專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備及電測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)用戶負(fù)載的電測量領(lǐng)域，更特定言之，本實(shí)用新型尤其是關(guān)于一種實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的改造和創(chuàng)新已逐漸成熟，同時(shí)因?yàn)殡娋W(wǎng)構(gòu)成的復(fù)雜性和多種用戶需求，對(duì)電測量儀器儀表的要求也逐步提高。同時(shí)，針對(duì)不同電測量儀表的數(shù)據(jù)抄讀系統(tǒng)的功能也日趨完善。電測量設(shè)備，尤其是電表本身在實(shí)現(xiàn)正常電能測量和信 息采集的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證其自身元器件性能的穩(wěn)定和遭受外界環(huán)境影響或制約的等級(jí)，否則，即使設(shè)備本身的硬件和軟件能夠做到精確無誤，卻仍無法克服外界因素的制約。 為了解決這些問題，常規(guī)的儀器儀表制造商均通過對(duì)電測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)件和材料作出要求和改進(jìn)，例如通過增加設(shè)備內(nèi)部空間和密封程度來實(shí)現(xiàn)防水防塵或防止溫度影響，而對(duì)于設(shè)備遭受撞擊或振蕩的情況下，僅僅通過加固結(jié)構(gòu)件或整體焊接的方式顯然無法完全解決這個(gè)問題，而且耗費(fèi)原材料成本，例如，電表在遭受嚴(yán)重撞擊或振動(dòng)時(shí)，它的數(shù)據(jù)是否能夠完好保存和抄讀是一個(gè)必須面臨的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題就是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，可以對(duì)電測量設(shè)備本身外部的撞擊和振動(dòng)進(jìn)行檢測和記錄，并根據(jù)振動(dòng)的等級(jí)來判定是否停抄或數(shù)據(jù)處理，防止數(shù)據(jù)的丟失或損壞，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于它包括信號(hào)采集裝置、處理器、存儲(chǔ)器和傳輸端，并進(jìn)一步包括加速度計(jì)，其中電網(wǎng)電力線接入信號(hào)采集裝置，所述處理器分別連接至信號(hào)采集裝置、加速度計(jì)、存儲(chǔ)器和傳輸端。作為優(yōu)選，所述信號(hào)采集裝置包括至少一個(gè)電流互感器和電壓互感器，用以采集電網(wǎng)電力線的電流和電壓脈沖信號(hào)，并將這些信號(hào)傳輸至處理器。作為優(yōu)選，所述處理器包括A/D轉(zhuǎn)換電路、計(jì)量芯片和單片機(jī)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路接收電流和電壓脈沖信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳輸至計(jì)量芯片進(jìn)行計(jì)量運(yùn)算，所述計(jì)量芯片得出計(jì)量信息并傳輸至單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。作為優(yōu)選，所述加速度計(jì)包括一個(gè)振動(dòng)傳感器，并包括一個(gè)將感測到的機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換裝置，所述振動(dòng)傳感器與轉(zhuǎn)換裝置耦合連接，所述轉(zhuǎn)換裝置將轉(zhuǎn)換所得的電能信息傳輸至單片機(jī)。作為優(yōu)選，所述單片機(jī)將處理后的計(jì)量信息和電能信息存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器。作為優(yōu)選，所述單片機(jī)內(nèi)集成有一個(gè)存儲(chǔ)一組預(yù)設(shè)命令的FLASH單元，所述單片機(jī)根據(jù)這組預(yù)設(shè)命令來判定是否根據(jù)電能信息而存儲(chǔ)計(jì)量信息。作為優(yōu)選，所述傳輸端包括無線傳輸電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。本實(shí)用新型同時(shí)在此基礎(chǔ)上提出一種電測量系統(tǒng)，它包括若干個(gè)如前所述的電測量設(shè)備，并包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，所述電測量設(shè)備通過其傳輸端通信連接至數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置與一個(gè)遠(yuǎn)端主站設(shè)備之間相互通信。作為優(yōu)選，所述傳輸端包括無線傳輸電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。本實(shí)用新型的有益效果是顯而易見的，通過對(duì)電測量設(shè)備外部的撞擊和振動(dòng)檢測，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備本身對(duì)此類事件的檢測和記錄，并根據(jù)振動(dòng)的等級(jí)來判定是否停抄或數(shù)據(jù)處理，防止數(shù)據(jù)的丟失或損壞。同時(shí)，電測量設(shè)備能夠?qū)⒋祟愂录畔鬏斀o系統(tǒng)主站，便于提示和設(shè)備維護(hù)。以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖I為本實(shí)用新型電測量設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本實(shí)用新型單片機(jī)的電能和計(jì)量信息的檢測控制流程圖；圖3為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參照?qǐng)DI，本實(shí)用新型電測量設(shè)備10包括信號(hào)采集裝置I、處理器2、存儲(chǔ)器3和傳輸端4，并進(jìn)一步包括一個(gè)加速度計(jì)5，其中電網(wǎng)電力線LIN接入信號(hào)采集裝置1，處理器2分別電連接至信號(hào)采集裝置I、加速度計(jì)5、存儲(chǔ)器3和傳輸端4。作為優(yōu)選，所述信號(hào)采集裝置I包括至少一個(gè)電流互感器和電壓互感器(圖中未繪示出)，用以采集電網(wǎng)電力線LIN的電流脈沖I和電壓脈沖U信號(hào)，并將這些信號(hào)傳輸至處理器2。作為優(yōu)選，所述處理器2包括A/D轉(zhuǎn)換電路21、計(jì)量芯片22和單片機(jī)23，所述A/D轉(zhuǎn)換電路21接收電流I和電壓U脈沖信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳輸至計(jì)量芯片22進(jìn)行計(jì)量運(yùn)算，所述計(jì)量芯片22得出計(jì)量信息并傳輸至單片機(jī)23進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。作為優(yōu)選，所述加速度計(jì)5包括一個(gè)振動(dòng)傳感器(圖中未繪示)，并包括一個(gè)將感測到的機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換裝置，所述振動(dòng)傳感器與轉(zhuǎn)換裝置耦合連接，所述轉(zhuǎn)換裝置將轉(zhuǎn)換所得的電能信息傳輸至單片機(jī)23。作為優(yōu)選，所述單片機(jī)23將處理后的計(jì)量信息和電能信息存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器3。作為優(yōu)選，所述單片機(jī)23內(nèi)進(jìn)一步集成有一個(gè)存儲(chǔ)一組預(yù)設(shè)命令的FLASH單元，單片機(jī)23根據(jù)這組預(yù)設(shè)命令來判定是否根據(jù)電能信息而存儲(chǔ)計(jì)量信息。作為優(yōu)選，所述傳輸端4包括無線傳輸電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。無線傳輸電路可以是一個(gè)射頻(RF)電路，它通過無線網(wǎng)絡(luò)或電磁能量傳輸數(shù)字信息?；蛘撸瑐鬏敹?可以是一個(gè)電力線載波(PLC)通信電路，將數(shù)字信息調(diào)制為例如60Hz至80Hz范圍內(nèi)進(jìn)行通信。又或者，傳輸端4設(shè)有一個(gè)光口通訊電路，其通過無線網(wǎng)絡(luò)或低頻RF與一個(gè)同樣具有相應(yīng)光口的抄讀設(shè)備，例如手持機(jī)或PDA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。[0027]參照?qǐng)D2，其中示意性描述出了本實(shí)用新型電測量設(shè)備的工作流程圖，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)流程可由單片機(jī)23根據(jù)其FLASH單元中存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)存儲(chǔ)命令和參數(shù)實(shí)現(xiàn)，在正常情況下，電測量設(shè)備10對(duì)采集裝置I所感應(yīng)出的電流I和電壓U信號(hào)進(jìn)行取樣和功率計(jì)算。值得注意的是，圖2中特別詳細(xì)描述了在設(shè)備10遭受例如撞擊等振動(dòng)情況下，單片機(jī)23所作出的應(yīng)對(duì)措施，在加速度計(jì)5中設(shè)有濾波電路，以保證所轉(zhuǎn)換得出的電能信號(hào)波形的無誤性，否則可能因?yàn)槟承┬盘?hào)突波對(duì)電路造成影響，導(dǎo)致誤讀。當(dāng)單片機(jī)23接收到一個(gè)非零電能信號(hào)時(shí)，它會(huì)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行判斷，并調(diào)用FLASH中的參數(shù)LEVEL_I以進(jìn)行判定；若電能信號(hào)的幅值超出這個(gè)參數(shù)，則單片機(jī)23生成一個(gè)事件EVENT_SE，此EVENT_SE中設(shè)定出了此事件的類型和相關(guān)讀數(shù)，然后單片機(jī)23會(huì)持續(xù)對(duì)此信號(hào)波形接收一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段T ；在此時(shí)間段T后，若仍然超出參數(shù)LEVEL_I的預(yù)設(shè)值，則單片機(jī)23將進(jìn)一步完成 事件EVENT_SE，同時(shí)對(duì)此時(shí)負(fù)載的電量進(jìn)行結(jié)算并將電功率耗用量存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器3中，同時(shí)在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，可將信息反映于電測量設(shè)備10的顯示器上，或者控制繼電器拉閘并進(jìn)行報(bào)警；若單片機(jī)23所接收到的電能信號(hào)未超出LEVEL_I的設(shè)定值，則進(jìn)一步判定此信號(hào)是否超出一個(gè)參數(shù)LEVEL_II所設(shè)范圍內(nèi)；若超出LEVEL_II，則按照前述方式對(duì)此信號(hào)波形持續(xù)接收一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間T ；在此時(shí)間段T后，對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行分析，在分析得出穩(wěn)定后，完成這個(gè)步驟；若未超出LEVEL_II的設(shè)定，則電測量設(shè)備10進(jìn)行正常電功率計(jì)量和抄讀工作。實(shí)施例二參照?qǐng)DI，本實(shí)用新型電測量設(shè)備10包括信號(hào)采集裝置I、處理器2、存儲(chǔ)器3和傳輸端4，并進(jìn)一步包括一個(gè)加速度計(jì)5，其中電網(wǎng)電力線LIN接入信號(hào)采集裝置1，處理器2分別電連接至信號(hào)采集裝置I、加速度計(jì)5、存儲(chǔ)器3和傳輸端4。作為優(yōu)選，所述信號(hào)采集裝置I包括至少一個(gè)錳銅采集電路和分壓采集電路(圖中未繪示出)，用以采集電網(wǎng)電力線LIN的電流脈沖I和電壓脈沖U信號(hào)，并將這些信號(hào)傳輸至處理器2。作為優(yōu)選，所述處理器2包括A/D轉(zhuǎn)換電路21、計(jì)量芯片22和單片機(jī)23，所述A/D轉(zhuǎn)換電路21接收電流I和電壓U脈沖信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳輸至計(jì)量芯片22進(jìn)行計(jì)量運(yùn)算，所述計(jì)量芯片22得出計(jì)量信息并傳輸至單片機(jī)23進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。作為優(yōu)選，所述加速度計(jì)5包括一個(gè)振動(dòng)傳感器(圖中未繪示)，并包括一個(gè)將感測到的機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換裝置，所述振動(dòng)傳感器與轉(zhuǎn)換裝置耦合連接，所述轉(zhuǎn)換裝置將轉(zhuǎn)換所得的電能信息傳輸至單片機(jī)23。作為優(yōu)選，所述單片機(jī)23將處理后的計(jì)量信息和電能信息存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器3。作為優(yōu)選，所述單片機(jī)23內(nèi)進(jìn)一步集成有一個(gè)存儲(chǔ)一組預(yù)設(shè)命令的FLASH單元，單片機(jī)23根據(jù)這組預(yù)設(shè)命令來判定是否根據(jù)電能信息而存儲(chǔ)計(jì)量信息。作為優(yōu)選，所述傳輸端4包括無線傳輸電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。無線傳輸電路可以是一個(gè)射頻(RF)電路，它通過無線網(wǎng)絡(luò)或電磁能量傳輸數(shù)字信息?；蛘撸瑐鬏敹?可以是一個(gè)電力線載波(PLC)通信電路，將數(shù)字信息調(diào)制為例如60Hz至80Hz范圍內(nèi)進(jìn)行通信。又或者，傳輸端4設(shè)有一個(gè)光口通訊電路，其通過無線網(wǎng)絡(luò)或低頻RF與一個(gè)同樣具有相應(yīng)光口的抄讀設(shè)備，例如手持機(jī)或PDA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。參照?qǐng)D2，其中示意性描述出了本實(shí)用新型電測量設(shè)備的工作流程圖，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)流程可由單片機(jī)23根據(jù)其FLASH單元中存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)存儲(chǔ)命令和參數(shù)實(shí)現(xiàn)，在正常情況下，電測量設(shè)備10對(duì)采集裝置I所感應(yīng)出的電流I和電壓U信號(hào)進(jìn)行取樣和功率計(jì)算。值得注意的是，圖2中特別詳細(xì)描述了在設(shè)備10遭受例如撞擊等振動(dòng)情況下，單片機(jī)23所作出的應(yīng)對(duì)措施，在加速度計(jì)5中設(shè)有濾波電路，以保證所轉(zhuǎn)換得出的電能信號(hào)波形的無誤性，否則可能因?yàn)槟承┬盘?hào)突波對(duì)電路造成影響，導(dǎo)致誤讀。當(dāng)單片機(jī)23接收到一個(gè)非零電能信號(hào)時(shí)，它會(huì)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行判斷，并調(diào)用FLASH中的參數(shù)LEVEL_I以進(jìn)行判定；若電能信號(hào)的幅值超出這個(gè)參數(shù)，則單片機(jī)23生成一個(gè)事件EVENT_SE，此EVENT_SE中設(shè)定出了此事件的類型和相關(guān)讀數(shù)，然后單片機(jī)23會(huì)持續(xù)對(duì)此信號(hào)波形接收一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間段T ； 在此時(shí)間段T后，若仍然超出參數(shù)LEVEL_I的預(yù)設(shè)值，則單片機(jī)23將進(jìn)一步完成事件EVENT_SE，同時(shí)對(duì)此時(shí)負(fù)載的電量進(jìn)行結(jié)算并將電功率耗用量存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器3中，同時(shí)在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，可將信息反映于電測量設(shè)備10的顯示器上，或者控制繼電器拉閘并進(jìn)行報(bào)警；若單片機(jī)23所接收到的電能信號(hào)未超出LEVEL_I的設(shè)定值，則進(jìn)一步判定此信號(hào)是否超出一個(gè)參數(shù)LEVEL_II所設(shè)范圍內(nèi)；若超出LEVEL_II，則按照前述方式對(duì)此信號(hào)波形持續(xù)接收一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間T ；在此時(shí)間段T后，對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行分析，在分析得出穩(wěn)定后，完成這個(gè)步驟；若未超出LEVEL_II的設(shè)定，則電測量設(shè)備10進(jìn)行正常電功率計(jì)量和抄讀工作。參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型同時(shí)在此基礎(chǔ)上提出一種電測量系統(tǒng)，它包括若干個(gè)如前所述的電測量設(shè)備10，并包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置20，所述電測量設(shè)備10通過其傳輸端4通信連接至數(shù)據(jù)采集裝置20，所述數(shù)據(jù)采集裝置20與一個(gè)遠(yuǎn)端主站設(shè)備30之間相互通信。作為優(yōu)選，所述傳輸端4包括無線電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。無線傳輸電路可以是一個(gè)射頻(RF)電路，它通過無線網(wǎng)絡(luò)或電磁能量傳輸數(shù)字信息?；蛘?，傳輸端4可以是一個(gè)電力線載波(PLC)通信電路，將數(shù)字信息調(diào)制為例如60Hz至80Hz范圍內(nèi)進(jìn)行通信。又或者，傳輸端4設(shè)有一個(gè)光口通訊電路，其通過無線網(wǎng)絡(luò)或低頻RF與一個(gè)同樣具有相應(yīng)光口的抄讀設(shè)備，例如手持機(jī)或PDA進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例僅僅是為了詳細(xì)描述的意圖而體現(xiàn)的，并非是對(duì)本實(shí)用新型的限定。應(yīng)當(dāng)了解，一切基于本實(shí)用新型作出的修改、變化或替代特征，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的技術(shù)范疇中。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于它包括信號(hào)采集裝置、處理器、存儲(chǔ)器、傳輸端和加速度計(jì)，其中電網(wǎng)電力線接入信號(hào)采集裝置，所述處理器分別連接至信號(hào)采集裝置、加速度計(jì)、存儲(chǔ)器和傳輸端。
2.如權(quán)利要求I所述實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于所述信號(hào)采集裝置包括至少一個(gè)電流互感器和電壓互感器，用以采集電網(wǎng)電力線的電流和電壓脈沖信號(hào)，并將這些信號(hào)傳輸至處理器。
3.如權(quán)利要求I所述實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于所述處理器包括A/D轉(zhuǎn)換電路、計(jì)量芯片和單片機(jī)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路接收電流和電壓脈沖信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并傳輸至計(jì)量芯片進(jìn)行計(jì)量運(yùn)算，所述計(jì)量芯片得出計(jì)量信息并傳輸至單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
4.如權(quán)利要求I所述實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于所述加速度計(jì)包括一個(gè)振動(dòng)傳感器，并包括一個(gè)將感測到的機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換裝置，所述振動(dòng)傳感器與轉(zhuǎn)換裝置耦合連接，所述轉(zhuǎn)換裝置將轉(zhuǎn)換所得的電能信息傳輸至單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求3所述實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于所述單片機(jī)內(nèi)集成有一個(gè)存儲(chǔ)一組預(yù)設(shè)命令的FLASH單元，所述單片機(jī)根據(jù)這組預(yù)設(shè)命令來判定是否根據(jù)電能信息而存儲(chǔ)計(jì)量信息。
6.如權(quán)利要求4所述實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于所述單片機(jī)內(nèi)集成有一個(gè)存儲(chǔ)一組預(yù)設(shè)命令的FLASH單元，所述單片機(jī)根據(jù)這組預(yù)設(shè)命令來判定是否根據(jù)電能信息而存儲(chǔ)計(jì)量信息。
7.如權(quán)利要求I所述實(shí)現(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，其特征在于所述傳輸端包括無線傳輸電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。
8.—種電測量系統(tǒng),其特征在于它包括若干個(gè)如權(quán)利要求I 7之任一項(xiàng)所述的電測量設(shè)備，并包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，所述電測量設(shè)備通過其傳輸端通信連接至數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置與一個(gè)遠(yuǎn)端主站設(shè)備之間相互通信。
9.如權(quán)利要求8所述的電測量系統(tǒng)，其特征在于所述傳輸端包括無線傳輸電路、PLC通信電路和光傳輸電路中的至少一者。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)檢測的電測量設(shè)備，它包括信號(hào)采集裝置、處理器、存儲(chǔ)器和傳輸端，并進(jìn)一步包括加速度計(jì)，其中電網(wǎng)電力線接入信號(hào)采集裝置，所述處理器分別連接至信號(hào)采集裝置、加速度計(jì)、存儲(chǔ)器和傳輸端。本實(shí)用新型可以對(duì)電測量設(shè)備本身外部的撞擊和振動(dòng)進(jìn)行檢測和記錄，并根據(jù)振動(dòng)的等級(jí)來判定是否停抄或數(shù)據(jù)處理，防止數(shù)據(jù)的丟失或損壞，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。本實(shí)用新型同時(shí)在此基礎(chǔ)上提出一種電測量系統(tǒng)，它包括若干個(gè)前述的電測量設(shè)備，并包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置，所述電測量設(shè)備通過其傳輸端通信連接至數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置與一個(gè)遠(yuǎn)端主站設(shè)備之間相互通信。
文檔編號(hào)G01R22/10GK202631629SQ20122015116
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者徐鶴還, 潘建成 申請(qǐng)人:華立儀表集團(tuán)股份有限公司