容性设备状态监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高压电器设备技术领域，涉及一种监测装置，尤其涉及一种容性设备状态监测装置。
【背景技术】
[0002]容性设备绝缘在线监测系统通过监测变电站内电容型一次设备，如电流互感器、电压互感器、变压器套管、耦合电容器及CVT等高压设备的末屏泄漏电流和变电站环境温湿度，经分析计算后得到设备运行状态下的等值电容及其变化率、介质损耗、系统电压、系统周波等数据，系统服务器根据数据结合环境温湿度的变化趋势，分析评估容性设备的运行状况。
[0003]但是，现有仪器多数采用单片机进行数据的采集和处理，多数采用均匀的整周期采样，采样精度和抗谐波干扰能力较差，无操作系统来分析处理记录数据，无数据库来记录设备的长时间工作数据、需要外接IH)来完成IEC61850通信协议的处理。
[0004]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的监测系统，以便克服现有系统存在的上述缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种容性设备状态监测装置，可提高测量精度及抗干扰能力。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种容性设备状态监测装置，所述监测装置包括:核心处理电路、系统电源电路、模拟米样电路、显不模块、RTC时钟米集电路、彳目号米集电路；
[0008]所述核心处理电路分别连接系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、?目号米集电路。
[0009]作为本实用新型的一种优选方案，所述监测装置还包括外置SD卡、FLASH存储电路，外置SD卡、FLASH存储电路分别与核心处理电路连接。
[0010]作为本实用新型的一种优选方案，所述信号采集电路为多通道信号采集电路，所述信号多通道信号采集电路包括PT电压信号采集模块、温度湿度信号采集模块和电流信号采集模块。
[0011]作为本实用新型的一种优选方案，所述监测装置包括至少一移动终端，移动终端包括微处理器、显示单元、存储单元、无线通讯单元，移动终端通过其无线通讯单元与监测装置的主机连接；
[0012]所述核心处理电路、系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、
信号采集电路位置于主机内。
[0013]本实用新型采用高速的嵌入式处理芯片，在其上移植并运行主流的嵌入式Linux操作系统，利用操作系统多任务调度处理能力来解决数据的运算处理与分析、解决日常测量数据的数据库存储与检索、工作日志的记录与检索、利用配置文件来完成系统的初始化配置，如(测量的路数单相或三相、测量线路的电压等级、一次侧互感器变比、二次侧互感器变比、数据库存储路径、日志路径与存储频率、与后台远端设备的通信协议标准等)。采用多通道的32位AD高精度芯片，同步采样多路电压、电流通道的测量数据，进一步消除由于采样通道分时切换而引入的角差误差。由于嵌入式操作系统的内存空间较大，所以采用多个周期的采样数据进行计算，通过大量离散数据的频域计算与DFT计算进而得到想要测量的参数，此算法可以计算非周期采样得到的AD数据，同时避免了同步算法需要的硬件同步锁存电路的额外开销和同步算法的过零干扰问题。根据采集的电压电流数据可以精准的算出功率因数角，进而进一步求得介损角度和介损因数，由DFT计算可以计算出2?31次谐波幅值和谐波畸变率，从而有效的减少谐波的干扰。
[0014]在新容性设备状态监测装置中集成IED的通讯功能，在操作系统中实现IEC-61850等通信协议，由文件系统打开和读写XML文件，引用第三方库或系统自带库对XML格式的通信配置文件识别和解析，跟据配置信息设置通信协议要求的相应配置，进而完成通信功能，可实现与CAC或其它后台系统直接通信。由系统硬件和操作系统共同实现装置的通信接口包括:网络、蓝牙、串口 RS-232、串口 RS-485等，以满足各种需求。
[0015]现有的容性监测装置一般是由单品机+计量芯片完成或低速AD芯片，一般采样计算周期为3个电网周期，计算的采样数据量较小，无法进行大数据量的计算、无法实现非周期采样的AD离散数据计算，计算的结果精度较低。还因为没有运行操作系统，无法实现文件系统与数据库等相应功能，无法解析XML文件，需要额外的IED装置辅助实现IEC-61850通信协议。
[0016]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出的容性设备状态监测装置，可提高测量精度，提高抗干扰能力，增加谐波测量功能，增加系统的并行处理能力，可远程更新升级简化系统维护难度。本实用新型同时，增加文件系统及数据库的处理功能，增加IEC61850的协议处理功能。
【附图说明】
[0017]图1为容性设备状态监测装置的组成示意图。
[0018]图2为核心处理电路的原理图。
[0019]图3为系统电源电路的原理图。
[0020]图4为模拟采样的电路原理图。
[0021 ]图5为显示模块电路的原理图。
[0022]图6为RTC时钟、温度采集电路的原理图。
[0023]图7为外置SD卡、FLASH存储电路的原理图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0025]实施例一
[0026]请参阅图1，本实用新型揭示了一种容性设备状态监测装置，所述监测装置包括:核心处理电路1、系统电源电路2、模拟采样电路3、显示模块4、RTC时钟、温度采集电路5。各电路的电路原理图可参阅图2至图6。
[0027]所述核心处理电路I分别连接系统电源电路2、模拟采样电路3、显示模块4、RTC时钟、温度采集电路5。
[0028]所述监测装置还包括外置SD卡、FLASH存储电路6，外置SD卡、FLASH存储电路6与核心处理电路连接。外置SD卡、FLASH存储电路的原理图可参阅图7。
[0029]所述监测装置还包括多通道信号采集电路，所述信号多通道信号采集电路包括PT电压信号采集模块、温度湿度信号采集模块和电流信号采集模块。
[0030]请继续参阅图1，所述监测装置还可以包括通讯接口模块7、数据库管理模块8、日志管理系统模块9、IEC-61850协议处理模块10、文件系统管理模块11
[0031]此外，所述监测装置包括至少一移动终端，移动终端包括微处理器、显示单元、存储单元、无线通讯单元，移动终端通过其无线通讯单元与监测装置的主机连接;所述核心处理电路、系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、信号采集电路位置于主机内。
[0032]实施例二
[0033]本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，容性设备状态监测装置硬件上采用ARMll嵌入式处理器，采用512MB的三星内存，通过数据总线进行数据交互。采用4GB的Nand Flash用于存储UBoot、操作系统内核、文件系统，通过SPI总线进行驱动。采用DM9000作为网络硬件驱动接口，通过数据总线驱动。采用交流24V转5V直流的电源模块为系统供电，采用TI公司的ADS131E0X 32位高精度AD芯片进行数据采集，通过SPI总线驱动。通过Micro SD总线可外扩32GB的SD卡，用于存储长时间的记录数据和数据库信息。一次侧电压、电流分别经电压互感器和电流互感器后再经分压电阻网络接入板子的AD芯片进行数据采集。通过ARM处理器的USB接口可外扩WIFI和蓝牙芯片，进而实现无线传输功能。
[0034]软件上采用Linux做为操作系统，使用Iinux3.0.6作为系统内核，使用UBoot作为系统引导工具，文件系统根据装置所需的设备文件自行裁剪。移植sql开源数据库进行数据库的存储与检索工作，移植开源XML库完成IEC-61850配置文件的读写工作。使用多线程进行系统的多任务并行处理，每种功能抽象成独立的模块，最终交叉编译成后缀.so的动态库，
[0035]系统初始化时根据配置文件加载所需的动态库完成独立的功能，这样做到运行程序的模块可动态加载，方便系统的维护升级。
[0036]综上所述，本实用新型提出的容性设备状态监测装置，可提高测量精度，提高抗干扰能力，增加谐波测量功能，增加系统的并行处理能力，可远程更新升级简化系统维护难度。本实用新型同时，增加文件系统及数据库的处理功能，增加IEC61850的协议处理功能。
[0037]本实用新型容性设备状态监测装置可以内置Linux智能操作系统，有效的提升了采样精度和数据处理分析能力，消除了谐波等干扰信号对测量结果的影响。
[0038]这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
【主权项】
1.一种容性设备状态监测装置，其特征在于，所述监测装置包括:核心处理电路、系统电源电路、模拟米样电路、显不模块、RTC时钟米集电路、彳目号米集电路； 所述核心处理电路分别连接系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、?目号米集电路。2.根据权利要求1所述的容性设备状态监测装置，其特征在于: 所述监测装置还包括外置SD卡、FLASH存储电路，外置SD卡、FLASH存储电路分别与核心处理电路连接。3.根据权利要求1所述的容性设备状态监测装置，其特征在于: 所述信号采集电路为多通道信号采集电路，所述信号多通道信号采集电路包括PT电压信号采集模块、温度湿度信号采集模块和电流信号采集模块。4.根据权利要求1所述的容性设备状态监测装置，其特征在于: 所述监测装置包括至少一移动终端，移动终端包括微处理器、显示单元、存储单元、无线通讯单元，移动终端通过其无线通讯单元与监测装置的主机连接； 所述核心处理电路、系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、信号采集电路位置于主机内。
【专利摘要】本实用新型揭示了一种容性设备状态监测装置，所述监测装置包括：核心处理电路、系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、信号采集电路；所述核心处理电路分别连接系统电源电路、模拟采样电路、显示模块、RTC时钟采集电路、信号采集电路。本实用新型提出的容性设备状态监测装置，可提高测量精度，提高抗干扰能力，增加谐波测量功能，增加系统的并行处理能力，可远程更新升级简化系统维护难度。本实用新型同时，增加文件系统及数据库的处理功能，增加IEC61850的协议处理功能。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN205263245
【申请号】CN201520972089
【发明人】许彦来, 向峻, 张军茹, 李勇华
【申请人】上海精鼎电力科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月30日