無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)工業(yè)上的通信方式為有線通信。有線通信的建立必須通過(guò)物理鏈路，布置線纜費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有時(shí)由于工業(yè)環(huán)境以及地理位置的特殊性，不易布線。即使布好之后，還易遭受雷擊、環(huán)境腐蝕及鼠蟲啃咬等諸多問(wèn)題，一旦出現(xiàn)故障，不但不易查找，維修起來(lái)也很不方便。工業(yè)電表的應(yīng)用及其普遍，傳統(tǒng)的工業(yè)電表體積大，且一般為有線通訊，給工作人員完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)控也就是查表工作帶來(lái)不便。隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線技術(shù)的成熟，工業(yè)上的無(wú)線設(shè)備也逐漸占據(jù)前沿，后來(lái)針對(duì)實(shí)現(xiàn)電表信息的無(wú)線傳輸功能研究出與傳統(tǒng)電表對(duì)接抄表從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸?shù)脑O(shè)備模塊，這樣雖然省去了工作人員的現(xiàn)場(chǎng)抄表工作，但是這種無(wú)線抄表大多使用GPRS/CDMA手機(jī)卡通訊，其成本高且還要向運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)久支付費(fèi)用，或是433MHz免費(fèi)公用頻段，雖然成本低，但接有電表的現(xiàn)場(chǎng)大多存在高頻、脈沖等各種干擾，給抄表設(shè)備的低頻傳輸帶來(lái)很大影響，造成通信不暢。
[0003]隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線技術(shù)作為一種通信手段，具有廣闊的應(yīng)用前景。Zigbee技術(shù)作為現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信的一種典型應(yīng)用，具有低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)，主要適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。
[0004]比較以上兩種無(wú)線通信方式來(lái)說(shuō)，應(yīng)用Zigbee網(wǎng)絡(luò)的抄表系統(tǒng)由電力局自行建網(wǎng)，無(wú)需繳納額外費(fèi)用，此外Zigbee網(wǎng)絡(luò)超大的容量一般可以滿足覆蓋的要求，因此Zigbee在無(wú)線自動(dòng)抄表領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是:提供一種無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備，包括外置的天線和有線收發(fā)模塊，其特征在于:內(nèi)部設(shè)有電源穩(wěn)壓電路、防護(hù)電路、三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、無(wú)線收發(fā)模塊；
[0007]所述三相電量參數(shù)采集單元包括電流互感器、分壓電路以及三相電量參數(shù)計(jì)量芯片;
[0008]所述無(wú)線收發(fā)模塊包括Zigbee模塊以及射頻電路；
[0009]所述防護(hù)電路與電源穩(wěn)壓電路通過(guò)電路連接；
[0010]所述電源穩(wěn)壓電路分別與三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、有線收發(fā)模塊電路連接；
[0011]所述信號(hào)處理單元分別與三相電量參數(shù)采集單元、無(wú)線收發(fā)模塊、有線收發(fā)模塊電路連接；
[0012]所述無(wú)線收發(fā)模塊與天線通過(guò)電路連接。
[0013]進(jìn)一步，所述電流互感器為KHCT311C-5A/5mA，功能是額定輸入電流5A額定輸出電流5mA的100:1的高精密電流互感器。
[0014]進(jìn)一步，所述三相電量參數(shù)計(jì)量芯片為ADE7858，內(nèi)部集成多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字積分器、基準(zhǔn)電壓源電路，集成固定功能數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)，用來(lái)處理采集到的數(shù)字信號(hào)，完成高精度的運(yùn)算工作。
[0015]進(jìn)一步，所述Zigbee模塊為工作在ISM2.4GHZ頻段內(nèi)，支持AT或API配置參數(shù)指令，可完成設(shè)備與通信RTU之間的定時(shí)自組網(wǎng)通信，支持通信距離200m以內(nèi)的Xbee Pro增強(qiáng)型Zigbee 模塊。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果在于:1、解決傳統(tǒng)電表有線傳輸布線、維修、查表不便的弊端;2、替代傳統(tǒng)電表與遠(yuǎn)程無(wú)線抄表的結(jié)合使用，解決復(fù)雜連接、工業(yè)對(duì)無(wú)線射頻的干擾、降低成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作出簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)主要包括:電源穩(wěn)壓電路、防護(hù)電路、三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、無(wú)線收發(fā)模塊，各模塊之間通過(guò)電路連接。本實(shí)用新型是集三相電量參數(shù)采集、計(jì)算、存儲(chǔ)以及無(wú)線收發(fā)于一體的無(wú)線電量參數(shù)設(shè)備。
[0020]電源穩(wěn)壓電路:直流輸入9?36V，內(nèi)部CPU及各功能模塊工作電壓為3.3V，實(shí)現(xiàn)直流電壓的降壓和穩(wěn)壓。
[0021]防護(hù)電路:由于工業(yè)電表的工作環(huán)境一般比較復(fù)雜，很多都靠近電機(jī)、變頻柜、控制柜等一些較大的干擾源，防護(hù)電路包括抗浪涌雷擊干擾和群脈沖干擾，保證后級(jí)電路的正常工作。
[0022]三相電量參數(shù)采集單元:集成內(nèi)置電流互感器、分壓電路、三相多功能計(jì)量IC芯片，可以完成對(duì)三相電壓、電流的采集，完成對(duì)三相有功率、無(wú)功、視在、功率因數(shù)、電能等電量參數(shù)的計(jì)算，具有精確度高，性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]信號(hào)處理單元:此單元為設(shè)備的核心CPU，使用高位集成微處理芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電量參數(shù)的讀取、計(jì)算，調(diào)配設(shè)備的工作狀態(tài)、存儲(chǔ)、通信、收發(fā)等功能。
[0024]無(wú)線收發(fā)模塊:該模塊集成了Zigbee聯(lián)盟推出的最新的Zigbee自組網(wǎng)芯片，工作在2.4G公開頻段，與其他無(wú)線通信方式相比具有低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等優(yōu)勢(shì)。
[0025]本實(shí)用新型通過(guò)將三相電進(jìn)行互感分壓，送給電量采集處理單元進(jìn)行電量采集和存儲(chǔ)，由數(shù)據(jù)處理單元讀取電量參數(shù)并進(jìn)行處理，最后經(jīng)無(wú)線收發(fā)單元或有線通信對(duì)外輸出。通信分為標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU有線485輸出和Zigbee Pro2007無(wú)線自組網(wǎng)通信兩種方式，無(wú)線頻段為2.4G開放頻段。可用于三相電機(jī)或是控制柜等電量參數(shù)的監(jiān)測(cè)，省去常規(guī)電表和無(wú)線抄表的組合使用，同樣達(dá)到無(wú)線傳輸?shù)墓δ堋?br>[0026]以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備，包括外置的天線和有線收發(fā)模塊，其特征在于:內(nèi)部設(shè)有電源穩(wěn)壓電路、防護(hù)電路、三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、無(wú)線收發(fā)模塊； 所述三相電量參數(shù)采集單元包括電流互感器、分壓電路以及三相電量參數(shù)計(jì)量芯片； 所述無(wú)線收發(fā)模塊包括Zigbee模塊以及射頻電路； 所述防護(hù)電路與電源穩(wěn)壓電路通過(guò)電路連接； 所述電源穩(wěn)壓電路分別與三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、有線收發(fā)模塊電路連接； 所述信號(hào)處理單元分別與三相電量參數(shù)采集單元、無(wú)線收發(fā)模塊、有線收發(fā)模塊電路連接； 所述無(wú)線收發(fā)模塊與天線通過(guò)電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備，其特征在于:所述電流互感器為1(!1(^311(:-54/511^，功能是額定輸入電流54額定輸出電流511^的1000:1的高精密電流互感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備，其特征在于:所述三相電量參數(shù)計(jì)量芯片為ADE7858，內(nèi)部集成多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字積分器、基準(zhǔn)電壓源電路，集成固定功能數(shù)字信號(hào)處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備，其特征在于:所述Zigbee模塊為工作在ISM2.4GHZ頻段內(nèi)，支持AT或API配置參數(shù)指令，可完成設(shè)備與通信RTU之間的定時(shí)自組網(wǎng)通信，支持通信距離200m以內(nèi)的Xbee Pro增強(qiáng)型Zigbee模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是：提供一種無(wú)線電量參數(shù)采集設(shè)備，包括外置的天線和有線收發(fā)模塊,內(nèi)部設(shè)有電源穩(wěn)壓電路、防護(hù)電路、三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、無(wú)線收發(fā)模塊；所述三相電量參數(shù)采集單元包括電流互感器、分壓電路以及三相電量參數(shù)計(jì)量芯片；所述無(wú)線收發(fā)模塊包括Zigbee模塊以及射頻電路；所述防護(hù)電路與電源穩(wěn)壓電路通過(guò)電路連接；所述電源穩(wěn)壓電路分別與三相電量參數(shù)采集單元、信號(hào)處理單元、有線收發(fā)模塊電路連接。有益效果在于：1、解決傳統(tǒng)電表有線傳輸布線、維修、查表不便的弊端；2、替代傳統(tǒng)電表與遠(yuǎn)程無(wú)線抄表的結(jié)合使用，解決復(fù)雜連接、工業(yè)對(duì)無(wú)線射頻的干擾、降低成本。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號(hào)】CN205194047
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520893350
【發(fā)明人】歐陽(yáng)強(qiáng)勇, 鄧鵬飛, 田明
【申請(qǐng)人】天津市萬(wàn)眾科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月11日