集成式信号采集组件及包含其的交流监测设备的制作方法

本发明涉及一种集成式信号采集组件及包含其的交流监测设备。

背景技术：

1、配电系统中常规的电量监测方式，一般采用电力监测设备来实现，由于供电回路电流较大，不能直接接入监测设备，通常使用3个外置低压电流互感器将大电流转换成小信号后连接到监测设备的端子。

2、外置低压电流互感器，一般体积较大，大电流规格的断路器下端须安装折弯铜排才能穿过电流互感器。这种安装方式，会占用比较大的安装空间，而且低压电流互感器二次侧的电流回路不允许开路，开路会产生高电压，存在安全隐患，这样维修更换电力监测设备需断电，导致配电系统运行中断，造成损失；除了电流信号外，电压信号以及作为安全监测目的的温度监测，也需要连接到电力监测设备，这样导致接线繁琐，人工成本和材料成本很高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的交流监测设备安装到配电系统中时，接线繁琐、体积大、成本高的缺陷，而提供一种集成式信号采集组件及包含其的交流监测设备。

2、本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

3、本发明提供一种集成式信号采集组件，所述信号采集组件包括至少一组电连接件、信号采集板和第一外壳，所述电连接件包括导电条和电流互感器，所述电流互感器套在所述导电条上；所述信号采集板设有电压采集模块、电流采集模块、信号处理模块和第一数据接口，所述电流采集模块与所述电流互感器电连接，所述电压采集模块与所述导电条电连接，所述信号处理模块与所述电压采集模块、电流采集模块、第一数据接口信号连接，所述电压采集模块用于采集所述导电条的第一电压信号并发送至所述信号处理模块，所述电流采集模块用于采集所述电流互感器的第一电流信号并发送至所述信号处理模块，所述信号处理模块还用于根据所述第一电压信号、第一电流信号生成第一电量信号，所述信号处理模块还用于将所述第一电量信号通过所述第一数据接口输出；所述电连接件、信号采集板安装在所述第一外壳内，所述导电条的两端延伸至所述第一外壳的外部，所述导电条连接于电路中，所述信号采集板的第一数据接口伸出至所述第一外壳的外部。

4、在本技术方案中，电连接件、信号采集板都被组装在第一外壳内，使信号采集组件被预装为一个整体，该信号采集组件将电量信号采集、电量信号处理这两个功能集成在一起。在安装时，只需要将导电条的两端分别用于与下级设备、断路器电连接即可，不需要复杂的接线安装步骤，降低了安装成本，同时，该信号采集组件集成式一体化设计，也降低了产品成本。

5、较佳地，所述电连接件的数量为多个；所述第一外壳内形成隔板，所述隔板设置于相邻的电连接件之间。

6、在本技术方案中，通过在相邻的电连接件之间设置隔板，可保证相邻的电连接件相互之间不产生影响，可相对地缩小电连接件之间的距离，从而缩小该信号采集组件的体积，保证了该信号采集组件的安全性。

7、较佳地，所述第一外壳包括下壳体、上盖体和至少一个压板，所述导电条放置于所述下壳体上；所述上盖体盖在所述下壳体上；所述压板设置于所述导电条、上盖体之间，所述压板的一端压住所述导电条，所述压板的另一端与所述上盖体相抵接。

8、在本技术方案中，下壳体、上盖体和多个压板形成了一个基本密封的第一外壳，除了导电条的两端延伸至第一外壳的外部，其它部件基本被容纳在第一外壳内。

9、较佳地，所述信号采集组件还包括至少一个第一固定件，所述第一固定件将所述导电条固定在所述下壳体上。

10、在本技术方案中，通过第一固定件，可以将导电条固定在下壳体上。

11、较佳地，所述上盖体的内周面形成容纳腔，所述上盖体还设有连通所述容纳腔与外部空间的第一开口；所述信号采集板插入所述容纳腔内并被所述容纳腔限制，所述信号采集板的第一数据接口从所述第一开口伸出至所述上盖体的外部。

12、在本技术方案中，信号采集板插入容纳腔内，信号采集板被容纳腔所限制，上盖体对信号采集板施加一个向下的压力，使信号采集板放置于下壳体上；信号采集板的第一数据接口从第一开口伸出，用于与其它部件信号连接。

13、较佳地，所述信号采集板设有至少一个弹性接头，所述弹性接头与所述导电条一一对应设置，所述弹性接头与所述电压采集模块电连接；所述信号采集板与所述导电条相互垂直设置，所述弹性接头垂直压在所述导电条上。

14、在本技术方案中，使用直接压在导电条的弹性接头获得第一电压信号，不需要使用繁琐的电线连接的方式，结构紧凑，可以把信号采集组件的体积做到极小，降低生产成本和安装成本；而，通过信号采集板与导电条相互垂直设置，使弹性接头可以垂直压在导电条上，从而保证了弹性接头与导电条之间的接触面积，避免出现弹性接头因角度问题导致的接触不良的问题。

15、较佳地，所述电连接件还包括固定环，所述固定环套在所述导电条上，所述电流互感器套在所述固定环上并与所述固定环紧密接触；所述下壳体形成与所述固定环位置相对应的定位槽，所述固定环放置于所述定位槽内。

16、在本技术方案中，为了方便电连接件的安装，下壳体形成与固定环位置相对应的定位槽，固定环放置于定位槽内，使电连接件整体位于预设的位置。

17、较佳地，所述信号采集组件还包括温度传感器，所述温度传感器贴合于所述导电条的表面；所述信号采集板设有温度采集模块，所述温度采集模块与所述温度传感器、第一数据接口信号连接，所述温度采集模块用于采集所述温度传感器的第一温度信号，所述温度采集模块还用于将所述第一温度信号通过所述第一数据接口输出。

18、在本技术方案中，温度传感器用于检测导电条的温度，并将第一温度信号传递至温度采集模块，温度采集模块再将第一温度信号通过第一数据接口输出至其它部件。

19、较佳地，所述第一外壳的外部形成容纳槽，所述导电条伸出至外部的端部位于所述容纳槽内，所述温度传感器被压紧在所述导电条的端部与所述容纳槽的底面之间。

20、在本技术方案中，容纳槽用于定位导电条的同时，还为导电条的端部与其它部件的连接提供安装基础。

21、较佳地，所述信号采集组件还包括第二固定件，所述第二固定件包括头部和连接杆，所述第二固定件的连接杆依次穿过所述导电条、温度传感器后固定在所述容纳槽的底面，所述第二固定件的头部将所述导电条、温度传感器压紧在所述容纳槽的底面上。

22、在本技术方案中，第二固定件穿过导电条的端部并伸入至容纳槽的下方，将导电条固定在容纳槽的底面上，温度传感器以及其它需要与导电条的端部连接的连接件也被第二固定件所固定。

23、较佳地，所述信号采集板还包括校准存储模块，所述校准存储模块与所述第一数据接口信号连接，所述校准存储模块用于存储校准系数。

24、在本技术方案中，由于校准系数预存放在信号采集组件的校准存储模块中，该信号采集组件与其它部件连接时，其它部件直接读取信号采集组件的校准系数，即可生成校准后的数据，不需要重新匹配校准系数，提高了安装效率。

25、较佳地，所述信号采集组件包括至少一个安装块，所述安装块能与外部部件相固定；所述第一外壳设有至少一个安装槽，所述安装槽形成若干能与所述安装块配合的安装位，所述安装块能安装在任何一个安装位上。

26、在本技术方案中，安装块安装在安装槽中时，安装块安装在不同的安装位上，可实现安装块与第一外壳的相对位置的变更，从而适应信号采集组件的安装环境的变化。

27、本发明还提供一种交流监测设备，包括上述技术方案所述的信号采集组件。

28、在本技术方案中，将上述信号采集组件用于交流监测设备，可实现交流监测设备的集成化、小型化，降低了交流监测设备的产品成本，减少了交流监测设备的安装步骤。

29、较佳地，所述交流监测设备还包括监测组件，所述监测组件包括第二外壳和监测电路板，所述第二外壳与所述第一外壳相固定；所述监测电路板位于所述第二外壳内，所述监测电路板包括监测模块和第二数据接口，所述监测模块与所述第二数据接口信号连接，所述第二数据接口与所述第一数据接口相连接，所述监测模块用于读取所述信号处理模块的第一电量信号并根据监测条件进行实时监测。

30、在本技术方案中，当信号采集组件与监测组件需要组装在一起时，第二外壳与第一外壳相固定，第二数据接口与第一数据接口相连接，使信号采集组件、监测组件从物理上被固定在一起的同时，也实现了数据传输。通过这种安装方式组装的交流监测设备，体积较小，安装方便，降低了产品成本，减少了安装步骤。

31、较佳地，所述信号采集板还包括校准存储模块，所述校准存储模块与所述第一数据接口信号连接，所述校准存储模块用于存储校准系数，所述校准系数包括电量校准系数；所述监测模块还用于读取所述校准存储模块的电量校准系数，所述监测模块还用于根据第一电量信号和电量校准系数生成第二电量信号，所述监测模块还用于根据所述第二电量信号和监测条件进行实时监测。

32、在本技术方案中，监测模块除了读取信号处理模块的第一电量信号以外，还读取校准存储模块的电量校准系数，并根据第一电量信号和电量校准系数生成第二电量信号，采用校准后的第二电量信号进行实时监测，更加准确可靠。

33、较佳地，所述信号采集组件还包括温度传感器，所述温度传感器贴合于所述导电条的表面；所述信号采集板设有温度采集模块，所述温度采集模块与所述温度传感器、第一数据接口信号连接，所述温度采集模块用于采集所述温度传感器的第一温度信号，所述温度采集模块还用于将所述第一温度信号通过所述第一数据接口输出；所述监测模块用于读取所述温度采集模块的第一温度信号并根据监测条件进行实时监测。

34、在本技术方案中，监测模块用于读取温度采集模块的第一温度信号并根据监测条件进行实时监测，当导电条的温度出现异常时，监测模块能及时反馈并报警。

35、较佳地，所述信号采集板还包括校准存储模块，所述校准存储模块与所述第一数据接口信号连接，所述校准存储模块用于存储校准系数，所述校准系数包括温度校准系数；所述监测模块还用于读取所述校准存储模块的温度校准系数，所述监测模块还用于根据第一温度信号和温度校准系数生成第二温度信号；所述监测模块用于根据所述第二温度信号和监测条件进行实时监测。

36、在本技术方案中，监测模块除了读取温度采集模块的第一温度信号以外，还读取校准存储模块的温度校准系数，并根据第一温度信号和温度校准系数生成第二温度信号，采用校准后的第二温度信号进行实时监测，更加准确可靠。

37、较佳地，所述第一外壳与所述第二外壳为可拆卸连接。

38、在本技术方案中，通过可拆卸连接的第一外壳、第二外壳，使信号采集组件、监测组件其中任何一个部件出现问题，都可以随时更换，方便了维修，也降低了维修成本。

39、较佳地，所述第二外壳的外周面向内凹陷形成凹陷区，所述凹陷区具有第二开口，所述第二数据接口从所述第二开口伸出；所述第一外壳设有向外凸出的凸起部，所述凸起部具有第一开口，所述第一数据接口从所述第一开口伸出；所述第一外壳与所述第二外壳相连接时，所述凸起部与所述凹陷区相配合，所述第一数据接口与所述第二数据接口相连接。

40、在本技术方案中，当信号采集组件、监测组件相连接时，第一外壳的凸起部插入第二外壳的凹陷区内，使第一数据接口与第二数据接口能相连接。通过设置凸起部、凹陷区，使信号采集组件、监测组件相固定时，可以快速方便地实现定位。

41、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

42、本发明的积极进步效果在于：

43、上述集成式信号采集组件，电连接件、信号采集板都被组装在第一外壳内，使信号采集组件被预装为一个整体，将电量信号采集、电量信号处理这两个功能集成在一起，不需要复杂的接线安装步骤，降低了安装成本；将该集成式信号采集组件应用于交流监测设备时，可实现交流监测设备的集成化、小型化，降低了交流监测设备的产品成本，减少了交流监测设备的安装步骤。