一种分布式电能质量数据采集装置论文和设计-段锐敏

全文摘要

本申请提供的分布式电能质量数据采集装置，包括电流传感器、电压传感器及信号接收存储器，电流传感器内设有第一Mesh网格网络模块，电压传感器内设有第二Mesh网格网络模块，信号接收存储器内设有第三Mesh网格网络模块，第一Mesh网格网络模块与第三Mesh网格网络模块之间、第二Mesh网格网络模块与第三Mesh网格网络模块之间分别进行无线通信；电流传感器和电压传感器为无线移动式，且连接于每一回路的每一相上，用于采集每一回路每一相的电流或电压，这样分设于多回路，同时电流传感器和电压传感器将采集的电流或电压信号传导至信号接收存储器，进而实现对多回路远距离测量点数据的采集。

主设计要求

1.一种分布式电能质量数据采集装置，其特征在于，包括电流传感器、电压传感器及信号接收存储器，其中：所述电流传感器与所述电压传感器为无线移动式；所述电流传感器连接于任一回路的任一相处，所述电压传感器连接于任一回路的任一相处；所述电流传感器内设有第一处理器模块以及分别与所述第一处理器模块电连接的电流采集模块、第一无线传输模块和第一Mesh网格网络模块；所述电压传感器内设有第二处理器模块以及分别与所述第二处理器模块电连接的电压采集模块、第二无线传输模块和第二Mesh网格网络模块；所述信号接收存储器内有第三处理器以及与所述第三处理器电连接的信号接收模块、信号存储模块、信号导出模块及第三Mesh网格网络模块；所述第一Mesh网格网络模块用于在所述第一处理器模块的控制下通过所述第一无线传输模块发送所述电流采集模块采集的电流信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块；所述第二Mesh网格网络模块用于在所述第二处理器模块的控制下通过所述第二无线传输模块发送所述电压采集模块采集的电压信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块。

设计方案

1.一种分布式电能质量数据采集装置，其特征在于，包括电流传感器、电压传感器及信号接收存储器，其中：

所述电流传感器与所述电压传感器为无线移动式；

所述电流传感器连接于任一回路的任一相处，所述电压传感器连接于任一回路的任一相处；

所述电流传感器内设有第一处理器模块以及分别与所述第一处理器模块电连接的电流采集模块、第一无线传输模块和第一Mesh网格网络模块；

所述电压传感器内设有第二处理器模块以及分别与所述第二处理器模块电连接的电压采集模块、第二无线传输模块和第二Mesh网格网络模块；

所述信号接收存储器内有第三处理器以及与所述第三处理器电连接的信号接收模块、信号存储模块、信号导出模块及第三Mesh网格网络模块；

所述第一Mesh网格网络模块用于在所述第一处理器模块的控制下通过所述第一无线传输模块发送所述电流采集模块采集的电流信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块；

所述第二Mesh网格网络模块用于在所述第二处理器模块的控制下通过所述第二无线传输模块发送所述电压采集模块采集的电压信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流传感器内还设有第一电源模块，所述电压传感器内设有第二电源模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号接收存储器的信号导出模块包括USB接口和以太网接口。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号接收存储器内还包括振动模块，所述振动模块与所述第三处理器电连接；

所述振动模块用于当所述第三处理器模块接收到电流或电压信号时进行振动。

设计说明书

技术领域

本申请涉及电能质量监控技术领域，尤其涉及一种分布式电能质量数据采集装置。

背景技术

随着社会经济的高速发展，我国制造业和高科技技术产业对电能质量的要求越来越高；电能质量不仅影响电网及供用电设备的安全可靠运行，产生的附加电能损耗还会导致电气设备寿命缩短，还可能引发继电保护和自动装置的非故障性动作等问题；因此电能质量的在线监测显的尤为重要。

目前电能质量数据的在线监测系统覆盖率低、装置在线率低及数据完整性差，而且侧重于母线的监测；为了掌握电网在同一时刻不同点的电能质量，需要全面开展电能质量监测工作；目前，一般情况下一台便携式电能质量分析仪每次只能对一路A、B、C三相电压和三相电流进行测试，不能同时测量同一个开关柜多个回路，接线复杂且容易接错线，而且成本高，效率低，无法实现对不同监测点同一时刻的监测数据进行对比分析，需要测试人员在现场多次测试或者利用多台仪器进行测量，造成不必要的人力资源浪费；对于多回路便携式电能质量分析仪，受制于电流钳和电压钳接线长度，无法实现远距离的多回路电能质量测试。

因此亟需一种可同时对多个远距离测量点进行电能质量数据采集的装置。

实用新型内容

本申请提供了一种分布式电能质量数据采集装置，以实现对多个远距离测点电能质量数据的采集。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供了一种分布式电能质量数据采集装置，包括电流传感器、电压传感器及信号接收存储器，其中：

所述电流传感器与所述电压传感器设为无线移动式；

所述电流传感器连接于任一回路的任一相处，所述电压传感器连接于任一回路的任一相处；

所述电流传感器内设有第一处理器模块以及分别与所述第一处理器模块电连接的电流采集模块、第一无线传输模块和第一Mesh网格网络模块；

所述电压传感器内设有第二处理器模块以及分别与所述第二处理器模块电连接的电压采集模块、第二无线传输模块和第二Mesh网格网络模块；

所述信号接收存储器内有第三处理器以及与所述第三处理器电连接的信号接收模块、信号存储模块、信号导出模块及第三Mesh网格网络模块；

所述第一Mesh网格网络模块用于在所述第一处理器模块的控制下通过所述第一传输模块发送所述电流采集模块采集的电流信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块；

所述第二Mesh网格网络模块用于在所述第二处理器模块的控制下通过所述第二传输模块发送所述电压采集模块采集的电压信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块。

优选地，所述电流传感器内还设有第一电源模块；所述电压传感器内设有第二电源模块。

优选地，所述信号接收存储器的信号导出模块包括USB接口和以太网接口。

优选地，所述信号接收存储器内还包括振动模块，所述振动模块与所述第三处理器电连接；

所述振动模块用于当所述第三处理器模块接收到电流或电压信号时进行振动。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的分布式电能质量数据采集装置，包括电流传感器、电压传感器及信号接收存储器，电路传感器内设有第一Mesh网格网络模块，电压传感器内设有第二Mesh网格网络模块，信号接收存储器内设有第三Mesh网格网络模块，第一Mesh网格网络模块与第三Mesh网格网络模块之间、第二Mesh网格网络模块与第三Mesh网格网络模块之间分别可构建成Mesh网络进行无线通信；电流传感器和电压传感器设为无线移动式，且连接于每一回路的每一相上，用于采集每一回路每一相的电流或电压，这样分设于多回路，且不受制于连接线的长度，同时电流传感器和电压传感器将采集的电流或电压信号传导至信号接收存储器，进而实现对多回路远距离测量点数据的采集。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种分布式电能质量数据采集装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一种电流传感器的结构示意图；

图3为本申请提供的一种电压传感器的结构示意图；

图4为本申请提供的一种信号接收存储器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请提供了一种分布式电能质量数据采集装置，应用于开关柜的多个回路电流或电压数据的采集。参考图1，图1为本申请提供的一种分布式电能质量数据采集装置的结构示意图；如图1所述，本申请提供的一种分布式电能质量数据采集装置包括电流传感器、电压传感器及信号接收存储器，其中：

所述电流传感器与所述电压传感器设为无线移动式；传统的电能质量分析仪需依靠电流钳或电压钳连接于电路中，这样受制于电流钳或电压钳长度的影响，不能测试远距离的电流或电压，而本申请中的电流传感器和电压传感器设计为无线移动式，无线式即可实现不受连接线长度的影响，实现远距离测量点信号的采集。

所述电流传感器连接于任一回路的任一相处，所述电压传感器连接于任一回路的任一相处；这样电流传感器和电压传感器可以对每一回路的三相电流或电压进行测试，实现多回路测量点信号的采集。

所述电流传感器内设有第一处理器模块以及分别与所述第一处理器模块电连接的电流采集模块、第一无线传输模块和第一Mesh网格网络模块；具体结构参考图2，图2为本申请提供的一种电流传感器的结构示意图；如图2所示各模块集成于电路传感器内；第一处理器模块用于对电流信号进行处理，处理过程包括模数转换、编码解码等，将处理后的电流信号通过第一Mesh网格网络模块发送出去；所述第一Mesh网格网络模块用于在所述第一处理器模块的控制下通过所述第一传输模块发送所述电流采集模块采集的电流信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块。

所述电压传感器内设有第二处理器模块以及分别与所述第二处理器模块电连接的电压采集模块、第二无线传输模块和第二Mesh网格网络模块；具体结构参考图3，图3为本申请提供的一种电压传感器的结构示意图；如图3所示各模块集成于电压传感器内；第二处理器模块用于对电压信号进行处理，处理过程包括模数转换、编码解码等，将处理后的电压信号通过第二Mesh网格网络模块发送出去；所述第二Mesh网格网络模块用于在所述第二处理器模块的控制下通过所述第二传输模块发送所述电压采集模块采集的电压信息至所述信号接收存储器的第三Mesh网格网络模块。

所述信号接收存储器内有第三处理器以及与所述第三处理器电连接的信号接收模块、信号存储模块、信号导出模块及第三Mesh网格网络模块；具体结构参考图4，图4为本申请提供的一种信号接收存储器的结构示意图。

第一Mesh网格网络模块与第三Mesh网格网络模块之间、第二Mesh网格网络模块与第三Mesh网格网络模块之间分别可构建成Mesh网络进行无线通信；电流传感器和电压传感器基于Mesh网络通过无线传输模块将采集的电流或电压信号传导至信号接收存储器，利用Mesh网络数据高速传输的有点，大大提供了数据传输的及时性，实现高效率、高传输率的通信传输。

所述电流传感器内还设有第一电源模块，具体地所述第一电源模块可设为充电锂电池，当然也可以采用其他更优化的方式；第一电源模块为第一处理器模块以及分别与所述第一处理器模块电连接的电流采集模块、第一无线传输模块和第一Mesh网格网络模块进行供电；所述电压传感器内设有第二电源模块，具体地所述第二电源模块可设为充电锂电池，当然也可以采用其他更优化的方式；第二电源模块为第二处理器模块以及分别与所述第二处理器模块电连接的电压采集模块、第二无线传输模块和第二Mesh网格网络模块进行供电；另外，第一电源模块和第二电源模块还可以包括USB接口，用于对电池充电或将外部电能转换为电流传感器或电压传感器所能利用的电能。

信号接收存储器的信号导出模块包括USB接口和以太网接口；信号接收存储器通过USB接口和以太网接口将电流或电压信号导出进行分析处理。

第一无线传输模块和第二无线传输模块分别与第一处理器模块和第二处理器模块电连接，第一无线传输模块和第二无线传输模块使电流传感器和电压传感器具备无线传输功能，将采集到的电流或电压数据通过第一无线传输模块和第二无线传输模块传送至信号接收存储器中。

信号接收存储器内还包括振动模块，所述振动模块与所述第三处理器电连接；所述振动模块用于当所述第三处理器模块接收到电流或电压信号时进行振动，提醒工作人员及时读取电路或电压信息，及时对电能质量进行管控。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

设计图

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主设计要求

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设计说明书

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