新型電力儀表的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術領域:
[0002]本實用新型涉及一種電力儀表，特別是涉及一種新型電力儀表。
[0003]【背景技術】:
[0004]電力是我們日常生活和工業生產中的主要基礎能源，在現代社會中起著非常重要的作用，它不僅是關系國家工業生產的戰略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩定有密切的關系，各種家用電器以及大規模用電設備的使用，電力系統越來越復雜，由此也帶來了各種各樣的新問題，各種新型用電設備對電能質量的要求越來越高，同時由于擾動負荷接入電力系統或其他擾動源存在，造成了大量的電能質量問題，這就要求供電部門和用戶能夠對某一節點的電網運行情況進行實時監測，根據電網運行情況采取相應措施，提高電能質量。
[0005]隨著電力行業測量與管理的自動化、智能化和網絡化逐步推進，作為電力管理系統組成部分的電力監測儀表也起著越來越重要的作用，電網參數的測量與監控不僅一直受到廣泛的關注和重視，同時也關系到電力管理水平的提升及電力用戶的切身利益。
[0006]【實用新型內容】:
[0007]本實用新型所要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種能夠計算出有功電能及功率，具有欠壓、過壓、過流報警功能，通過多核處理器同時對多戶用電信息進行處理，并進行畫面分割顯示和無線傳輸功能的新型電力儀表。
[0008]本實用新型的技術方案是:一種新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，所述信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，所述畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，所述通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，所述多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，所述用戶電線為至少兩路。
[0009]所述信號采集單元與信號開入單元之間和畫面分割器與信號開出單元之間設置有數據轉換單元，所述通訊單元為RS485通訊單元。
[0010]所述數據轉換單元與畫面分割器之間設置有分路接口，所述分路接口與編碼單元連接。
[0011]所述信息采集裝置包括電壓采集單元和電流采集單元，所述電源電路與顯示器、畫面分割器、通訊單元、編碼單元、信息采集裝置、信號開出單元、信號開入單元和外圍電路連接。
[0012]所述電源單元，是把交流的AC220V電源經過緩沖保護、EMC、整流濾波、PffM變送、整流輸出、穩壓反饋變成可以供各電路工作的DCl 2V、DC5V、DC3.3V的直流電源。
[0013]所述電壓、電流采集單元把用戶電線中的電壓、電流信號經過電壓、電流采集單元轉化為弱電信號，進入多核處理器計算電力參數及計量電能。
[0014]所述RS485通訊單元，多核處理器通過RS485響應上位機的通信請求，采用Modbus協議將測量到的電力參數和諧波值傳給上位機。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]1、本實用新型能夠計算出有功電能及功率，具有欠壓、過壓、過流報警功能，通過多核處理器同時對多戶用電信息進行處理，并進行畫面分割顯示和無線傳輸功能，實現電氣檢測設備的自動化。
[0017]2、本實用新型采用多核處理器代替傳統的電量信息計量裝置，能夠同時檢測多個用戶的用電信息，減少資源的浪費。
[0018]3、本實用新型設置有畫面分割器，能夠在顯示器上同時顯示所檢測用戶的用電信息，解決了傳統多個顯示器進行顯示造成資源浪費的問題。
[0019]4、本實用新型通過編碼單元和通訊單元實現對監測數據的顯示，編碼單元的設置，保證在進行無線通訊時間數據的有序性。
[0020]5、本實用新型能夠同時代替多個傳統計電設備的工作量，減少了傳統計電設備的使用量，使檢測設備體積變小，減少了空間的使用量，同時減少資源的浪費。
[0021]6、本實用新型實時測量電壓、電流、電網頻率等電力基本參數，計算出有功電能和功率、無功電能和功率、視在電能和功率、功率因數、電網電壓和電流的相角、電網電壓和電流的2-31次諧波的幅值及含有率，并在顯示屏上進行顯示。
[0022]7、本實用新型具有欠壓、過壓、過流、低頻、高頻、功率因數低、電壓相序錯等報警，并可設置不同報警事件控制信號輸出開關量動作。
[0023]【附圖說明】:
[0024]圖1為新型電力儀表的結構示意圖。
[0025]圖2為電源電路電路圖。
[0026]圖3為電壓采集電路電路圖。
[0027]圖4為電流采集電路電路圖。
[0028]圖5為信號開入電路電路圖。
[0029]圖6為信號開出電路電路圖。
[0030]圖7為通訊電路電路圖。
[0031 ]【具體實施方式】:
[0032]實施例:參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7。
[0033]新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，用戶電線為至少兩路。
[0034]信號采集單元與信號開入單元之間和畫面分割器與信號開出單元之間設置有數據轉換單元，通訊單元為RS485通訊單元。數據轉換單元與畫面分割器之間設置有分路接口，分路接口與編碼單元連接。
[0035]信息采集裝置包括電壓采集單元和電流采集單元，電源電路與顯示器、畫面分割器、通訊單元、編碼單元、信息采集裝置、信號開出單元、信號開入單元和外圍電路連接。
[0036]電源電路分為緩沖保護部分、EMC部分、整流濾波部分、PWM變送部分、整流輸出部分和穩壓反饋部分來進行設計，交流電源經過緩沖保護電路RQl和M0V1，用于防止雷擊等情況發生時的差模干擾，EMC電路上的L3和CXl組合成為一個低通濾波電路，經整流濾波后，其中DBl為整流橋，轉化成高電平直流信號，高電平直流信號經過PWM主控芯片LNK364調制和脈沖變壓器EE16磁芯、材料PC47，D11續流二極管，轉化成低電壓交流脈沖信號，低電壓交流脈沖信號經過整流輸出部分轉化成所需要的直流信號，直流信號上再接穩壓反饋通過光耦TL431將隔離后的開通/關斷信號傳輸給開關電源控制芯片，從而完成輸出端不同負載下的穩壓。
[0037]電流采集單元和電壓采集單元是將電網中三相的電流、電壓信號轉化為弱電信號，Tl電流互感器為HWGS-9(5A/2.5mA)，T4電壓互感器為TR3121CH(2mA /2mA)，R1、C1、R4、C2構成RC濾波電路，電阻R2、R3、R18、R19信號取樣電阻保證輸入最大信號時，輸入的信號不超出輸入范圍。
[0038]信號開入單兀和信號開出單兀為開關量輸入檢測和開關量輸出控制，光親隔禺U8、U10 為 TLP127，隔離電壓 2500V，R29、R30、R32、R33 電阻為 200K，上拉電阻 R31 為 10K，R34 為
5.1K、C8為104電容，D7為IN4007，開關量輸出為繼電器RJl HF46F無源節點，開關量輸入及輸出均由I/o 口進行檢測及控制。
[0039]使用時，信息采集裝置采集用戶電線上的電流電壓信息，通過處理后輸送到多核處理器，多核處理器對接收到的信息進行處理后，一路發送到畫面分割器，另一路通過編碼單元進行編碼后進過通訊單元進行無線傳輸，畫面分割器對接收到的信息進行處理，在顯示屏上進行顯示。
[0040]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，其特征是:所述信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，所述畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，所述通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，所述多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，所述用戶電線為至少兩路。2.根據權利要求1所述的新型電力儀表，其特征是:所述信號采集單元與信號開入單元之間和畫面分割器與信號開出單元之間設置有數據轉換單元，所述通訊單元為RS485通訊單元。3.根據權利要求2所述的新型電力儀表，其特征是:所述數據轉換單元與畫面分割器之間設置有分路接口，所述分路接口與編碼單元連接。4.根據權利要求1所述的新型電力儀表，其特征是:所述信息采集裝置包括電壓采集單元和電流采集單元，所述電源電路與顯示器、畫面分割器、通訊單元、編碼單元、信息采集裝置、信號開出單元、信號開入單元和外圍電路連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型電力儀表，包括多核處理器、信息采集裝置、通訊單元和畫面分割器，所述信息采集裝置與用戶電線和信號開入單元連接，所述畫面分割器與顯示屏和至少兩個信號開出單元連接，所述通訊單元與編碼單元和多核處理器連接，所述多核處理器與編碼單元、信號開入單元、信號開出單元、儲存器、外圍電路和電源電路連接，所述用戶電線為至少兩路，本實用新型能夠計算出有功電能及功率，具有欠壓、過壓、過流報警功能，通過多核處理器同時對多戶用電信息進行處理，并進行畫面分割顯示和無線傳輸功能，實現電氣檢測設備的自動化。
【IPC分類】G01R19/00, G01R11/54
【公開號】CN205193129
【申請號】CN201520652388
【發明人】張憲清, 俞力, 陳曉蕓, 許萬鵬, 郜立志
【申請人】鄭州華力信息技術有限公司, 國網河南省電力公司鄭州供電公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年8月27日