一種遠距離無線向量儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電力參數測量技術領域，更為具體地講，設及一種遠距離無線向量儀。
【背景技術】
[0002] 電力參數測量是保證輸電線路正常運行的重要舉措，是新、改、擴建發電廠和輸變 工程中必不可少的環節。其中，電壓、電流、頻率、功率、相位差是電力系統中重要監測的參 數，在輸電線Ξ相并網中，對各相的電壓、頻率和相位有著嚴格的參數要求，并網前要準確 測量，否則錯誤并網可能造成電力系統的崩潰與擁痕。為了正確的并列，不但要一次側參數 符合要求，還要求二次側參數也在規定范圍之內，否則也會發生非同期并列。
[0003] 在二次電力參數的實際測量中，有時需要同時測量兩個源的參數，將兩個源的測 量結果進行對比，得出相位差等電力參數。但是，有的被測源之間的距離較遠，其間夾雜著 變電站的墻壁或建筑，故測量時較為困難。常規的電力參數測量儀都是有線的，只能測量一 端的信號源，無法同時測量異端的遠距離信號源，所W必須采用無線測量方式來解決問題。
[0004] 目前，市場上已具有性能較好的Ξ相向量儀，但其都是有線設計，無法滿足遠端電 力參數的測量需求。除了有線向量儀W外，具備無線電力參數測量功能的儀器只有高壓無 線核相儀，但高壓無線核相儀只限用于一次側的電力參數測量，其量程一般較大，適用于 0.4-220kV范圍的測量。并且一般只能用于高壓核相，結果顯示為單一的同相或異相，無法 精確測量具體的電力參數，對二次側的核相誤差較大。高壓無線核相儀的無線通信距離也 只有幾十米，且為可視距離，更無法穿透厚的墻壁等物體，故不能滿足二次側遠距離電力參 數的測量。
[000引為此，結合現有的技術和實際使用需求，研制一種專口用于二次側遠距離電力參 數測量的儀器至關重要。運將解決變電站二次側異端無法同時測量電力參數的問題。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種遠距離無線向量儀，適用于變 電站二次電力參數的遠距離無線測量，W解決現有技術中存在的無法同時測量異端電力參 數的問題。
[0007] 為實現上述發明目的，本發明一種遠距離無線向量儀，其特征在于，包括結構相同 的主機和從機；
[0008] 其中，所述的主機和從機均包括控制及運算系統、時鐘同步系統、數據采集單元、 按鍵及顯示單元、無線通信單元、SD卡存儲單元、20Mhz恒溫晶振、GPS授時單元、I邸E1588時 鐘同步單元、RJ45網口；
[0009] 其中，在主機和從機各自的內部，其數據采集單元、按鍵及顯示單元、無線通信單 元、SD卡存儲單元均與控制及運算系統相連接;20Mhz恒溫晶振、GPS授時單元、IE邸1588時 鐘同步單元與時鐘同步系統相連接，20Mhz恒溫晶振為時鐘同步系統提供穩定的時鐘源； GPS授時單元接收衛星發出的授時信號送給時鐘同步系統；IEEE158別寸鐘同步單元負責收 發IE邸158別寸鐘同步協議報文并與RJ45網口相連接；
[0010] 在時鐘同步系統控制下，先保持主、從機內的時鐘同步;遠距離無線向量儀開始測 量時，先在主機內的數據采集單元中設置采集起始時刻和采集持續時間，并通過無線通信 單元將此時間設置下發給從機；
[0011] 主、從機內的采集單元在IE邸158別寸鐘同步單元提供的本地時鐘到達采集起始時 刻時，開始同步采集被測信號，被測信號經采樣電阻轉換成電壓信號，再將電壓信號轉換成 符合AD采集的電壓信號，經過濾波電路后送給AD采集器轉換成電壓信號的數字量瞬時值， 最后把該數字量瞬時值送入控制及運算系統處理；
[0012] 主機和從機內的控制及運算系統對數字量瞬時值進行處理，通過遞推傅里葉變換 逐點求出相應時刻的電壓幅值、相角W及頻率，并打上本地的時間標簽;主、從機將上述計 算出的參數結果通過按鍵及顯示單元進行顯示處理，同時存儲在SD卡存儲單元中待用；
[0013]此外，主機的控制及運算系統還可W通過無線通信單元召喚從機的計算結果，并 在主機的顯示模塊中同時顯示主、從機之間的比對結果，根據比對結果，利用主、從機配置 的語音通話功能，使主、從機之間人員進行溝通，從而完成相應測點進行測量。
[0014]本發明的發明目的是運樣實現的：
[0015]本發明一種遠距離無線向量儀，由主機和從機兩個部分組成，主、從機內部結構完 全相同，只是程序上有所區別，主要由控制及運算系統和時鐘同步系統兩大系統組成。其 中，控制及運算系統數據采集單元、按鍵及顯示單元、無線通信單元、SD卡存儲單元;時鐘同 步系統控制20Mhz恒溫晶振、GPS授時單元、IE邸1588時鐘同步單元;時鐘同步系統的功能是 保證主、從機系統時鐘同步，控制及運算系統的功能是控制各功能單元并處理運算數據。在 數據采集單元內部分別配有電壓表筆和電流錯，電壓表筆用于電壓信號的采集，電流錯用 于電流信號的采集。
[0016]同時，本發明一種遠距離無線向量儀還具有W下有益效果：
[0017] (1)、采用大功率的無線收發裝置，實現了遠距離電力參數的測量，突破了傳統有 線向量儀無法異端測量的技術缺陷；
[0018] (2)、集成了對講機功能，使得遠距離測量時不必再額外攜帶對講機，既減少了成 本，又減輕了負重；
[0019] (3)、采用了GP洞步技術，大大提高了測量相位差等電力參數差值的精度；
[0020] (4 )、采用了IE邸158別寸鐘同步和恒溫晶振自守時同步，彌補了室內或陰天無法使 用GPS同步的缺點，利用IEEE1588有線同步一次就可高精度2小時自守時同步，使向量儀使 用起來方便許多；
[0021] (5)、采用了基于電磁感應的錯式電流探頭采集電流信號，不僅測量方便，又保障 了測量人員的安全；
[0022] (6)、全套設備的操作僅需兩人即可，減小了遠距離測量的作業人員數量，提升了 電力參數測量的效率；
[0023] (7)、SD卡可存儲測量后的結果與數據，測量人員不必手工記錄數據，既節約了測 量時間，又避免了手工記錄時可能產生的錯誤。
【附圖說明】
[0024] 圖1是遠距離無線向量儀的原理框圖；
[0025] 圖2是遠距離無線向量儀的實物圖；
[0026] 圖3是遠距離無線向量儀的實物圖；
[0027] 圖4是遠距離無線向量儀的功能示意圖；
[002引圖5是主、從機時鐘同步不意圖；
[0029] 圖6是IE邸158別寸鐘同步單元的同步流程圖；
[0030] 圖7是無線通信單元的設計原理圖；
[0031 ]圖8是遠距離無線向量儀聯機測量流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行描述，W便本領域的技術人員更好地 理解本發明。需要特別提醒注意的是，在W下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許 會淡化本發明的主要內容時，運些描述在運里將被忽略。
[0033] 實施例
[0034] 圖1是遠距離無線向量儀的原理框圖。
[003引在本實施例中，如圖1所示，本發明一種遠距離無線向量儀，包括，主機和從機。
[0036] 其中，主機和從機均包括控制及運算系統、時鐘同步系統、數據采集單元、按鍵及 顯示單元、無線通信單元、SD卡存儲單元、20Mhz恒溫晶振、GPS授時單元、IE邸1588時鐘同步 單元、RJ45網口；
[0037] 在主機和從機各自的內部，其數據采集單元、按鍵及顯示單元、無線通信單元、SD 卡存儲單元均與控制及運算系統相連接；
[003引20Mhz恒溫晶振、GPS授時單元、I趾E1588時鐘同步單元與時鐘同步系統相連接，20Mhz恒溫晶振為時鐘同步系統提供穩定的時鐘源;GPS授時單元接收衛星發出的授時信號 送給時鐘同步系統；I邸E158別寸鐘同步單元負責收