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一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)及同步采樣方法與流程

文檔序號:11111697閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:包括數(shù)個(gè)分布監(jiān)測單元,每一個(gè)分布監(jiān)測單元均包括一個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)和與該數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)通信的數(shù)個(gè)監(jiān)測指示裝置(9);

所述監(jiān)測指示裝置(9)包括電流電壓傳感器(1)、采樣模塊(6)、電源模塊(2)、后備電池(3)、控制單元(7)和無線模塊(5);

電流電壓傳感器(1)設(shè)有采樣線圈(111)和取能線圈(112),采樣線圈(111)連接采樣模塊(6),采樣模塊(6)連接控制單元(7),控制單元(7)連接無線模塊(5),取能線圈(112)連接倍壓整流電路,取能線圈(112)還連接電源模塊(2),后備電池(3)連接電源模塊(2),電源模塊(2)為采樣模塊(6)、控制單元(7)和無線模塊(5)供電,電源模塊(2)輸出正電源;

無線模塊(5)與所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)通信;

電源模塊(2)設(shè)有倍壓整流電路,倍壓整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8、法拉電容C1、法拉電容C2和電容C3,取能線圈(112)的一端連接二極管D1的負(fù)極,另一端連接二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極連接二極管D3的正極,二極管D3的負(fù)極連接二極管D1的正極,二極管D1的負(fù)極還連接二極管D6的正極,二極管D6的負(fù)極連接二極管D4的正極,二極管D4的負(fù)極連接二極管D2的正極,二極管D2的負(fù)極連接法拉電容C2的正極,法拉電容C2的負(fù)極連接地線,二極管D6的正極連接二極管D7的正極,二極管D7的負(fù)極連接法拉電容C1的正極,法拉電容C1的負(fù)極連接二極管D2的負(fù)極,法拉電容C2的正極還連接二極管D8的正極,二極管D8的負(fù)極連接二極管D6的正極,法拉電容C1的正極還通過電容C3連接地線;

采樣模塊(6)包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、放大器U1和放大器U2,采樣線圈(111)的一端連接電阻R2的1腳,另一端連接電阻R3的1腳,電阻R2的1腳還通過電容C6連接地線,電阻R3的1腳還通過電容C4連接地線,電阻R2的2腳連接放大器U1的2腳,電阻R3的2腳連接放大器U1的3腳,電阻R3的2腳還通過電阻R4連接地線,放大器U1的8腳連接正電源,放大器U1的4腳連接地線,放大器U1的1腳通過電阻R1連接放大器U1的2腳,放大器U1的1腳通過電容C5連接地線,放大器U1的1腳還連接放大器U2的3腳,放大器U2的2腳連接放大器U2的1腳,放大器U2的8腳連接正電源,放大器U2的4腳連接地線,放大器U2的1腳還通過電阻R5連接所述控制單元(7)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述電流電壓傳感器(1)為開啟式電流互感器,所述開啟式電流互感器包括上部和下部,所述上部包括兩個(gè)可打開及對接的上半圓弧部分(104),上半圓弧部分(104)包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的上部外半導(dǎo)電環(huán)(103)、上半磁芯(102)和上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)(101),上部外半導(dǎo)電環(huán)(103)、上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)(101)和上半磁芯(102)均為半圓弧形;兩個(gè)上半圓弧部分(104)對接后,兩個(gè)上部外半導(dǎo)電環(huán)(103)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的上部外導(dǎo)電環(huán)(113),兩個(gè)上部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)(101)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)(115),兩個(gè)上半磁芯(102)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的上磁芯(114),上磁芯(114)的外圈纏繞有上磁環(huán)線圈(105),上磁芯(114)及其上的上磁環(huán)線圈(105)均夾設(shè)在上部外導(dǎo)電環(huán)(113)與上部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)(115)之間;

所述下部包括兩個(gè)可打開及對接的下半圓弧部分(110),下半圓弧部分(110)包括由外至內(nèi)依次設(shè)置的下部外半導(dǎo)電環(huán)(107)、下半磁芯組件和下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)(106),下半磁芯組件包括上下間隔設(shè)置的半取能磁芯(108)和半采樣磁芯(109),下部外半導(dǎo)電環(huán)(107)、半取能磁芯(108)、半采樣磁芯(109)和下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)(106)均為半圓弧形;兩個(gè)下半圓弧部分(110)對接后,兩個(gè)下部外半導(dǎo)電環(huán)(107)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的下部外導(dǎo)電環(huán)(116),兩個(gè)下部內(nèi)半導(dǎo)電環(huán)(106)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)(117),兩個(gè)半取能磁芯(108)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的取能磁芯(118),兩個(gè)半采樣磁芯(109)相對構(gòu)成整個(gè)圓環(huán)形的采樣磁芯(119),取能磁芯(118)的外圈纏繞取能線圈(112),采樣磁芯(119)的外圈纏繞有采樣線圈(111),取能磁芯(118)及其上的取能線圈(112)均夾設(shè)在下部外導(dǎo)電環(huán)(116)與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)(117)之間,采樣磁芯(119)及其上的采樣線圈(111)也均夾設(shè)在下部外導(dǎo)電環(huán)(116)與下部內(nèi)導(dǎo)電環(huán)(117)之間,取能磁芯(118)間隔設(shè)于采樣磁芯(119)的上側(cè);

取能磁芯(118)的截面積是采樣磁芯(119)的截面積的4倍。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述放大器U1和放大器U2的型號均為LM833。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述控制單元(7)為ARM9控制器。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)的型號為WX-PW-SJJC-002;所述數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)內(nèi)設(shè)有北斗導(dǎo)航模塊,所述北斗導(dǎo)航模塊的型號為WX-BD-IOT-002。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述無線模塊(5)的型號為WX-RF-IOT-003。

7.與權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳輸?shù)木€路分布監(jiān)測系統(tǒng)配套的同步采樣方法,其特征在于:包括如下步驟:

步驟1:控制單元(7)進(jìn)行初始化,控制單元(7)對無線模塊(5)進(jìn)行初始化;控制單元(7)進(jìn)行初始化的內(nèi)容包括:初始化時(shí)鐘計(jì)數(shù)器和初始化采樣計(jì)數(shù)器;

步驟2:控制單元(7)進(jìn)入待機(jī)休眠狀態(tài);

步驟3:數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)通過北斗導(dǎo)航模塊獲取準(zhǔn)確時(shí)間,所述準(zhǔn)確時(shí)間由北斗衛(wèi)星提供,數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)根據(jù)所述準(zhǔn)確時(shí)間生成時(shí)標(biāo)信息,并根據(jù)時(shí)標(biāo)信息生成同步信息;

數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8)向監(jiān)測指示裝置(9)發(fā)送同步信息,監(jiān)測指示裝置(9)的無線模塊(5)接收同步信息并發(fā)生無線接收中斷,無線模塊(5)將同步信息發(fā)送給控制單元(7),控制單元(7)接收到同步信息后從待機(jī)休眠狀態(tài)喚醒進(jìn)入工作模式,并讀取無線模塊(5)接收到的數(shù)據(jù),控制單元(7)判斷無線模塊(5)接收到的數(shù)據(jù)是否包含正確的同步信息:包含,則執(zhí)行步驟4;不包含,則執(zhí)行步驟2;

步驟4:控制單元(7)根據(jù)同步信息中的時(shí)標(biāo)信息來修正自身的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器,使自身的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器與時(shí)標(biāo)信息同步;

控制單元(7)根據(jù)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器重置采樣計(jì)數(shù)器;

步驟5:控制單元(7)根據(jù)采樣計(jì)數(shù)器觸發(fā)等間隔采樣命令,采樣模塊(6)根據(jù)所述等間隔采樣命令采集配電線路中的電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù),并將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)傳輸至控制單元(7);

步驟6:控制單元(7)將電流數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)處理后生成采樣數(shù)據(jù),控制單元(7)將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給無線模塊(5),無線模塊(5)將采樣數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置(8);

控制單元(7)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)計(jì)算電流有效值,控制單元(7)判斷電流有效值是否大于3A:大于則執(zhí)行步驟5;不大于,則執(zhí)行步驟2。

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