本实用新型涉及电力领域，特别涉及一种无线触摸式智能无功补偿测控装置。
背景技术：
随着电网公司对电网设备的遥信(YX)、遥测(YC)、遥控(YK)、遥调(YT)遥感(YG)要求越来越高，电网设备智能化势在必行。对于众多的配电网设备而言，更是需要满足五遥的要求，提升设备的远程操作能力，减少人工维护，实现在线实时维护，为配电网的可靠运行保驾护航。无功补偿设备作为配电网中重要设备，其有减少线损、平衡负载、减少变压器涡流、消除谐波、提高功率因数等众多重要功能，是配电网设备不可或缺的设备之一。
长期以来，无功补偿设备缺乏必要的巡检维护，存在无功设备失效的风险，给电网带来变压器爆炸、火灾、功率因数不合格罚款等众多后果，现有的无功补偿测控装置方案模块多，使用繁琐，操作不便，现场安装接线复杂。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种无线触摸式智能无功补偿测控装置，以解决现有技术中补偿设备之间接线繁琐的问题。
为解决上述问题，作为本实用新型的一个方面，提供了一种无线触摸式智能无功补偿测控装置，包括温度采集单元，用于检测设备工作环境温度；电力计量采集单元；继电器驱动单元，用于驱动外部继电器；控制单元，与所述温度采集单元、所述电力计量采集单元、所述继电器驱动单元电连接，用于根据所述电力计量采集单元检测到的信号计算电力参数；液晶显示单元，与所述控制单元连接，用于显示所述电力参数；串行通讯单元，与所述控制单元连接，用于与外部上、下位机之间的通讯；无线通讯单元，与所述控制单元连接，用于与远程服务器通讯；存储单元，与所述控制单元连接，用于存储所述电力参数。
优选地，所述无线触摸式智能无功补偿测控装置还包括电源模块，所述电源模块包括用于向所述继电器驱动单元供电的12V输出端、用于向所述串行通讯单元供电的第一5V输出端和用于向所述控制单元供电的第二5V输出端。
优选地，所述电源模块包括依次连接的变压器、整流桥、三端稳压器和滤波器。
优选地，所述电力计量采集单元包括电力计量芯片ATT7022E。
优选地，所述控制单元采用STM32F103VCT6控制器。
优选地，所述继电器驱动单元包括锁存器、光耦和用于驱动外部继电器的驱动元件，其中，所述控制单元通过所述锁存器与所述光耦的第一侧连接，所述光耦的第二侧与所述驱动元件连接。
优选地，所述温度采集单元采用NTC热敏电阻与电阻分压的方式与控制单元的模数转换引脚连接。
优选地，所述串行通讯单元包括第一RS485模块、RS232模块和第二RS485模块，其中，所述第一RS485模块与所述RS232模块采用手动跳线的方式分时复用。
优选地，所述无线通讯单元采用2.4G无线芯片nRF24L01。
优选地，所述存储单元包括外部FLASH存储器和外部EEPROM存储器，所述控制单元将其内部的FLASH与所述外部FLASH存储器、及所述外部EEPROM存储器中的存储的数据进行对比。
本实用新型的控制单元配合电力计量采集单元实现了电力参数的稳定获取、准确分析、快速响应和可靠存储，还可利用无线通讯单元实现控制单元与智能电容以及调节器之间的无线通讯，解决了传统补偿设备之间接线繁琐的问题，整个机柜中除了三相电源线之外可以全部实现无线化，大大简化了现场安装的复杂度，降低成本、降低故障率、降低操作难度、减少设置错误率。
附图说明
图1示意性地示出了本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参考图1，本实用新型提供了一种无线触摸式智能无功补偿测控装置，包括温度采集单元，用于检测设备工作环境温度，以保证设备工作在正常温度范围内；电力计量采集单元；继电器驱动单元，用于驱动外部继电器；控制单元，与所述温度采集单元、所述电力计量采集单元、所述继电器驱动单元电连接，用于根据所述电力计量采集单元检测到的信号计算电力参数；液晶显示单元，与所述控制单元连接，用于显示所述电力参数；串行通讯单元，与所述控制单元连接，用于与外部上、下位机之间的通讯；无线通讯单元，与所述控制单元连接，用于与远程服务器通讯；存储单元，与所述控制单元连接，用于存储所述电力参数。
本实用新型的控制单元配合电力计量采集单元实现了电力参数的稳定获取、准确分析、快速响应和可靠存储，还可利用无线通讯单元实现控制单元与智能电容以及调节器之间的无线通讯，解决了传统补偿设备之间接线繁琐的问题，整个机柜中除了三相电源线之外可以全部实现无线化，大大简化了现场安装的复杂度，降低成本、降低故障率、降低操作难度、减少设置错误率。
优选地，所述无线触摸式智能无功补偿测控装置还包括电源模块，所述电源模块包括用于向所述继电器驱动单元供电的12V输出端、用于向所述串行通讯单元供电的第一5V输出端和用于向所述控制单元供电的第二5V输出端。优选地，所述电源模块包括依次连接的变压器、整流桥、三端稳压器和滤波器。这样，电源模块可以为系统中的强弱电部分，分别供电，避免相互之间的干扰。电源模块的电路结构简单，工作稳定，功耗小，成本低。
优选地，所述电力计量采集单元包括电力计量芯片ATT7022E，其内部集成了7路19位A/D转换器，电流通道有效值在0.1mV至500mV的范围内线性误差小于0.1％；电压通道有效值在0.2mV至500mV的范围内线性误差小于0.1％，VxP和VxN输入电路中的电阻1.2K和电容0.01uF构成了抗混叠滤波器，结构和参数都选用了温度性能较好的元器件，从而保证设备获得良好的温度特性。采用高精度电力计量芯片，相比传统分立器件ADC转换读取有着绝对优势，更强的抗干扰性，更高的精度和更快的响应速度，完善的中断系统使得设备第一时间监测到电网的异常情况，快速做出响应。
优选地，所述控制单元采用STM32F103VCT6控制器。STM32F103VCT6控制器的抗干扰能力强，采用Cortex-M3内核，是ST(意法半导体)公司基于ARMCortex-M3内核的32位处理器，具有杰出的功耗控制以及众多的外设，性价比极高。
优选地，所述继电器驱动单元包括锁存器、光耦和用于驱动外部继电器的驱动元件，其中，所述控制单元通过所述锁存器与所述光耦的第一侧连接，所述光耦的第二侧与所述驱动元件连接。继电器驱动单元采用了三级驱动缓冲，整个电路功能清晰，驱动能力强，工作稳定可靠。
优选地，所述温度采集单元采用NTC热敏电阻与电阻分压的方式与控制单元的模数转换引脚连接，控制单元可根据热敏电阻分压值计算出当前准确温度用于温控动作。另外，NTC体积小，方便插入重要模块内部进行温度检测，电路结构简单，成本低，使用方便。
优选地，所述串行通讯单元包括第一RS485模块、RS232模块和第二RS485模块，其中，所述第一RS485模块与所述RS232模块采用手动跳线的方式分时复用。其中，第一RS485模块、RS232模块构成第一组串口，第二RS485模块构成第二组串口。由于串行通讯单元需要外接其他设备，容易引进干扰和噪声，严重时甚至会损坏控制板，所以在两组串口电路中均采用了完善的隔离保护电路，用高速光耦6N137作为通讯线的隔离光耦，保证通讯波形在高波特率的情况下不发生畸变，从而使得数据可以稳定传输。采用手动跳线的方式，可以根据需要灵活切换通讯接口形式。
优选地，所述无线通讯单元采用2.4G无线芯片nRF24L01，其支持六路通道的数据接收，125个频点，满足多点通信和跳频通信的需要。高达2Mbps的传输速率，极大降低了无线传输中的碰撞现象，完善的自动重发机制保证了通讯的稳定性。无线通讯方式的引入大大简化了施工现场的布线方式，除了三相电源线之外全部实现无线化，各个无线终端的工作状态实时显示，一目了然，相互之间独立工作互不影响，对于工作异常的终端可以做到准确定位，快速处理。现场利用2.4G无线通讯技术实现控制器和智能电容以及调节器之间的通讯，解决了传统补偿设备之间接线繁琐的问题，整个机柜中除了三相电源线之外可以全部实现无线化，大大简化了现场安装的复杂度。
优选地，所述存储单元包括外部FLASH存储器和外部EEPROM存储器，所述控制单元将其内部的FLASH与所述外部FLASH存储器、及所述外部EEPROM存储器中的存储的数据进行对比。可见，本实用新型可采用上述三种存储方式同时存储关键数据，每次读取数据时会对三种方式读取的结果进行对比，完全相同则认为正常，如有一组与其他两组不同则以两组相同结果为准来校正另外一组，并且判断导致存储区域出现异常的是干扰还是硬件故障，记下日志方便技术人员差错维修。大容量存储芯片可以存储设备的各项检测数据长达一年之久，存储时间可以达到百年稳定不丢失，通过APP可以随时取出指定时间、指定时间段的电力数据，高效稳定。
液晶显示单元可采用5寸全彩液晶屏幕，显示效果细腻逼真、清晰直观，触摸操作使得人机交互简单明了，极易上手，减少了现场操作人员的学习时间，也方便了数据查看设备预留了GPRS接口，可以扩展安装GSM模块，用于连接网络服务器，实现远程操作，管理人员可设定电脑或手机自动接收报警信息，在线远程巡检，查询信息，通过产品销售追踪表查询获得产品使用客户、地址、使用日期、工况等信息，及时与客户联系，为客户及时解决故障提供最快捷的服务。和记录。
本实用新型可采用可见光通讯模块(设备端和手机端各一个)+手机APP进行设备安装调试时的参数设置和查询，设备实现完整的通讯如握手、光回路隔离、光干扰、滤波、数据校验等。采用LED可见光通信，增加手机端的LED通讯解码程序，以降低成本、降低故障率、降低操作难度、减少设置错误率等。
本实用新型的投切器和智能电容采用过零点切换技术，在各相电流为零的瞬间进行补偿电容的投切，大大降低了投切时产生的电火花，显著增加了接触器的使用寿命，减少能源浪费。
本实用新型采用2.4G无线通讯方式进行设备安装调试时的参数设置和查询，降低操作难度、减少设置错误。通过上述通讯方案，伴以高性能的微处理器同时取样三相电的各项电力参数，实现对电网状态的实时准确监控补偿，补偿方案支持三相补偿、分相补偿、混合补偿，可通过可见光通讯模块+手机APP进行设备的配置和调试。
本实用新型可以提供多种通讯方式，如RS485、RS232、USB、2.4G、GPRS等，既能满足目前“五遥”功能，简化安装设置，方便客户配置参数，实时上传异常状况，又可以选配手机APP远程操作控制器，让操作直观易懂，方便检查，方便原始数据的存储与可追溯性。使用GPRS模块，可以为企业设备提供远程巡检或报警功能，管理人员可设定电脑或手机自动接收报警信息，如设备编号、故障类型、发生时间等。发送特定指令可以实现远程巡检，获取巡检报告，查询信息，并向发送至管理人员。还可通过产品销售追踪表查询获得产品使用客户、地址、使用日期、工况等信息，及时与客户联系，为客户及时解决故障提供最快捷的服务。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。