一種電力節能監控系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電力節能監控系統，包括數據處理與控制模塊，數據處理與控制模塊主要由DSP核和系統模塊連接構成，DSP核通過I/O接口連接鍵盤、串行接口、液晶顯示模塊和開關輸入輸出模塊等，DSP核連接通信模塊和系統模塊，系統模塊連接硬件倍頻模塊，從而實現各種模擬量的采集控制、計算、顯示和通信等功能，所述開關輸入輸出模塊連接開關檢測裝置，所述DSP核通過外部總線CAN連接模擬量通道模塊，模擬量通道模塊連接電流采集裝置和電壓采集裝置。本實用用于測量及分析電網主要電能質量參數，尤其是電網諧波參數，例如諧波電流和電壓。當電網出現故障后，可以借助儀表測量記錄診斷故障的原因，盡快排除故障。
【專利說明】
一種電力節能監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種監控系統，具體是一種電力節能監控系統。
【背景技術】
[0002]在能源日趨緊張的今天，節能成了人們的一個重要研究課題。電能是一種重要的能源，電能在工農業生產及日常生活中得到了廣泛的使用。電能具有使用方便、清潔的特征，但同時也比較容易造成能源的損耗。人們采用了很多種方式來控制電能的損耗，包括從電源的輸送，到電器本身的節能性能，各種各樣的節能方式均有出現，起到了一定的節能效果。但隨著人們生活水平的提高及國家城市化進程的加快，家用電器大量進入家庭，家用電器的用電量逐年升高，用電高峰期，電力部門還不得不采用拉閘限電的方式來調劑用電量的分配。電源的輸送及電器本身的節能減耗是有限的，如何在電源與電器之間連動起來共同監控和控制電器用電量，以達到最好的節能效果，并且延長電器的使用壽命是目前需要解決的問題。
【實用新型內容】
[0003]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0004]—種電力節能監控系統，包括數據處理與控制模塊，數據處理與控制模塊主要由DSP核和系統模塊連接構成，DSP核通過I/O接口連接鍵盤、串行接口、液晶顯示模塊和開關輸入輸出模塊等，DSP核連接通信模塊和系統模塊，系統模塊連接硬件倍頻模塊，從而實現各種模擬量的采集控制、計算、顯示和通信等功能，所述開關輸入輸出模塊連接開關檢測裝置，所述DSP核通過外部總線CAN連接模擬量通道模塊，模擬量通道模塊連接電流采集裝置和電壓采集裝置。
[0005]作為本實用新型進一步的方案:所述DSP核為高速數字信號處理器TMS320LF2407A。
[0006]作為本實用新型進一步的方案:所述DSP核連接多個開關輸入輸出模塊。
[0007]作為本實用新型進一步的方案:所述外部總線CAN通過PCI板卡實現和上位機連接。
[0008]作為本實用新型進一步的方案:所述模擬量通道模塊優選具有8路以上模擬通道的A/D轉換器。
[0009]作為本實用新型進一步的方案:所述模擬量通道模塊的型號為MAX125，MAX125為8路14位A/D轉換器。
[0010]作為本實用新型進一步的方案:所述通信模塊連接接口，接口型號為SCIRS422。
[0011]作為本實用新型進一步的方案:所述液晶顯示模塊采用128*64的圖形點陣式IXD，鍵盤為3*3布置。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用用于測量及分析電網主要電能質量參數，尤其是電網諧波參數，例如諧波電流和電壓。適用于電力部門和工礦企業等用戶監測供電系統的電能質量情況。當電網出現故障后，可以借助儀表測量記錄診斷故障的原因，盡快排除故障。也可以對一些存在電能質量問題的用電單位進行節能及技術改造，減少不必要的能源浪費。
[0013]本實用主要是通過獲取電能質量的相關參數，采用合理的濾波、補償等措施對用電單位的配電系統進行調整，從而有效避免因諧波超標等問題對用電單位的設備、儀表、配電系統造成的一系列影響，以及因此而產生的電能損耗和設備維修、維護費用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]請參閱圖1，本實用新型實施例中，一種電力節能監控系統，包括數據處理與控制模塊，數據處理與控制模塊主要由DSP核和系統模塊連接構成，DSP核通過I/O接口連接鍵盤、串行接口、液晶顯示模塊和開關輸入輸出模塊等，DSP核連接通信模塊和系統模塊，系統模塊連接硬件倍頻模塊，從而實現各種模擬量的采集控制、計算、顯示和通信等功能，DSP核選用高速數字信號處理器TMS320LF2407A，其運算量大，反應迅速。
[0017]所述開關輸入輸出模塊連接開關檢測裝置，本實用除了監測電壓電流信號外，還要監測各種開關信號，比如斷路器的開斷狀態，以便了解低壓配電系統的運行狀況;除此之夕卜，有的電力系統要求電能計量功能，也就是通過脈沖輸入計量電能，這也是通過開關輸入輸出模塊來完成;為方便應用中遇到的一些開關控制，裝置要具有繼電器驅動輸出功能，這要求DSP核能夠具備多路開關輸入輸出模塊。
[0018]所述DSP核通過外部總線CAN連接模擬量通道模塊，外部總線CAN通過PCI(peripheral component interface)板卡實現和上位機連接，從而實現電能質量擾動數據的傳輸，保證整個系統信號傳輸的完整性，信號通過外部總線CAN傳輸到上位機后，便可以進行以小波、分形理論和模式識別為基礎的識別處理;模擬量通道模塊連接電流采集裝置和電壓采集裝置，通過電流采集裝置和電壓采集裝置采集電能質量信息，考慮到支持三相四線制或者三相三線制的母線，加之還可能需要測量到中線電壓、中線電流，以及接地保護電流，因此，模擬量通道模塊優選具有8路以上模擬通道的A/D轉換器，優選型號為MAX125的8路14位A/D轉換器，完成數據采集功能。
[0019]所述通信模塊連接接口，接口型號為SCIRS422，以便于整個裝置連接網絡，從而電力節能監測裝置能服務于更高層的企業信息分析和管理系統。
[0020]液晶顯示模塊采用128*64的圖形點陣式LCD,鍵盤為3*3布置，顯示包括電壓、電流、功率和諧波等諸多信息，通過軟件實現菜單式的人機交互模式。
[0021 ]本實用能夠測量、計算配電環境相關參數如下:
[0022]I)三相電壓、三相電流基波幅值及相位；
[0023]2)單位時間間隔獲取電能質量參數；
[0024]3)電壓、電流畸變率，2?30次諧波幅值及相位；
[0025]4)電壓、電流不平衡度；
[0026]5)有功功率、無功功率、視在功率、功率因數；
[0027]6)電網頻率，電壓合格率，供電可靠性；
[0028]7)配電環境的溫度、濕度以及有害氣體含量。
[0029]本實用能夠存儲測量、計算的參數。存儲所有測量、計算數據，可形成Excel表格文件；
[OO3O ]本實用通過液晶顯示模塊顯示電能質量相關參數，包括:
[0031 ] I)用數據方式顯示三相電壓、電流各次諧波的幅值和相位及其他所有數據；
[0032]2)用圖形方式顯示三相電壓和電流的波形及電壓、電流畸變率。
[0033]本實用通過電流互感器、電壓互感器等信號采集設備，將采集的電流、電壓、無功功率、有功功率、視在功率、功率因數、諧波電壓畸變率、諧波電流畸變率、三相不平衡度以及各次諧波絕對值通過外部總線CAN導入DSP核，進行分析，通過系統模塊導出數據;通信接口可通過網線、無線網絡等設備將分析數據和結果通過網絡上傳至服務器，不需要人工到現場進行數據采集和記錄。
[0034]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0035]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種電力節能監控系統，包括數據處理與控制模塊，其特征在于，數據處理與控制模塊主要由DSP核和系統模塊連接構成，DSP核通過I/O接口連接鍵盤、串行接口、液晶顯示模塊和開關輸入輸出模塊等，DSP核連接通信模塊和系統模塊，系統模塊連接硬件倍頻模塊，從而實現各種模擬量的采集控制、計算、顯示和通信等功能，所述開關輸入輸出模塊連接開關檢測裝置，所述DSP核通過外部總線CAN連接模擬量通道模塊，模擬量通道模塊連接電流采集裝置和電壓采集裝置。2.根據權利要求1所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述DSP核為高速數字信號處理器TMS320LF2407A。3.根據權利要求1所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述DSP核連接多個開關輸入輸出模塊。4.根據權利要求1所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述外部總線CAN通過PCI板卡實現和上位機連接。5.根據權利要求1所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述模擬量通道模塊優選具有8路以上模擬通道的A/D轉換器。6.根據權利要求5所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述模擬量通道模塊的型號為MAX125，MAX125為8路14位A/D轉換器。7.根據權利要求1所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述通信模塊連接接口，接口型號為SCIRS422。8.根據權利要求1所述的一種電力節能監控系統，其特征在于，所述液晶顯示模塊采用128*64的圖形點陣式IXD，鍵盤為3*3布置。
【文檔編號】H02J13/00GK205453298SQ201521134419
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月30日
【發明人】程旭棟
【申請人】山大華天（煙臺）電子科技有限公司