本高昂，不利于大范围推广使用。


技术实现要素：

4.本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单、成本较低的电力线录波装置，以实现电力线录波数据采样。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种电力线录波装置，包括计量芯片，微处理器、电源模块和数据处理存储模块，所述计量芯片的输入端通过电压互感器和电流互感器与电力线连接，输出端通过spi通信与微处理器连接，所述微处理器通过spi通信和串口通信与数据处理存储模块连接，所述计量芯片内设置有三相电压、电流采样的原始数据寄存器，计量芯片的三相电压、电流采样原始数据寄存器被设置为波形缓存寄存器，用于缓存三相电压、电流采样波形数据。
6.所述计量芯片的引脚spcs与微处理器的引脚spi3 nss连接，rn8302b计量芯片的引脚spck与微处理器的引脚spi3 sck连接，rn8302b计量芯片的引脚spdi与微处理器的引脚spi3 mosi连接，rn8302b计量芯片的引脚spdo与微处理器的引脚spi3 miso连接；所述微处理器的引脚spi1 mosi、spi1miso、spi1sck、spinss、uart2 rx、uart2 tx与数据处理存储模块连接。
7.所述微处理器为st单片机，所述数据处理存储模块为全志t3四核cortex
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a7，8gb emmc flash。
8.所述计量芯片的型号为rn8302b或钜泉光电的ht7132。
9.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型提供了一种电力线录波装置，包括rn8302b计量芯片，微处理器、电源模块和数据处理存储模块，所述计量芯片的输入端通过电压互感器和电流互感器与电力线连接，输出端通过spi通信与微处理器连接，所述微处理器通过spi通信和串口通信与数据处理存储模块连接。其中，rn8302b计量芯片负责电力线波形采样，采样数据缓存在rn8302b自带7路24bits的波形缓存寄存器中，微处理器通过spi通信端口读取波形缓存寄存器中的数据，并对数据进行纠正后，发送至数据处理存储模块，因此，本实用新型可以实现电力线波形采样，而且其成本相对现有技术较低。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例提供的一种基于rn8302b的新型电力线录波装置的结构框图；
11.图2为本实用新型实施例中计量芯片的电路原理图；
12.图3为本实用新型实施例中微处理器的电路原理图。
具体实施方式
13.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.如图1所示，本发明实施例提供了一种电力线录波装置，包括计量芯片，微处理器、电源模块和数据处理存储模块，所述计量芯片的输入端通过电压互感器和电流互感器与电力线传感器连接，输出端通过spi通信与微处理器连接，所述微处理器通过spi通信和串口通信与数据处理存储模块连接，所述计量芯片内设置有三相电压、电流采样原始数据寄存器，所述计量芯片内设置有三相电压、电流采样原始数据寄存器，计量芯片的三相电压、电流采样原始数据寄存器被设置为波形缓存寄存器，用于缓存三相电压、电流采样波形数据。且计量芯片的刷新速率大于6.4khz，此外，所述计量芯片应具有高速通信接口(>＝3mbps)，通过该接口可实时读取寄存器，使得采样相移影响降到最低；同时，该计量芯片应具有功率、电能等其他电力参数的测量和计量功能。
15.具体地，本实施例中，计量芯片的型号为锐能微的三相多功能防窃电计量芯片rn8302b。如图2～3所示，所述rn8302b计量芯片的引脚spcs与微处理器的引脚spi3 nss连接，rn8302b计量芯片的引脚spck与微处理器的引脚spi3 sck连接，rn8302b计量芯片的引脚spdi与微处理器的引脚spi3 mosi连接，rn8302b计量芯片的引脚spdo与微处理器的引脚spi3 miso连接。其中，rn8302b计量芯片具有abc三相电压、电流采样原始数据寄存器，可以对电压、电流采样数据进行缓存，而且，其通过spi高速通信接口，可以实现实时读取寄存器，使得采样相移较低，便于微处理器进行数据纠偏。此外，除了锐能微的三相多功能防窃电计量芯片rn8302b，钜泉光电的ht7132也可以实现上述目的，但价格相对较高一些。
16.具体地，本实施中，将计量芯片rn8302b的uawav(00h)、ubwav(01h)、ucwav(02h)、iawav(03h)、ibwav(04h)、icwav(05h)替代波形缓存寄存器，具体设置见表1所述。则微处理器通过与计量芯片的高速通信，可以实现计量芯片内的参数寄存器内的波形数据的读取和储存。
17.表1计量芯片参数寄存器
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进一步地，如图3所示，本实施例中，所述微处理器的引脚spi1 mosi、spi1miso、spi1sck、spinss、uart2 rx、uart2 tx与数据处理存储模块连接。微处理器通过spi通信读取到计量芯片的数据寄存器中的波形数据后，将其通过通信串口urat或者spi通信发送至数据处理存储模块。数据处理存储模块将波形数据进行存储，也可以进行波形数据的二次分析。具体地，本实施例中，采用的微处理器为st单片机，型号为stm32f407，所述数据处理存储模块为全志t3四核cortex
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a7，8gb emmc flash。
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本实用新型的工作原理如下：计量芯片具有abc三相电压、电流采样原始数据寄存器，可以对电压、电流采样数据进行缓存，而且，其上设置有spi高速通信接口，可以实现实时读取寄存器，使得采样相移较低，便于微处理器进行数据纠偏。微处理器实时读取到计量芯片的数据寄存器内存储的波形数据后，通过通信串口urat或者spi通信发送至数据处理存储模块进行存储或者二次分析。
[0021]
综上所述，本实用新型提供了一种电力线录波装置，包括计量芯片，微处理器、电源模块和数据处理存储模块，所述计量芯片内设置有三相电压、电流采样原始数据寄存器，所述计量芯片的输入端通过电压互感器和电流互感器与电力线连接，输出端通过spi通信与微处理器连接，所述微处理器通过spi通信和串口通信与数据处理存储模块连接。其中，计量芯片负责电力线波形采样和脉冲计量，采样数据缓存在计量芯片自带的7路24bits的波形缓存寄存器中，微处理器通过spi通信端口读取波形缓存寄存器中的波形数据，并对数据进行处理后，发送至数据处理存储模块，因此，本实用新型可以实现电力线波形采样，而且其成本相对现有技术较低。
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最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。