一种电力设备监测数据快速采集装置的制作方法

本申请涉及电力设备领域，尤其涉及一种电力设备监测数据快速采集装置。

背景技术：

近年来，随着计算机技术及电力电子技术的迅速发展，电力自动化技术得到了快速的发展，利用电力网络对电力设备采集电力设备的运行工况数据，远程管理电力设备的健康状况的方式成为了电力运维手段的不二之选。

而电力设备的监测数据采集周期极短，可达分钟级甚至是秒级，而且采集数据的种类多，对电力设备监控终端的配置要求极高，使得现有的电力设备的监测系统需要基于性能强大的PC终端建立，导致了现有的电力设备监测数据采集工程开发难度大的技术问题。

技术实现要素：

本申请公开了一种电力设备监测数据快速采集装置，用于解决现有的电力设备监测数据采集工程开发难度大的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种电力设备监测数据快速采集装置，包括：控制电路、计量芯片和通信电路；

所述控制电路的数据引脚通过数据总线与所述通信电路通信连接；

所述控制电路通过通用输入输出接口与所述计量芯片通信连接；

其中，所述通信电路用于为所述控制电路与后台控制终端建立通信连接；

所述计量芯片具体为ATT7122C电能计量芯片，用于采集待监测电力设备的运行数据；

所述控制电路为ARM9架构的微处理器电路。

优选地，还包括：遥信电路；

所述遥信电路通过所述数据总线与所述控制电路通信连接；

所述遥信电路具体为74HC245芯片。

优选地，还包括：红外脉冲收发电路；

所述红外脉冲收发模块的输入输出接口与所述控制电路的PWM引脚通信连接。

优选地，还包括：按键电路和显示电路；

所述按键电路和所述显示电路均通过所述数据总线与所述控制电路通信连接。

优选地，所述按键电路具体为由两组74HC245芯片组成的16路按键电路。

优选地，所述显示电路具体为由两组74HC573芯片组成的16路LED电路。

优选地，还包括：告警电路；

所述告警电路通过所述数据总线与所述控制电路通信连接。

优选地，所述通信模块具体包括：GPRS通信模块、CDMA模块、PSTN通信模块、网络通信模块、无线电通信模块、RS485通信模块中的至少一种。

优选地，所述数据总线具体为IIC总线。

优选地，还包括：供电电路；

所述供电电路具体包括：备用电池和市电接口，用于为所述电力设备监测数据快速采集装置提供电能。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供的一种电力设备监测数据快速采集装置，包括：控制电路、计量芯片和通信电路；所述控制电路的数据引脚通过数据总线与所述通信电路通信连接；所述控制电路通过通用输入输出接口与所述计量芯片通信连接；其中，所述通信电路用于为所述控制电路与后台控制终端建立通信连接；所述计量芯片具体为ATT7122C电能计量芯片，用于采集待监测电力设备的运行数据；所述控制电路为ARM9架构的微处理器电路。

本申请通过采用基于ARM9架构的高性能低功耗处理器实时多任务处理器建立电力设备监测数据快速采集装置，通过基于ARM9体系的电力设备监测数据快速采集装置中各个模块之间的协调配置，能够在确保装置体积的同时使数据采集的速率大大增加，解决了现有的电力设备的监测系统需要基于性能强大的PC终端建立，导致的现有的电力设备监测数据采集工程开发难度大的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种电力设备监测数据快速采集装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一种电力设备监测数据快速采集装置的遥信电路的电路图；

图3为本申请提供的一种电力设备监测数据快速采集装置的按键电路的电路图；

图4为本申请提供的一种电力设备监测数据快速采集装置的显示电路的电路图；

图5为本申请提供的一种电力设备监测数据快速采集装置的数据总线电路的电路图。

具体实施方式

本申请实施例公开了一种电力设备监测数据快速采集装置，用于解决现有的电力设备监测数据采集工程开发难度大的技术问题。

请参阅图1至图5，本申请实施例中提供的一种电力设备监测数据快速采集装置，包括：控制电路1、计量芯片2和通信电路3；

控制电路1的数据引脚通过数据总线10与通信电路3通信连接；

控制电路1通过通用输入输出接口与计量芯片2通信连接；

其中，通信电路3用于为控制电路1与后台控制终端建立通信连接；

计量芯片2具体为ATT7122C电能计量芯片2，用于采集待监测电力设备的运行数据；

控制电路1为ARM9架构的微处理器电路。

需要说明的是，本实施例采用ARM9平台的终端产品硬件电路逻辑设计和平台组建。内容包括整体的框架，各功能模块的组成及详细的CPU管脚及ARM核心板管脚定义、应用、功能分配，各功能单元电路、板间接插件定义。

其中本实施例的控制电路1为ARM9体系的微处理器电路，一般包括有：CPU模块、NAND FLASH模块、SDRAM模块、FRAM模块、复位电路及电源转换芯片。

本实施例的计量芯片2优选采用珠海炬力的ATT7122C,此款芯片由其前身ATT7022B开发而成，性能稳定，价格合适，最具特点的是其内部带有实时采样数据缓存单元，这样CPU无需响应频繁的中断去采集实时数据，可以大大节约CPU的资源。同时，本实施例通过ARM9直接与计量芯片2通讯，这样可以省去外围的电路，从而达到降低成本的效果，除此之外，还可以省去相应的PCB板、接插件。

进一步地，还包括：遥信电路4；

遥信电路4通过数据总线10与控制电路1通信连接；

遥信电路4具体为74HC245芯片。

需要说明的是，本实施例的遥信电路4的开关量采集挂在D0～D7总线上，通过74HC245实现，最多可扩展5片74HC245共40路开关量采集口。其中CS-DIN0～CS-DIN3为32路YX/MC输入片选口，依次片选YX/MC0～YX/MC7、YX/MC8～YX/MC15、YX/MC16～YX/MC23、YX/MC24～YX/MC31。

进一步地，还包括：红外脉冲收发电路5；

红外脉冲收发模块的输入输出接口与控制电路1的PWM引脚通信连接。

需要说明的是，本实施例的红外脉冲收发电路5的输入输出接口与控制电路1的PWM引脚通信连接，通过ARM9的PWM功能完成38K的红外信号调制。

进一步地，还包括：按键电路6和显示电路7；

按键电路6和显示电路7均通过数据总线10与控制电路1通信连接。

进一步地，按键电路6具体为由两组74HC245芯片组成的16路按键电路6。

进一步地，显示电路7具体为由两组74HC573芯片组成的16路LED电路。

需要说明的是，本实施例的按键电路6设计方式为：按键挂在D0～D7数据总线10上，通过74HC245实现，最多可扩展2片74HC245共16路按键，通过2片74HC245扩展了16路按键KEY0～KEY15，其中LED0～LED5的功能依次定义为:上、下、左、右、返回、确认，KEY6～KEY15为预留按键，具体电路结构可参阅图3。

LED电路的具体设计方式为：LED驱动挂在D0～D7数据总线10上，通过74HC573扩展实现，最多可扩展2片74HC573共16路LED。因74HC573在下降沿锁存，所以要给74HC573的片选信号取反，且在此只能通过高速门电路取反不能通过三级管等分离器件取反。通过2片74HC573扩展了16路LED指示灯LED0～LED15，其中LED0～LED7的功能依次定义为：一轮控制、二轮控制、三轮控制、四轮控制、功控、电控、通话、自检/运行，LED8～LED15预留，具体电路结构可参阅图4。

进一步地，还包括：告警电路8；

告警电路8通过数据总线10与控制电路1通信连接。

进一步地，通信模块具体包括：GPRS通信模块、CDMA模块、PSTN通信模块、网络通信模块、无线电通信模块、RS485通信模块中的至少一种。

需要说明的是，本实施例的采集装置与主站通讯方式可以为GPRS/CDMA/PSTN/网络/光纤/230MHZ电台等。通信模块也以模块化设计为主，各模块之间可以直接替换。

进一步地，数据总线10具体为IIC总线。

需要说明的是，本实施例通过IIC总线扩展电路结构，共16路控制输出；如图5所示，通过IIC共扩展3个PCF8574AT，其中一个预留给告警电路8，用于预动和告警及蜂鸣器告警输出；另外两个用于控制输出，目前正在使用的是CON1～CON4 4轮控制，CON5～CON16预留。

优选地，还包括：供电电路9；

供电电路9具体包括：备用电池和市电接口，用于为电力设备监测数据快速采集装置提供电能。

需要说明的是，本实施例的供电电路9具体由系统主电源及系统辅助电源组成，本实施例的系统主电源由后备电池及220V市电进行电力补充，系统辅助电源由220V市电进行电力补充。

以上对本申请所提供的一种电力设备监测数据快速采集装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。