具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置制造方法及圖紙

一種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置，它包括電壓、電流采樣電路、電測量芯片、ARM微處理器和Lonworks智能通信模塊，所述的電壓、電流采樣電路采集相應的電力參數，輸出端與電力測量芯片的對應信號輸入端相連，電力測量芯片與ARM微處理器相連，所述的ARM微處理器用于計算相應的監控參數，ARM微處理器的通信信號端與智能通信模塊雙向連接，智能通信模塊與遠程端控制器進行通信。本實用新型專利技術可廣泛應用于發電廠、變電站/開閉所/變電所、城市及農村配電網，以及公共機構、工業企業和建筑等能源系統的自動化管理，實現電能的質量監測、能耗計量、數據采集和遠傳、節能控制。本實用新型專利技術的具有如下功能。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及能源與節能
，尤其是一種集三相電能質量監測、能耗計量和節能控制于一體的多功能電力監控裝置，具體地說是一種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置。
技術介紹
電力自動化是工業自動化的一個重要的部分，在各種供電及配電控制系統中，需要對系統的各種參數進行監測，以適時調整控制動作，為了改變傳統的變電所采用指針式儀表，依靠人工抄表數據來管理某些電的指標，用人工拉閘等落后的控制管理手段。在電力自動化控制系統中，已經有對用電的三相電力線路進行電力參數的實時監測，并具有監控功能的這類裝置需求。目前，這類三相電力監測裝置或電能表，要么只具有電能計量功能，要么只具有電壓、電流、功率、功率因數電參數的測量；有少部分同時具有電能計量功能，又具備對電壓、電流、功率、功率因數等電參數進行實時的測量功能；但很少具有上述電能計量和電參數測量功能，同時又具有電壓、電流諧波測量功能，又能夠進行遠程開關控制和定時控制功能集一體的裝置。目前同類裝置絕大多數采用串口通信(RS485)接口和Modbus通信協議，從現場總線的角度分析，RS485還遠遠不能算是一種總線，它僅僅是網絡物理層的一種規范，存在著以下的不足RS485不支持多種通信介質；RS485只能是總線式拓撲結構；RS485通信距離短、節點容量小，抗干擾能力差；RS485通信一般只能是主從式通信；RS485開放性差，不同廠家的產品很難在一個網絡上工作。
技術實現思路
本技術的目的是針對現有技術中存在的上述的問題，提出一種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置。即能電能計量，又能測量電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等電參數，同時又具有能測量電壓、電流2 21次各次的諧波含量及總諧波畸變率的電測量裝置，且能夠遠程開關控制和定時控制功能及干觸點狀態檢測功能，及遠程集中抄表功能，支持雙絞線或電力線的通信介質。本技術的技術方案是—種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置，它包括電壓、電流采樣電路、電測量芯片、ARM微處理器和Lonworks智能通信模塊，所述的電壓、電流采樣電路作為用于三相多功能電力監控裝置的信號輸入端采集相應的電力參數，電壓、電流采樣電路的信號輸出端與電力測量芯片的對應信號輸入端相連，電力測量芯片的SPI通信接口與ARM微處理器的SPI接口相連，通過SPI接口將電參數數據發送到ARM微處理器，所述的ARM微處理器用于計算相應的監控參數，ARM微處理器的通信信號端與Lonworks智能通信模塊雙向連接，Lonworks智能通信模塊與遠程端控制器進行通信。本技術的Lonworks智能通信模塊為Lonworks雙絞線智能通信模塊或Lonworks電力線智能通信模塊，Lonworks智能通信模塊與遠程端控制器進行雙絞線或電力線載波通信。本技術的監控裝置還包括干觸點狀態檢測電路、繼電器輸出控制電路和光電隔離電路，所述的干觸點狀態檢測電路用于檢測繼電器干觸點的狀態即外部控制器的干觸點反饋狀態，干觸點狀態檢測電路的輸出通過光電隔離電路與ARM微處理器的對應檢測信號輸入端相連，ARM微處理器的控制信號輸出端通過光電隔離電路連接繼電器輸出控制電路，繼電器輸出控制電路用于控制外部控制器。本技術的外部控制器包括接觸器和斷路器。本技術的監控裝置還包括存儲單元、IXD顯示單元和實時時鐘單元，所述的存儲單元、IXD顯示單元和實時時鐘單元與ARM微處理器的對應信號端相連。本技術的監控裝置的ARM微處理器通過I/O 口與按鍵相連。本技術的有益效果本技術即能電能計量，又能測量電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等電參數，同時又具有能測量電壓、電流2 21次各次的諧波含量及總諧波畸變率的電測量裝置，且能夠遠程開關控制和定時控制功能及干觸點狀態檢測功能，及遠程集中抄表功能，支持雙絞線或電力線的通信介質。本技術在通信技術方面采用LonWorks控制網絡技術，LonWorks控制網絡技術是一種完整的、全開放的、互操作性強、可靠性高、成熟的分布式控制網絡技術，它支持多種通信介質包括雙絞線，電力線等；LonWorks控制網絡技術的核心是LonTalk通訊協議,該協議提供一整套完善的通信服務，使裝置中的應用程序能在網上對其他裝置發送和接收報文而無須知道網絡拓撲、名稱、地址或其他裝置的功能，所有采用LonWorks技術的產品都是遵循LonTalk通訊協議，因此不同廠家生產的帶LonWorks接口的產品都可以很方便的接入同一個LonWorks網絡系統中去。本技術可廣泛應用于發電廠、變電站/開閉所/變電所、城市及農村配電網，以及公共機構、工業企業和建筑等能源系統的自動化管理，實現電能的質量監測、能耗計量、數據采集和遠傳、節能控制。本技術的具有如下功能I、能夠測量各相有功電能和正向、反向總有功電能及正向、反向總無功電能；2、能實時測量三相相的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等電參數；3、能夠測量出電壓、電流2 21次各次的諧波含量及總諧波畸變率；4、能通過遠程發送命令進行繼電器輸出控制；5、可以設置定時時間來進行繼電器輸出控制；6、可檢測外部干觸點輸入狀態；7、能進行遠程集中抄表；8、Lonworks電力載波技術,窄帶雙頻(低壓電力線雙載波)通訊,信號可以直接率禹合在AC220V電力線上傳輸，無需鋪設專用電纜；9、Lonworks雙絞線技術,支持總線型、星型、自由型拓樸結構；不使用中繼的最遠通信距離達2700m，傳輸速率78Kbps。附圖說明圖I是本技術的原理框圖。圖2-1是本技術的電流采樣電路圖。圖2-2是本技術的電壓采樣電路圖。圖2-3是本技術的電測量芯片電路圖。圖3是本技術的電力線智能通信模塊電路圖。圖4是本技術的雙絞線智能通信模塊電路圖。圖5是本技術的載波通信耦合電路圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步的說明。如圖I所示，一種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置，它包括電壓、電流采樣電路、電測量芯片、ARM微處理器和Lonworks智能通信模塊，所述的電壓、電流采樣電路作為用于三相多功能電力監控裝置的信號輸入端采集相應的電力參數，電壓、電流采樣電路的信號輸出端與電力測量芯片的對應信號輸入端相連，電力測量芯片的SPI通信接口與ARM微處理器的SPI接口相連，通過SPI接口將電參數數據發送到ARM微處理器，所述的ARM微處理器用于計算相應的監控參數，ARM微處理器的通信信號端與Lonworks智能通信模塊雙向連接，Lonworks智能通信模塊與遠程端控制器進行通信。本技術的ARM微處理器(以下簡介MCU)采用飛利浦的LPC2138，該MCU是32位ARM7TDMI-S核，具有512KB Flash,32KB SRAM、2個32位定時器/計數器、I個SPI接口、2個I2C接口、2個UART接口、多達9個邊沿或電平觸發的外部中斷管腳、47個通用I/O ;由微處理器通過SPI接口讀取電力測量芯片各電參數對應寄存器的數據，并對數據進行換算、增益校準、偏移增益等處理后，得到各電參數和電能的實際值；通過對電壓、電流的原始數據進行傅里葉變換計算后，得到電壓、電流2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置，其特征是它包括電壓、電流采樣電路、電測量芯片、ARM微處理器和Lonworks智能通信模塊，所述的電壓、電流采樣電路作為用于三相多功能電力監控裝置的信號輸入端采集相應的電力參數，電壓、電流采樣電路的信號輸出端與電力測量芯片的對應信號輸入端相連，電力測量芯片的SPI通信接口與ARM微處理器的SPI接口相連，通過SPI接口將電參數數據發送到ARM微處理器，所述的ARM微處理器用于計算相應的監控參數，ARM微處理器的通信信號端與Lonworks智能通信模塊雙向連接，Lonworks智能通信模塊與遠程端控制器進行通信。

【技術特征摘要】
1.一種具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置，其特征是它包括電壓、電流采樣電路、電測量芯片、ARM微處理器和Lonworks智能通信模塊，所述的電壓、電流采樣電路作為用于三相多功能電力監控裝置的信號輸入端采集相應的電力參數，電壓、電流采樣電路的信號輸出端與電力測量芯片的對應信號輸入端相連，電力測量芯片的SPI通信接口與ARM微處理器的SPI接口相連，通過SPI接口將電參數數據發送到ARM微處理器，所述的ARM微處理器用于計算相應的監控參數，ARM微處理器的通信信號端與Lonworks智能通信模塊雙向連接，Lonworks智能通信模塊與遠程端控制器進行通信。2.根據權利要求I所述的具有諧波測量功能的三相多功能電力監控裝置，其特征是所述的Lonworks智能通信模塊為Lonworks雙絞線智能通信模塊或Lonworks電力線智能通信模塊，Lonworks智能通信模塊與遠程端控制器進行雙絞線或電力線載波通信。3.根據權利要求I所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周淑華，徐宜樂，馬騁，
申請(專利權)人：江蘇聯宏自動化系統工程有限公司，
類型：實用新型
國別省市：