專利名稱：帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力測控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能 的電力損耗測量裝置。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高和技能意識(shí)的廣泛推廣，用戶對(duì)于自使用設(shè)備的用電 情況有了新的要求，他們不僅僅關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的用電情況，對(duì)單臺(tái)設(shè)備在一定時(shí)間段內(nèi)的 耗能情況也需要了解，同時(shí)對(duì)于自己的設(shè)備和線路的損耗情況也有了較大的關(guān)注。自動(dòng)化的數(shù)字顯示儀表在現(xiàn)場的安裝也很多，市場上也有大量的產(chǎn)品出現(xiàn)，對(duì)于 線路，變壓器的損耗等也有一些企業(yè)和科研單位研制了相關(guān)的產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品在測量 的原理上和精度上都存在一定的缺陷，不能滿足用戶的需求。在一個(gè)企業(yè)或者是廠礦的用電測量系統(tǒng)當(dāng)中，目前尚無直接對(duì)線路進(jìn)行損耗測量 的設(shè)備，主要原因是測量的兩點(diǎn)之間的距離較遠(yuǎn)。對(duì)于變壓器損耗的測量因?yàn)樾枰杉?同的電壓等級(jí)的兩側(cè)的電量，在一定程度上存在困難，市場上其他廠家研制的產(chǎn)品都采取 了理論計(jì)算高壓側(cè)的電壓、電流的方式來進(jìn)行測量，此種方式存在一定的誤差，不能夠準(zhǔn)確 的反映變壓器的損耗情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)企業(yè)或廠礦的用電測量系 統(tǒng)，提供一種原理簡單、檢測方便的帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝 置，包括至少2個(gè)設(shè)于待測電路上的測量單元和上位機(jī)，各測量單元分別與上位機(jī)連接；所 述各測量單元內(nèi)部包括通訊模塊、主控模塊、電源模塊、人機(jī)交互模塊、時(shí)間模塊和信號(hào)采 集模塊，信號(hào)采集模塊的輸入端與電路的測量點(diǎn)連接，信號(hào)采集模塊的輸出端、時(shí)間模塊的 輸出端、人機(jī)交互模塊和通訊模塊分別與主控模塊連接，主控模塊還與電源模塊連接，通訊 模塊還與上位機(jī)連接；其中，信號(hào)采集模塊中包括MIX125的A/D采樣芯片和互感器，用于采集電路的測 量點(diǎn)電壓和電流信號(hào)；時(shí)間模塊采用PCF8583時(shí)鐘芯片，用于提供時(shí)標(biāo)信號(hào)；人機(jī)交互模塊 用于主控模塊與人機(jī)控制面板之間的通訊；電源模塊用于向測量單元內(nèi)的各個(gè)模塊供電； 主控模塊采用芯片LPC2214，對(duì)測量點(diǎn)電壓和電流信號(hào)以及時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行處理和分析，并且 將處理的結(jié)果發(fā)送到通訊模塊和人機(jī)交互模塊；通訊模塊負(fù)責(zé)主控模塊與上位機(jī)之間的通 訊。上位機(jī)與測量單元之間還設(shè)有主控設(shè)備，包括工控機(jī)、路由和集線器等，主控設(shè)備 用于輔助上位機(jī)和測量單元之間的通訊。所述信號(hào)采集模塊內(nèi)包括依次連接的電流互感器、放大回路與A/D轉(zhuǎn)換芯片，電 流互感器與電路的測量點(diǎn)連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端以并行總線方式與主控模塊連接。電
3流互感器在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)采集的模擬信號(hào)經(jīng)放大回路進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換芯片，在A/D轉(zhuǎn) 換芯片輸出端以并行總線方式與主控模塊的輸入端連接。所述電源模塊采用85V465V輸入的交直流電源。本帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其基本原理是通過主控 設(shè)備對(duì)各個(gè)測量單元發(fā)送對(duì)時(shí)信息，確保裝置的時(shí)間運(yùn)行一致，通過上位機(jī)讀取測量裝置 同一時(shí)間的時(shí)標(biāo)電能，通過對(duì)時(shí)標(biāo)電能的比較和分析，可以準(zhǔn)確的得出某段時(shí)間內(nèi)線路以 及變壓器的電力損耗。各個(gè)測量單元內(nèi)，信號(hào)采集模塊通過對(duì)測量點(diǎn)的電壓和電流信號(hào)進(jìn) 行采集，并將采集的數(shù)據(jù)傳送到主控模塊，主控模塊通過對(duì)時(shí)間模塊和通訊模塊進(jìn)行判斷 和分析，生成的數(shù)據(jù)通過通訊模塊上傳到上位機(jī)，電源模塊用于向測量單元內(nèi)的其它模塊 {共 ο通過上述裝置進(jìn)行電力損耗測量時(shí)(假設(shè)電路中設(shè)置2個(gè)測量單元)，其測量方法 包括如下步驟A、電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，位于被測量線路或者變壓器兩端的測量單元進(jìn)行測量， 按照設(shè)定好的時(shí)間間隔(最短為1秒)進(jìn)行時(shí)標(biāo)電能的計(jì)算和存儲(chǔ)；B、通過通訊模塊，2個(gè)測量單元分別將時(shí)標(biāo)電能數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)；C、上位機(jī)對(duì)2個(gè)測量單元上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，得出在某一時(shí)段內(nèi)的線路
或者是變壓器的損耗率。計(jì)算的方法為
進(jìn)線端時(shí)標(biāo)電能-出線端時(shí)標(biāo)電能irvw fe耗率=-進(jìn)線端時(shí)標(biāo)電能-X 100%。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果本帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其原理簡單明了，使用方 便，通過該裝置測量得到的不是線路、變壓器或其它設(shè)備的損耗瞬時(shí)值，而是某段時(shí)間內(nèi)的 電力損耗值，有效避免了在測試時(shí)時(shí)間不一致造成的測量的錯(cuò)誤結(jié)果。

圖1為本電力損耗測量裝置的原理示意圖。圖2為單個(gè)測量單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為信號(hào)采集模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。實(shí)施例本實(shí)施例一種帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，如圖1所示， 包括至少2個(gè)設(shè)于待測電路上的測量單元和上位機(jī)，各測量單元分別與上位機(jī)連接；如圖2 所示，各測量單元內(nèi)部包括通訊模塊4、主控模塊1、電源模塊3、人機(jī)交互模塊5、時(shí)間模塊 6和信號(hào)采集模塊2，信號(hào)采集模塊2的輸入端與電路的測量點(diǎn)連接，信號(hào)采集模塊2的輸 出端、時(shí)間模塊6的輸出端、人機(jī)交互模塊5和通訊模塊4分別與主控模塊1連接，主控模塊1還與電源模塊3連接，通訊模塊4還與上位機(jī)連接；其中，信號(hào)采集模塊2中包括MIX125的A/D采樣芯片和互感器，用于采集電路的 測量點(diǎn)電壓和電流信號(hào)；時(shí)間模塊6采用PCF8583時(shí)鐘芯片，用于提供時(shí)標(biāo)信號(hào)；人機(jī)交互 模塊5用于主控模塊1與人機(jī)控制面板之間的通訊；電源模塊3用于向測量單元內(nèi)的各個(gè) 模塊供電；主控模塊1采用芯片LPC2214，對(duì)測量點(diǎn)電壓和電流信號(hào)以及時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行處理 和分析，并且將處理的結(jié)果發(fā)送到通訊模塊4和人機(jī)交互模塊5 ；通訊模塊4負(fù)責(zé)主控模塊 1與上位機(jī)之間的通訊。上位機(jī)與測量單元之間還設(shè)有主控設(shè)備，包括工控機(jī)、路由和集線器等，主控設(shè)備 用于輔助上位機(jī)和測量單元之間的通訊。如圖3所示，信號(hào)采集模塊2內(nèi)包括依次連接的電流互感器(PT/CT)、放大回路與 A/D轉(zhuǎn)換芯片，電流互感器(PT/CT)與電路的測量點(diǎn)連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端以并行總 線方式與主控模塊連接。電流互感器(PT/CT)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)采集的模擬信號(hào)經(jīng)放 大回路進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換芯片，在A/D轉(zhuǎn)換芯片輸出端以并行總線方式與主控模塊的輸入端連接。電源模塊3可采用85V465V輸入的交直流電源。本帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其基本原理是通過主控 設(shè)備對(duì)各個(gè)測量單元發(fā)送對(duì)時(shí)信息，確保裝置的時(shí)間運(yùn)行一致，通過上位機(jī)讀取測量裝置 同一時(shí)間的時(shí)標(biāo)電能，通過對(duì)時(shí)標(biāo)電能的比較和分析，可以準(zhǔn)確的得出某段時(shí)間內(nèi)線路以 及變壓器的電力損耗。各個(gè)測量單元內(nèi)，信號(hào)采集模塊2通過對(duì)測量點(diǎn)的電壓和電流信號(hào) 進(jìn)行采集，并將采集的數(shù)據(jù)傳送到主控模塊1，主控模塊1通過對(duì)時(shí)間模塊6和通訊模塊4 進(jìn)行判斷和分析，生成的數(shù)據(jù)通過通訊模塊上傳到上位機(jī)，電源模塊3用于向測量單元內(nèi) 的其它模塊供電。通過上述裝置進(jìn)行電力損耗測量時(shí)(假設(shè)電路中設(shè)置2個(gè)測量單元)，其測量方法 包括如下步驟A、電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，位于被測量線路或者變壓器兩端的測量單元A和測量單 元B進(jìn)行測量，按照設(shè)定好的時(shí)間間隔(最短為1秒)進(jìn)行時(shí)標(biāo)電能的計(jì)算和存儲(chǔ)；B、通過通訊模塊，測量單元A和測量單元B分別將時(shí)標(biāo)電能數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)；C、上位機(jī)對(duì)2個(gè)測量單元上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，得出在某一時(shí)段內(nèi)的線路
或者是變壓器的損耗率。計(jì)算的方法為
進(jìn)線端時(shí)標(biāo)電能-出線端時(shí)標(biāo)電能irvw fe耗率=-進(jìn)線端時(shí)標(biāo)電能-X 100%。如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施 例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；即凡依本實(shí)用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾， 都為本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其特征在于，包括至少2個(gè)設(shè) 于待測電路上的測量單元和上位機(jī)，各測量單元分別與上位機(jī)連接；所述各測量單元內(nèi)部 包括通訊模塊、主控模塊、電源模塊、人機(jī)交互模塊、時(shí)間模塊和信號(hào)采集模塊，信號(hào)采集模 塊的輸入端與電路的測量點(diǎn)連接，信號(hào)采集模塊的輸出端、時(shí)間模塊的輸出端、人機(jī)交互模 塊和通訊模塊分別與主控模塊連接，主控模塊還與電源模塊連接，通訊模塊還與上位機(jī)連 接；其中，信號(hào)采集模塊中包括MIX125的A/D采樣芯片和互感器，用于采集電路的測量點(diǎn) 電壓和電流信號(hào)；時(shí)間模塊采用PCF8583時(shí)鐘芯片，用于提供時(shí)標(biāo)信號(hào)；人機(jī)交互模塊用于 主控模塊與人機(jī)控制面板之間的通訊；電源模塊用于向測量單元內(nèi)的各個(gè)模塊供電；主控 模塊采用芯片LPC2214，對(duì)測量點(diǎn)電壓和電流信號(hào)以及時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行處理和分析，并且將處 理的結(jié)果發(fā)送到通訊模塊和人機(jī)交互模塊；通訊模塊負(fù)責(zé)主控模塊與上位機(jī)之間的通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其特征在 于，所述信號(hào)采集模塊內(nèi)包括依次連接的電流互感器、放大回路與A/D轉(zhuǎn)換芯片，電流互感 器與電路的測量點(diǎn)連接，A/D轉(zhuǎn)換芯片的輸出端以并行總線方式與主控模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，其特征在 于，所述電源模塊采用85V465V輸入的交直流電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種帶有時(shí)標(biāo)電能并具有通訊功能的電力損耗測量裝置，包括至少2個(gè)設(shè)于待測電路上的測量單元和上位機(jī)，各測量單元分別與上位機(jī)連接；各測量單元內(nèi)部包括通訊模塊、主控模塊、電源模塊、人機(jī)交互模塊、時(shí)間模塊和信號(hào)采集模塊，信號(hào)采集模塊的輸入端與電路的測量點(diǎn)連接，信號(hào)采集模塊的輸出端、時(shí)間模塊的輸出端、人機(jī)交互模塊和通訊模塊分別與主控模塊連接，主控模塊還與電源模塊連接，通訊模塊還與上位機(jī)連接。本電力損耗測量裝置原理簡單明了，使用方便，通過該裝置測量得到的不是線路、變壓器或其它設(shè)備的損耗瞬時(shí)值，而是某段時(shí)間內(nèi)的電力損耗值，有效避免了在測試時(shí)時(shí)間不一致造成的測量的錯(cuò)誤結(jié)果。
文檔編號(hào)G01R21/06GK201886077SQ20102063164
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者趙正軍, 聞成勝, 陳朝暉 申請(qǐng)人:廣州智光電氣股份有限公司