專利名稱：一種分支回路監(jiān)測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電網配變電技術，更特定言之，本發(fā)明涉及一種能夠實時監(jiān)測配變各分支回路的電氣參數的分支回路監(jiān)測儀。
背景技術：
配變分支回路監(jiān)測裝置作為一種公用變壓器低壓端側各分支回路出線的監(jiān)測設備，通常是與配變監(jiān)測計量終端等設備一起使用。一個配變分支回路監(jiān)測裝置最多可監(jiān)測8條分支回路，并可同時接入多臺配變分支回路監(jiān)測裝置。 然而，現有技術的配變分支回路監(jiān)測裝置存在許多的缺陷，例如因為裝置本身硬件的性能無法提供準確的取樣精度，例如針對某些絕緣監(jiān)測裝置不能徹底隔離某一特定分支回路進行測量，從而造成測量誤差太大，在某些情況下甚至無法識別回路故障點。同時，針對每一回路的電流和電壓取樣測量無法實現有效的電氣隔離，從而產生電磁干擾，影響取樣質量。因此，急需對現有技術的配變分支回路監(jiān)測裝置進行改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在解決現有技術中存在的缺陷，提出一種具有新穎結構和性能的分支回路監(jiān)測儀，能夠對各個分支回路進行精確測量，并通過時鐘單元確保分支回路的電流、電源、功率或阻抗等參數的實時準確性，并能夠檢測故障點信息。為了實現上述設計目的，本發(fā)明提供一種分支回路監(jiān)測儀，它由工頻變壓器轉換并提供工作電壓，無需額外電源設備；同時采用CT和PT隔離設計，確保了取樣抗干擾能力；利用適用于電能計量儀表的信號取樣轉換電路，確保取樣的高精度；同時，在外部硬件設計上加裝密鑰鍵控電路，以實現數據傳輸的穩(wěn)定性和安全性。具體方案如下—種分支回路監(jiān)測儀，它連接于配變監(jiān)測計量終端并與之進行數據通訊，其包括CPU單元、檢測電路、時鐘電路和通訊電路，其中各分支回路接入檢測電路，所述檢測電路進一步連接至CPU單元并為之提供分支回路參數，所述時鐘電路分別連接至檢測電路和CPU單元，所述通訊電路連接至CPU單元，分支回路監(jiān)測儀通過所述通訊電路連接至外部配變監(jiān)測計量終端。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述CPU單元是一個32位ARM處理芯片，實現高精度和快速的數據計算處理任務。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述通訊電路包括RS485通訊電路，用以與配變監(jiān)測計量終端進行數據交互。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述檢測電路包括連接各個分支回路的檢測端口，并進一步包括隔離取樣電路和ADC電路，其中所述檢測端口接入隔離取樣電路的輸入端，所述隔離取樣電路的輸出端接入ADC電路，所述ADC電路進一步接入CPU單元的相
應端口。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，進一步包括電源電路，它接入電網交流電，并將其轉換為CPU單元、檢測電路和通訊電路的工作電壓，所述時鐘電路是通過CPU單元加以供電。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述電源電路包括工頻變壓器，工頻變壓器屬于開關電源或降壓 電源的一種組成，能夠實現供電穩(wěn)定可靠。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在所述CPU單元與通訊電路之間接設一個控制通訊電路的密鑰鍵控電路。優(yōu)選地利用一個芯片外設計的硬件看門狗電路或一個DONGLE單元來實現數據的硬件加密控制。本發(fā)明的有益效果是顯而易見的，本監(jiān)測儀采用工頻變壓器作為電源，供電穩(wěn)定可靠；交流模擬信號輸入采用CT、PT隔離，安全且干擾小；采用電表專用芯片作為A/D采樣芯片，性能穩(wěn)定，精度高；采用32位ARM處理器，滿足實時計算需求；CPU芯片外加裝硬件看門狗電路，保證系統(tǒng)可靠運行。本發(fā)明監(jiān)測儀適用于公用變壓器、專用變壓器及配電線路的運行監(jiān)測，可使用戶及時了解各類配電點的運行狀態(tài)，為現場一次設備的安全運行提供技術保障。同時，本監(jiān)測儀可為線損分析、負荷分析預測、電壓合格率統(tǒng)計等功能提供基本和及時的數據。


圖I為本發(fā)明的結構原理框圖。
具體實施例方式參照圖1，本發(fā)明分支回路監(jiān)測儀以監(jiān)測4路分支回路為例，它連接于配變監(jiān)測計量終端并與之進行數據通訊，其包括CPU單元I、檢測電路2、時鐘電路3和通訊電路。其中各分支回路接入檢測電路2，所述檢測電路2進一步連接至CPU單元I并為之提供分支回路參數，所述時鐘電路3分別連接至檢測電路2和CPU單元I，所述通訊電路連接至CPU單元1，分支回路監(jiān)測儀通過所述通訊電路連接至外部配變監(jiān)測計量終端。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述CPU單元I是一個32位ARM處理芯片，實現高精度和快速的數據計算處理任務。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述通訊電路包括RS485通訊電路，用以與配變監(jiān)測計量終端進行數據交互，將各個分支回路實時的電流、功率、功率因數等測量數據傳輸給配變監(jiān)測計量終端，再由配變監(jiān)測計量終端對這些數據進行處理、統(tǒng)計和存儲。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述檢測電路2包括連接各個分支回路的檢測端口，并進一步包括隔離取樣電路和ADC電路21，其中所述檢測端口接入隔離取樣電路的輸入端，所述隔離取樣電路的輸出端接入ADC電路，所述ADC電路進一步接入CPU單元I的相應端口。其中電壓三相電壓經電壓互感器PT接入，額定電壓為220V，交流電壓輸入范圍為110—308￥;電流、零序電流三相電流經電流互感器CT接入，額定電流為5A，交流電流輸入范圍O— IOA。 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，進一步包括電源電路，它接入電網交流電，并將其轉換為CPU單元I、檢測電路2和通訊電路的工作電壓，所述時鐘電路3是通過CPU單元I加以供電；功率三相有功功率和無功功率以及總有功/無功功率。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，進一步包括一個存儲器，可以對配變分支回路監(jiān)測儀的各個分支回路的采樣數據進行數據存儲和處理。例如曲線數據，A、B、C各相電流、零序電流曲線，通過時鐘電路3設定例如每隔5min獲取一次數據；記錄電流、電功率、功率因數的日最大、最小值及相對應的產生時間，至少存儲I個月的數據內容；事件記錄和報警功能，例如各個分支回路的故障時間、失流、失壓事件記錄，同時進行告警信息處理。進一 步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述電源電路5包括工頻變壓器，工頻變壓器屬于開關電源或降壓電源的一種組成，能夠實現供電穩(wěn)定可靠。例如，監(jiān)測儀的電源由非有效地系統(tǒng)或中性點不接地系統(tǒng)的三相四線配電網供電時,在接地故障機相對地產生IO %過壓情形下時，沒有接地的兩相對地電壓將達到I. 9倍的標準電壓，監(jiān)測儀仍然能夠正常工作。進一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在所述CPU單元I與通訊電路之間接設一個控制通訊電路4的密鑰鍵控電路14。優(yōu)選地利用一個芯片外設計的硬件看門狗電路或一個DONGLE單元來實現數據的硬件加密控制。本發(fā)明的有益效果是顯而易見的，本監(jiān)測儀采用工頻變壓器作為電源，供電穩(wěn)定可靠；交流模擬信號輸入采用CT、PT隔離，安全且干擾小；采用電表專用芯片作為A/D采樣芯片，性能穩(wěn)定，精度高；采用32位ARM處理器，滿足實時計算需求；CPU芯片外加裝硬件看門狗電路，保證系統(tǒng)可靠運行。本領域技術人員應當了解，以上僅為本發(fā)明的有效實施方式，并非是對本發(fā)明的技術范疇的限制。
權利要求
1.一種分支回路監(jiān)測儀，它連接于配變監(jiān)測計量終端并與之進行數據通訊，其特征在于包括CPU單元(I)、檢測電路(2 )、時鐘電路(3 )和通訊電路，其中各分支回路接入檢測電路(2)，所述檢測電路(2)進一步連接至CPU單元(I)并為之提供分支回路參數，所述時鐘電路(3)分別連接至檢測電路(2)和CPU單元(I )，所述通訊電路連接至CPU單元(I )，分支回路監(jiān)測儀通過所述通訊電路連接至外部配變監(jiān)測計量終端。
2.如權利要求I所述的分支回路監(jiān)測儀，其特征在于所述通訊電路包括RS485通訊電路，用以與配變監(jiān)測計量終端進行數據交互。
3.如權利要求I所述的分支回路監(jiān)測儀，其特征在于所述檢測電路(2)包括連接各個分支回路的檢測端口，并進一步包括隔離取樣電路和ADC電路(21)，其中所述檢測端口接入隔離取樣電路的輸入端，所述隔離取樣電路的輸出端接入ADC電路，所述ADC電路進一步接入CPU單元(I)的相應端口。
4.如權利要求I所述的分支回路監(jiān)測儀，其特征在于進一步包括電源電路，它接入電網交流電，并將其轉換為CPU單元(I)、檢測電路(2)和通訊電路的工作電壓，所述時鐘電路(3)是通過CPU單元(I)加以供電。
5.如權利要求4所述的分支回路監(jiān)測儀，其特征在于所述電源電路包括工頻變壓器。
6.如權利要求I所述的分支回路監(jiān)測儀，其特征在于在所述CPU單元(I)與通訊電路之間接設一個控制通訊電路的密鑰鍵控電路(14)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分支回路監(jiān)測儀，它連接于配變監(jiān)測計量終端并與之進行數據通訊，其包括CPU單元、檢測電路、時鐘電路和通訊電路，其中各分支回路接入檢測電路，所述檢測電路進一步連接至CPU單元并為之提供分支回路參數，所述時鐘電路分別連接至檢測電路和CPU單元，所述通訊電路連接至CPU單元，分支回路監(jiān)測儀通過所述通訊電路連接至外部配變監(jiān)測計量終端。本發(fā)明供電穩(wěn)定可靠，安全且干擾小，性能穩(wěn)定，精度高。
文檔編號G01R31/08GK102928702SQ20121041512
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2012年10月25日
發(fā)明者盧峰 申請人:長興縣供電局, 浙江創(chuàng)維自動化工程有限公司, 國家電網公司