電力系統(tǒng)電量測量儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種電力系統(tǒng)電量測量儀，包括電流采集模塊和電壓采集模塊，所述電流采集模塊和電壓采集模塊與電量檢測模塊相連，所述電量檢測模塊與CPU相連，所述CPU連接有繼電器開關(guān)、人機(jī)交互裝置、時(shí)鐘模塊、RS485接口、存儲模塊和供電電路，所述供電電路連接有電壓變換模塊；所述電流采集模塊、電壓采集模塊和繼電器開關(guān)連接在電力供電系統(tǒng)中；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理；能夠?qū)崟r(shí)測量并記錄電力系統(tǒng)的電量信息，并通過RS485接口與其他設(shè)備進(jìn)行通信；自帶供電電路，直接從電力系統(tǒng)中取能供電，無需外部電源；通過人機(jī)交互裝置可以對本發(fā)明進(jìn)行操作和編程設(shè)定。
【專利說明】
電力系統(tǒng)電量測量儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種電力系統(tǒng)電量測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類創(chuàng)造出來為人類服務(wù)的設(shè)備越來越多、越來越先進(jìn)，這些設(shè)備為人類的生活提供了極大的方便，提高了人民群眾的生活水平，然而隨之帶來的則是用電量的嚴(yán)重加劇，大量的電能消耗不僅造成了資源的浪費(fèi)同時(shí)對環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。在電力系統(tǒng)中，電力數(shù)據(jù)的分析需要大量的記錄來支持，數(shù)據(jù)的收集必須及時(shí)和準(zhǔn)確，但按照現(xiàn)有的技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有的技術(shù)中大多采用鉗形表對用電設(shè)備進(jìn)行電流檢測，其是由電流互感器和電流表組合而成，被測電流所通過的導(dǎo)線穿過鉗形表的的鐵心缺口，穿過鐵心的被測導(dǎo)線成為電流互感器的一次線圈，通過電流便在二次線圈中感應(yīng)出電流，從而使二次線圈相連接的電流表便有指示，即測出被測線路的電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種電力系統(tǒng)電量測量儀，解決了現(xiàn)有技術(shù)難以對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)和準(zhǔn)確地采集及分析的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種電力系統(tǒng)電量測量儀，包括電流采集模塊和電壓采集模塊，所述電流采集模塊和電壓采集模塊與電量檢測模塊相連，所述電量檢測模塊與CPU相連，所述CPU連接有繼電器開關(guān)、人機(jī)交互裝置、時(shí)鐘模塊、RS485接口、存儲模塊和供電電路，所述供電電路連接有電壓變換模塊；
[0006]所述電流采集模塊、電壓采集模塊和繼電器開關(guān)連接在電力供電系統(tǒng)中；
[0007]所述電量檢測模塊，用于根據(jù)所述電流采集模塊和電壓采集模塊采集的信息獲得實(shí)時(shí)耗電量信息，并將所述實(shí)時(shí)耗電量信息轉(zhuǎn)換成脈沖信號送入所述CPU;
[0008]所述CPU，用于將所述電量檢測模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)耗電量信息送至所述人機(jī)交互裝置，將所述實(shí)時(shí)耗電量信息存儲在所述存儲模塊中，將所述實(shí)時(shí)耗電量信息通過所述RS485接口傳遞出去；
[0009]所述時(shí)鐘模塊，用于向所述CPU提供記錄所述實(shí)時(shí)耗電量信息的時(shí)間點(diǎn)，保證所述實(shí)時(shí)耗電量信息與其記錄時(shí)間對應(yīng)；
[0010]所述繼電器開關(guān)用于根據(jù)所述CPU發(fā)出的指令對電力系統(tǒng)進(jìn)行通斷控制；
[0011]所述電壓變換模塊，用于將電力系統(tǒng)的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并通過供電電路為該電力系統(tǒng)電量測量儀供電。
[0012]進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互裝置包括鍵盤和IXD顯示屏。
[0013]進(jìn)一步地，所述電量檢測模塊與所述CPU之間連接有隔離模塊。
[0014]進(jìn)一步地，所述存儲模塊包括第一存儲單元和第二存儲單元，其中:
[0015]所述第一存儲單元，用于存儲該電力系統(tǒng)電量測量儀的系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)，所述第一存儲單元包括型號為FM24C64的EEPRAM存儲器及其外圍電路；
[0016]所述第二存儲單元，用于存儲所述實(shí)時(shí)耗電量信息，所述第二存儲單元包括型號為M25P16的存儲芯片及其外圍電路。
[0017]進(jìn)一步地，所述電壓變換模塊連接有電壓基準(zhǔn)單元，所述電壓基準(zhǔn)單元包括型號為AD780B的電壓基準(zhǔn)芯片及其外圍電路。
[0018]進(jìn)一步地，所述CPU包括型號為MSP430F149的單片機(jī)芯片及其外圍電路，所述電量檢測模塊包括型號為MCP3909的電量測量芯片及其外圍電路，所述時(shí)鐘模塊包括型號為pcf8563的時(shí)鐘芯片及其外圍電路。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理；能夠?qū)崟r(shí)測量并記錄電力系統(tǒng)的電量信息，并通過RS485接口與其他設(shè)備進(jìn)行通信；自帶供電電路，直接從電力系統(tǒng)中取能供電，無需外部電源;通過人機(jī)交互裝置可以對本發(fā)明進(jìn)行操作和編程設(shè)定。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例中的電力系統(tǒng)電量測量儀，包括電流采集模塊和電壓采集模塊，電流采集模塊和電壓采集模塊與電量檢測模塊相連，電量檢測模塊與CHJ相連，CPU連接有繼電器開關(guān)、人機(jī)交互裝置、時(shí)鐘模塊、RS485接口、存儲模塊和供電電路，供電電路連接有電壓變換模塊;電流采集模塊、電壓采集模塊和繼電器開關(guān)連接在電力供電系統(tǒng)中。
[0025]電流采集模塊用于采集電力系統(tǒng)中的電流信息，電壓采集模塊用于采集電力系統(tǒng)中的電壓信息；電量檢測模塊，用于根據(jù)電流采集模塊和電壓采集模塊采集的信息獲得實(shí)時(shí)耗電量信息，并將實(shí)時(shí)耗電量信息轉(zhuǎn)換成脈沖信號送入CPU。
[0026]CPU將電量檢測模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)耗電量信息送至人機(jī)交互裝置，將實(shí)時(shí)耗電量信息存儲在存儲模塊中，將實(shí)時(shí)耗電量信息通過RS485接口傳遞出去，與外部設(shè)備進(jìn)行通信。
[0027]時(shí)鐘模塊，用于向CPU提供記錄實(shí)時(shí)耗電量信息的時(shí)間點(diǎn)，保證實(shí)時(shí)耗電量信息與其記錄時(shí)間對應(yīng)。
[0028]繼電器開關(guān)用于根據(jù)CPU發(fā)出的指令對電力系統(tǒng)進(jìn)行通斷控制，當(dāng)電力系統(tǒng)用電量超標(biāo)或出現(xiàn)意外導(dǎo)致電流過大時(shí)，CPU控制繼電器開關(guān)將電力系統(tǒng)斷路。
[0029]電壓變換模塊，用于將電力系統(tǒng)的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并通過供電電路為該電力系統(tǒng)電量測量儀供電。
[0030]本實(shí)施例中，人機(jī)交互裝置包括鍵盤和LCD顯示屏。IXD顯示屏用于顯示實(shí)時(shí)耗電量信息及控制參數(shù)等，鍵盤用于人機(jī)交互控制及編程等。
[0031 ]本實(shí)施例中，電量檢測模塊與CPU之間連接有隔離模塊，用于保護(hù)CPU不受來自電量檢測模塊的異常電壓或異常電流的沖擊，隔離模塊包括型號為aduml201的雙通道數(shù)字隔離器及其外圍電路。
[0032]本實(shí)施例中，存儲模塊包括第一存儲單元和第二存儲單元，其中:
[0033]第一存儲單元，用于存儲該電力系統(tǒng)電量測量儀的系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)，第一存儲單元包括型號為FM24C64的EEPRAM存儲器及其外圍電路；
[0034]第二存儲單元，用于存儲實(shí)時(shí)耗電量信息，第二存儲單元包括型號為M25P16的存儲芯片及其外圍電路。
[0035]本實(shí)施例中，電壓變換模塊連接有電壓基準(zhǔn)單元，用于穩(wěn)定電壓變換模塊輸出的電壓，電壓基準(zhǔn)單元包括型號為AD780B的電壓基準(zhǔn)芯片及其外圍電路。
[0036]本實(shí)施例中，CPU包括型號為MSP430F149的單片機(jī)芯片及其外圍電路，電量檢測模塊包括型號為MCP3909的電量測量芯片及其外圍電路，時(shí)鐘模塊包括型號為pcf8563的時(shí)鐘芯片及其外圍電路。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力系統(tǒng)電量測量儀，其特征在于，包括電流采集模塊和電壓采集模塊，所述電流采集模塊和電壓采集模塊與電量檢測模塊相連，所述電量檢測模塊與CPU相連，所述CPU連接有繼電器開關(guān)、人機(jī)交互裝置、時(shí)鐘模塊、RS485接口、存儲模塊和供電電路，所述供電電路連接有電壓變換模塊； 所述電流采集模塊、電壓采集模塊和繼電器開關(guān)連接在電力供電系統(tǒng)中； 所述電量檢測模塊，用于根據(jù)所述電流采集模塊和電壓采集模塊采集的信息獲得實(shí)時(shí)耗電量信息，并將所述實(shí)時(shí)耗電量信息轉(zhuǎn)換成脈沖信號送入所述CPU; 所述CPU，用于將所述電量檢測模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)耗電量信息送至所述人機(jī)交互裝置，將所述實(shí)時(shí)耗電量信息存儲在所述存儲模塊中，將所述實(shí)時(shí)耗電量信息通過所述RS485接口傳遞出去； 所述時(shí)鐘模塊，用于向所述CHJ提供記錄所述實(shí)時(shí)耗電量信息的時(shí)間點(diǎn)，保證所述實(shí)時(shí)耗電量信息與其記錄時(shí)間 對應(yīng)； 所述繼電器開關(guān)用于根據(jù)所述CRJ發(fā)出的指令對電力系統(tǒng)進(jìn)行通斷控制； 所述電壓變換模塊，用于將電力系統(tǒng)的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并通過供電電路為該電力系統(tǒng)電量測量儀供電。2.如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)電量測量儀，其特征在于，所述人機(jī)交互裝置包括鍵盤和IXD顯示屏。3.如權(quán)利要求2所述的電力系統(tǒng)電量測量儀，其特征在于，所述電量檢測模塊與所述CPU之間連接有隔離模塊。4.如權(quán)利要求3所述的電力系統(tǒng)電量測量儀，其特征在于，所述存儲模塊包括第一存儲單元和第二存儲單元，其中: 所述第一存儲單元，用于存儲該電力系統(tǒng)電量測量儀的系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)，所述第一存儲單元包括型號為FM24C64的EEPRAM存儲器及其外圍電路； 所述第二存儲單元，用于存儲所述實(shí)時(shí)耗電量信息，所述第二存儲單元包括型號為M25P16的存儲芯片及其外圍電路。5.如權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)電量測量儀，其特征在于，所述電壓變換模塊連接有電壓基準(zhǔn)單元，所述電壓基準(zhǔn)單元包括型號為AD780B的電壓基準(zhǔn)芯片及其外圍電路。6.如權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)電量測量儀，其特征在于，所述CPU包括型號為MSP430F149的單片機(jī)芯片及其外圍電路，所述電量檢測模塊包括型號為MCP3909的電量測量芯片及其外圍電路，所述時(shí)鐘模塊包括型號為pcf8563的時(shí)鐘芯片及其外圍電路。
【文檔編號】G01R22/10GK105866538SQ201610415140
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】沈繼賢
【申請人】河北箱變電器有限公司