專利名稱：一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電工儀器儀表，具體講涉及一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端。
背景技術(shù)：
節(jié)能產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展給基礎(chǔ)技術(shù)提出了極高的要求，完善、豐富、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是推動(dòng)節(jié)能產(chǎn)業(yè)的整體健康發(fā)展的前提，是評(píng)價(jià)所有節(jié)能技術(shù)效果的關(guān)鍵。當(dāng)前各種節(jié)能數(shù)據(jù)、能效信息混亂給節(jié)能產(chǎn)業(yè)帶來很多潛在隱患。因此，亟待建立統(tǒng)一的能效數(shù)據(jù)采集中心，獲取全面的節(jié)能服務(wù)行業(yè)數(shù)據(jù)，為節(jié)能行業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)保障，對(duì)節(jié)能項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)和節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估，為節(jié)能提供決策支撐。準(zhǔn)確的能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要依賴于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集，包括電量和非電量數(shù)據(jù)，需采用專用采集終端進(jìn)行采集并傳輸。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)存在許多諸如流量、溫度、濕度、壓力等熱工量而這些熱工量又是評(píng)估能效的重要因素，亟待開發(fā)一種滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)及能效監(jiān)測(cè)要求的實(shí)時(shí)采集熱工量的采集終端。申請(qǐng)?zhí)枮?00920069055. 2的專利公開了無線數(shù)據(jù)采集終端，該終端包括射頻識(shí)別模塊、主控模塊以及無線通信模塊。該實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無線采集和無線傳輸，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、使用范圍廣、系統(tǒng)的傳輸容量大等特點(diǎn)。申請(qǐng)?zhí)枮?00920236498. 6的專利公開了用于低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)的采集終端，其包括主控制器、存儲(chǔ)模塊、遠(yuǎn)程更新模塊、載波調(diào)制模塊、電源模塊和RS485接口模塊，該實(shí)用新型的目的在于提供一種可以在主站上操作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程系統(tǒng)更新的用于低壓電力用戶集中抄表系統(tǒng)的采集終端。申請(qǐng)?zhí)枮?00920279096. 4的專利公開了一種電量管理系統(tǒng)用采集終端，該采集終端包括脈沖端口以及與手持機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的通信單元，還包括RS485接口，且該RS485 接口符合在該脈沖端口上。該實(shí)用新型提供的技術(shù)方案便于部署及擴(kuò)展，提高采集效率，進(jìn)而提高電量管理系統(tǒng)中電量采集傳輸?shù)男?。申?qǐng)?zhí)枮?01020214236. 2的專利公開了一種安裝模塊化通信模塊的專變采集終端，用以采集專變用戶電能信息的裝置。此終端包括顯示屏、主板、通信接口和接線端子，主板上安裝有遠(yuǎn)程通信模塊和信號(hào)擴(kuò)展接口模塊，遠(yuǎn)程通信模塊通過基板與主板上的遠(yuǎn)程終端接口連接，基板上安裝有信號(hào)接收器。本專利將現(xiàn)有技術(shù)中每個(gè)專變采集終端內(nèi)固化的遠(yuǎn)程通信模塊和信號(hào)擴(kuò)展接口模塊都設(shè)計(jì)成插拔式的模塊，制定統(tǒng)一的管腳，使得各種通信方式之間實(shí)現(xiàn)任意更換，大大減少了用戶更換成本和施工難度。本發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期潛心研究發(fā)現(xiàn)，盡管上述現(xiàn)有技術(shù)為熱工型能效數(shù)據(jù)采集終端的研發(fā)提供了基礎(chǔ)技術(shù)，但仍沒有達(dá)到集群式部署、多種數(shù)據(jù)類型采集、多種接口傳輸?shù)韧耆m應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能效熱工量采集的要求。本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案，該方案通過集群式部署，采集多種熱工量參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)多種接口安全、穩(wěn)定、可靠的傳輸，使能效熱工量的實(shí)時(shí)采集和傳輸成為可能，為能效數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集提供了技術(shù)保障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，實(shí)現(xiàn)群式部署、多種數(shù)據(jù)類型采集、多種接口傳輸?shù)韧耆m應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能效熱工量的采集。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，所述終端包括微處理模塊MCU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電源模塊和RS485接口 ；所述微處理模塊MCU與信號(hào)采樣模塊連接，包括芯片時(shí)鐘模塊和AD轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與微處理模塊MCU雙向連接；所述電源模塊為微處理模塊MCU供電；所述RS485接口、微功率無線模塊和PLC載波通信模塊分別與微處理模塊MCU雙向連接；計(jì)量模塊與所述微處理模塊MCU雙向連接；三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊分別與所述計(jì)量模塊單向連接。所述信號(hào)采樣模塊是流量傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器中的一種或多種傳感器。所述RS485接口為所述終端的標(biāo)準(zhǔn)配置接口，所述微功率無線模塊和PLC載波通信模塊的接口為可插拔式，兩者在終端上共用同一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)。所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用12位精度的AD轉(zhuǎn)換器。所述終端采用軟時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)結(jié)合的集約方式。所述終端將4或8路的所述信號(hào)采樣模塊采集并轉(zhuǎn)換的4 20mA電流模擬信號(hào)輸入其輸入端口，或者采用RS485接口模塊直接接收數(shù)字信號(hào)。所述終端通過主機(jī)或掌上機(jī)對(duì)每個(gè)所述端口設(shè)置抄收類型和曲線參數(shù)，和設(shè)置所述曲線參數(shù)的記錄抄收時(shí)間的間隔缺省數(shù)值。所述終端的采集的精度為儀表性能分類的B級(jí)精度，或者不低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的2. 0 級(jí)精度。所述電源模塊采用PT(Potential Transformer)供電模式，以使得設(shè)備結(jié)構(gòu)和端子排列緊湊。所述電源模塊的測(cè)試對(duì)象為三相三線和三線四線制電路或高壓。所述微處理模塊MCU包括有主控芯片Ul，其具有ARM Cortex_M3內(nèi)核，操作頻率最高可達(dá)到IOOMHz。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控芯片Ul通過SPI通訊接口連接，其包括flash存儲(chǔ)器U4 和鐵電存儲(chǔ)器U5。所述RS485接口模塊包括2個(gè)RS485接口芯片，在所述接口芯片和主控芯片Ul之間用光電耦合器進(jìn)行光電隔離，防止信號(hào)對(duì)主控芯片Ui的干擾。所述PLC載波通信模塊與主控芯片Ul雙向連接，并與電力線L、N連接；其包括芯片 UlOo所述計(jì)量模塊包括計(jì)量芯片，所述三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊采樣得到的信號(hào)輸入所述計(jì)量芯片，經(jīng)過所述計(jì)量芯片分析計(jì)算，輸出各種電量參數(shù)。
所述電量參數(shù)是功率因數(shù)、有功功率、無功功率、分(合)相有功、分(合)相無功和四象限無功等。所述終端在所述微處理器MCU內(nèi)進(jìn)行電壓曲線記錄、電流曲線記錄、功率曲線記錄、跨月結(jié)算、電能量?jī)鼋Y(jié)、熱工參數(shù)(流量、溫度、壓力和濕度)曲線記錄、ABC電流(壓) 偏差越限事件記錄、上電、掉電、清零、斷相、編程、校時(shí)事件記錄以及失壓(流)(全ABC相) 事件記錄等。所述掉電事件記錄指三相電壓(單相表為單相電壓)均低于電能表臨界電壓，且負(fù)荷電流不大于5%額定電流的工況。所述失壓事件指在三相(或單相)供電系統(tǒng)中，某相負(fù)荷電流大于啟動(dòng)電流，但電壓線路的電壓低于電能表參比電壓的78%，且持續(xù)時(shí)間大于1分鐘的工況。所述失流事件指在三相供電系統(tǒng)中，三相電壓大于電能表的臨界電壓，三相電流中任一相或兩相小于啟動(dòng)電流，且其他相線負(fù)荷電流大于5%額定電流的工況。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于1.抗干擾性強(qiáng)，可靠性高；2.解決了熱工量能效數(shù)據(jù)采集和傳輸難題，實(shí)現(xiàn)集群式部署、多種數(shù)據(jù)類型采集、 多種接口傳輸?shù)韧耆m應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能效熱工量的采集，為能效數(shù)據(jù)中心提供準(zhǔn)確的能效基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為國(guó)家和各級(jí)政府機(jī)構(gòu)節(jié)能政策提供支撐；3.本發(fā)明提供的技術(shù)方案充分考慮了不同工作環(huán)境需求，如采用了微功率無線、 PLC等信號(hào)傳輸通訊模式，并為未來主站的智能控制實(shí)現(xiàn)留下擴(kuò)展接口。


圖1是熱工型能效數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)圖；圖2是微處理模塊MCU的電路原理圖；圖3是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的電路原理圖；圖4是RS485接口的電路原理圖；圖5是PLC載波通信模塊的電路原理圖；圖6是計(jì)量模塊的電路原理圖；圖7是三路電壓采樣模塊的電路原理圖；圖8是三路電流采樣模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，所述終端包括微處理模塊MCU、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電源模塊和RS485接口 ；所述微處理模塊MCU與信號(hào)采樣模塊連接，包括芯片時(shí)鐘模塊和AD轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與所述微處理模塊MCU雙向連接；所述電源模塊為所述微處理模塊MCU供電；所述RS485接口、微功率無線模塊和PLC載波通信模塊分別與所述微處理模塊MCU 雙向連接；
計(jì)量模塊與所述微處理模塊MCU雙向連接；三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊分別與所述計(jì)量模塊單向連接。所述信號(hào)采樣模塊是流量傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器中的一種或多種傳感器。所述RS485接口為所述終端的標(biāo)準(zhǔn)配置接口，所述微功率無線模塊和PLC載波通信模塊的接口為可插拔式，兩者在終端上共用同一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)。所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用12位精度的AD轉(zhuǎn)換器。所述終端采用軟時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)結(jié)合的集約方式。所述終端將4或8路的所述信號(hào)采樣模塊采集并轉(zhuǎn)換的4 20mA電流模擬信號(hào)輸入其輸入端口，或者采用RS485接口模塊直接接收數(shù)字信號(hào)。所述終端通過主機(jī)或掌上機(jī)對(duì)每個(gè)所述端口設(shè)置抄收類型和曲線參數(shù)，設(shè)置所述曲線參數(shù)的記錄抄收時(shí)間的間隔缺省為15min。所述終端的采集的精度為儀表性能分類的B級(jí)精度，或者不低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的2. 0 級(jí)精度。所述電源模塊采用PT (Potential Transformer)供電模式，以使得設(shè)備結(jié)構(gòu)和端子排列緊湊；PT供電模式的供電電壓在規(guī)定工作范圍內(nèi)變化時(shí)引起的允許誤差改變量極限滿足GB/T17215. 301-2007的相關(guān)要求；允許誤差范圍是指電壓在0. 8Un 0. 9Un和 1. IUn 1. 15Un范圍內(nèi)改變時(shí)引起電測(cè)量單元的允許誤差改變值，不超過其規(guī)定工作范圍內(nèi)允許誤差改變值極限的3倍，當(dāng)電壓低于80%額定電壓時(shí)終端的誤差在-100% +10% 的范圍內(nèi)變化。所述電源模塊的測(cè)試對(duì)象為三相三線和三線四線制電路或高壓。如圖2所示，所述微處理模塊MCU包括有型號(hào)為L(zhǎng)PC1765. LPC1765的主控芯片Ul， 其具有ARM Cortex_M3內(nèi)核，操作頻率最高可達(dá)到100MHz。ARM Cortex_M3 CPU具有3級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，帶獨(dú)立的本地指令和數(shù)據(jù)總線以及用于外設(shè)的稍微低性能的第三條總線。LPC1765Cortex-M3微控制器的外設(shè)組件包含256KB的Flash存儲(chǔ)器、64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)MAC、USB主機(jī)/從機(jī)/OTG接口、8通道的通用DMA控制器、4個(gè)UART、2條 CAN通道、2個(gè)SSP控制器、SPI接口、3個(gè)I2C接口、2-輸入和2-輸出的I2S接口、8通道的 12位ADC、10位DAC、電機(jī)控制PWM、正交編碼器接口、4個(gè)通用定時(shí)器、6-輸出的通用PWM、 帶獨(dú)立電池供電的超低功耗RTC和多達(dá)70個(gè)的通用I/O管腳。LPC1765具有在系統(tǒng)編程(ISP)和在應(yīng)用編程(IAP)功能的256KB片上Flash程序存儲(chǔ)器。把增強(qiáng)型的Flash存儲(chǔ)加速器和Flash存儲(chǔ)器在CPU本地代碼/數(shù)據(jù)總線上的位置進(jìn)行整合，則Flash可提供高性能的代碼；LPC1765 單個(gè) 3. 3V 電源(2. 4V-3. 6V)。溫度范圍為-40°C -85°C ；在本發(fā)明中，共使用了 UARTO、UARTO, UARTU UART2和UART3共4個(gè)串口，其中 UARTO用于紅外通信；UARTl用于載波/小無線通信；UART2用于第二路RS485通信；UART3 用于第一路RS485通信。FLASH存儲(chǔ)器U4和鐵電存儲(chǔ)器U5通過SPI總線接在單片機(jī)的SSPl接口 P0. 7、 P0. 8和P0. 9上，P0. 5和P0. 6分別為FLASH存儲(chǔ)器U4和鐵電存儲(chǔ)器U5的片選線。
Pl. 19連接AT7022計(jì)量芯片的狀態(tài)指示管腳，Pl. 20、Pl. 23和Pl. 24為單片機(jī)和 AT7022通過SPI總線通信的時(shí)鐘線和信號(hào)線。Pl. 21為AT7022的片選線，Pl. 22為AT7022的復(fù)位線，P2. 11和P2. 22分別為 AT7022有功脈沖和無功脈沖輸出線。P2.3輸出38K調(diào)制波，用于紅外通信的調(diào)制。該引腳的輸出使用了單片機(jī)內(nèi)部的 PWM輸出功能。如圖3所示，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控芯片Ul通過SPI通訊接口連接，其包括型號(hào)為MX25L3206E的flash存儲(chǔ)器U4和型號(hào)為PM25CL64的鐵電存儲(chǔ)器U5。所述存儲(chǔ)器U4和U5存儲(chǔ)7*96個(gè)點(diǎn)的曲線數(shù)據(jù)，每個(gè)點(diǎn)存儲(chǔ)200個(gè)Byte，共需 185*7*96 = 121。事件記錄每種事件記錄10條，每條事件20字節(jié)，20種事件共需4K字節(jié)。如圖4所示，所述RS485接口模塊包括有2個(gè)型號(hào)為SN65HV03082E0R的RS485接口芯片，由于增設(shè)了 FTC1/2/3/4作為保護(hù)裝置，防止大電壓和大電流對(duì)設(shè)備的損壞，用以解決RS485接口的損壞、雷擊等問題，RS485接口可承受加載220V交流電5分鐘不損壞。在型號(hào)為SN65HV03082E0R的芯片和主控芯片Ul之間用光電耦合器進(jìn)行光電隔離，防止信號(hào)對(duì)主控芯片Ul的干擾。如圖5所示，所述PLC載波通信模塊與主控芯片Ul雙向連接，并與電力線L、N連接；其包括型號(hào)為74HCT244的芯片UlO。如圖6所示，所述計(jì)量模塊包括型號(hào)為ATT7022的計(jì)量芯片，所述三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊采樣得到的信號(hào)輸入所述計(jì)量芯片，經(jīng)過所述計(jì)量芯片分析計(jì)算， 輸出各種電量參數(shù)。所述終端通過電壓互感器PT (Potential Transformer)和電流互感器 CT(CurrentTransformer)采集相(線)電壓、相(線)電流和中性線電流，再通過計(jì)量芯片運(yùn)算處理獲得所述電量參數(shù)；所述電量參數(shù)是功率因數(shù)、有功功率、無功功率、分(合)相有功、分(合)相無功和四象限無功等。所述終端在所述微處理器MCU內(nèi)進(jìn)行電壓曲線記錄、電流曲線記錄、功率曲線記錄、跨月結(jié)算、電能量?jī)鼋Y(jié)、熱工參數(shù)(流量、溫度、壓力和濕度)曲線記錄、ABC電流(壓) 偏差越限事件記錄、上電、掉電、清零、斷相、編程、校時(shí)事件記錄以及失壓(流)(全ABC相) 事件記錄等。所述掉電事件記錄指三相電壓(單相表為單相電壓)均低于電能表臨界電壓，且負(fù)荷電流不大于5%額定電流的工況。所述失壓事件指在三相(或單相)供電系統(tǒng)中，某相負(fù)荷電流大于啟動(dòng)電流，但電壓線路的電壓低于電能表參比電壓的78%，且持續(xù)時(shí)間大于1分鐘的工況。所述失流事件指在三相供電系統(tǒng)中，三相電壓大于電能表的臨界電壓，三相電流中任一相或兩相小于啟動(dòng)電流，且其他相線負(fù)荷電流大于5%額定電流的工況。圖7是三路電壓采樣模塊的電路原理圖，分別為A相電壓、B相電壓、C相電壓采樣電路，電壓經(jīng)過分壓電阻分壓，并經(jīng)過2ma/2ma電壓互感器進(jìn)行信號(hào)隔離，輸入給V2PP和 V2NN，之后V2P和V2N輸入給AT7022的電壓采樣管腳。
圖8是三路電流采樣模塊的電路原理圖，分別為A相電流、B相電流、C相電流和零線電流的采樣電路。以A相電流采樣為例，電流經(jīng)過IAA和DLHGQ輸入，由變比為300 1 的電流互感器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過Rl高精度采樣電阻，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，VREF 為AT7022輸出的直流偏置電壓，基準(zhǔn)電壓為2. 4V，調(diào)制好的電壓信號(hào)通過VlP和VlN輸入 AT7022的A相電流采樣管腳。所述終端具有很強(qiáng)的抗干擾特性，具備完善周密的電磁兼容性(機(jī)械結(jié)構(gòu)、電源、 PCB走線、去耦、濾波、接地、光電隔離等方面)，能夠適應(yīng)高低溫和高濕等惡劣運(yùn)行環(huán)境，具備完善周密的三級(jí)防雷措施(電源線、通信接口的防雷措施)。電磁兼容性符合IEC61000-4 的規(guī)定的工業(yè)過程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性(靜電放電抗擾性試驗(yàn)、輻射電磁場(chǎng)抗擾性試驗(yàn)、電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗(yàn)、外磁場(chǎng)影響、高頻抗擾性試驗(yàn))。最后應(yīng)該當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制， 盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者同等替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)待批的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，所述終端包括微處理模塊MCU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、 電源模塊和RS485接口 ；其特征在于所述微處理模塊MCU與信號(hào)采樣模塊連接，包括芯片時(shí)鐘模塊和AD轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與所述微處理模塊MCU雙向連接；所述電源模塊為所述微處理模塊MCU供電；所述RS485接口、微功率無線模塊和PLC載波通信模塊分別與所述微處理模塊MCU雙向連接；計(jì)量模塊與所述微處理模塊MCU雙向連接；三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊分別與所述計(jì)量模塊單向連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述信號(hào)采樣模塊是流量傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器中的一種或多種傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述RS485 接口為所述終端的標(biāo)準(zhǔn)配置接口，所述微功率無線模塊和PLC載波通信模塊的接口為可插拔式，兩者在終端上共用同一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用12位精度的AD轉(zhuǎn)換器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述終端采用軟時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)結(jié)合的集約方式。
6.如權(quán)利要求5所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述終端將 4或8路的所述信號(hào)采樣模塊采集并轉(zhuǎn)換的4 20mA電流模擬信號(hào)輸入其輸入端口，或者采用RS485接口模塊直接接收數(shù)字信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述終端通過主機(jī)或掌上機(jī)對(duì)每個(gè)所述端口設(shè)置抄收類型和曲線參數(shù)，和設(shè)置所述曲線參數(shù)的記錄抄收時(shí)間的間隔缺省數(shù)值。
8.如權(quán)利要求7所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述終端的采集的精度為儀表性能分類的B級(jí)精度，或者不低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的2. 0級(jí)精度。
9.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述電源模塊采用PT(Potential Transformer)供電模式，以使得設(shè)備結(jié)構(gòu)和端子排列緊湊。
10.如權(quán)利要求9所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述電源模塊的測(cè)試對(duì)象為三相三線和三線四線制電路或高壓。
11.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述微處理模塊MCU包括主控芯片Ul，其具有ARM Cortex_M3內(nèi)核，操作頻率最高可達(dá)到100MHz。
12.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與主控芯片Ul通過SPI通訊接口連接，其包括flash存儲(chǔ)器U4和鐵電存儲(chǔ)器U5。
13.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述RS485 接口模塊包括2個(gè)RS485接口芯片，在所述RS485接口芯片和主控芯片Ul之間用光電耦合器進(jìn)行光電隔離，防止信號(hào)對(duì)主控芯片Ul的干擾。
14.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述PLC載波通信模塊與主控芯片Ul雙向連接，并與電力線L、N連接；其包括芯片U10。
15.如權(quán)利要求1所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述計(jì)量模塊包括計(jì)量芯片，所述三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊采樣得到的信號(hào)輸入所述計(jì)量芯片，經(jīng)過所述計(jì)量芯片分析計(jì)算，輸出各種電量參數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述電量參數(shù)是功率因數(shù)、有功功率、無功功率、分(合)相有功、分(合)相無功和四象限無功等。
17.如權(quán)利要求8述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述終端在所述微處理器MCU內(nèi)進(jìn)行電壓曲線記錄、電流曲線記錄、功率曲線記錄、跨月結(jié)算、電能量?jī)鼋Y(jié)、熱工參數(shù)(流量、溫度、壓力和濕度)曲線記錄、ABC電流(壓)偏差越限事件記錄、上電、掉電、清零、斷相、編程、校時(shí)事件記錄以及失壓(流)(全ABC相)事件記錄等。
18.如權(quán)利要求17述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述掉電事件記錄指三相電壓(單相表為單相電壓)均低于電能表臨界電壓，且負(fù)荷電流不大于5%額定電流的工況。
19.如權(quán)利要求18述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述失壓事件指在三相(或單相)供電系統(tǒng)中，某相負(fù)荷電流大于啟動(dòng)電流，但電壓線路的電壓低于電能表參比電壓的78%，且持續(xù)時(shí)間大于1分鐘的工況。
20.如權(quán)利要求19述的一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于所述失流事件指在三相供電系統(tǒng)中，三相電壓大于電能表的臨界電壓，三相電流中任一相或兩相小于啟動(dòng)電流，且其他相線負(fù)荷電流大于5%額定電流的工況。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱工電量型能效數(shù)據(jù)采集終端，終端包括微處理模塊MCU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電源模塊和RS485接口；微處理模塊MCU與信號(hào)采樣模塊連接，電源模塊為微處理模塊MCU供電；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、RS485接口、微功率無線模塊和PLC載波通信模塊分別與微處理模塊MCU雙向連接；計(jì)量模塊與所述微處理模塊MCU雙向連接；三路電壓采樣模塊和三路電流采樣模塊分別與計(jì)量模塊單向連接。本發(fā)明具有很強(qiáng)的抗干擾性，可靠性高；解決了熱工量能效數(shù)據(jù)采集和傳輸難題，實(shí)現(xiàn)集群式部署、多種數(shù)據(jù)類型采集、多種接口傳輸?shù)韧耆m應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能效熱工量的采集。該終端還考慮了不同工作環(huán)境需求，如通信模式采用微功率無線、PLC等信號(hào)傳輸方式，并為未來主站的智能控制實(shí)現(xiàn)留下擴(kuò)展接口。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102436733SQ20111031715
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者何桂雄, 劉永順, 周昭茂, 李德智, 李濤永, 楊湘江, 王紅梅, 王鶴, 章欣, 苗常海, 蔣利民, 鐘鳴, 閆華光 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院