一种三相负载监测装置、系统及配电柜制造方法及图纸

技术编号:10373434 阅读:154 留言:0更新日期:2014-08-28 15:28
本发明专利技术公开了一种三相负载监测装置、系统及配电柜,该监测装置包括:若干信号采集单元,用于采集配电柜各回路中的电流信号和电压信号;以及,DSP单元,用于根据电流信号和电压信号计算相应的负载,并输出相应计算结果;所有信号采集单元分别通过一数据总线与DSP单元连接;其中,数据总线包括模拟量总线和数字量总线。本发明专利技术具有以下有益效果:实现了对配电柜的三相负载的监控,用户可以实时了解三相负载的具体情况,合理地对三相负载进行分配,可以有效避免三相不平衡带来的安全隐患;可支持多路单相回路的负载监测,大大节约了硬件成本;可兼用UPS装置的监控单元作为外部的监控装置,扩展性强,同时也降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
—种三相负载监测装置、系统及配电柜
本专利技术属于低压配电柜
,具体涉及一种三相负载监测装置、系统及配电柜。
技术介绍
在实际使用的数据中心机房中,容易出现三相不平衡的情况,当三相严重不平衡时,机房会存在灾难性的隐患。因此,有必要对配电柜的三相负载情况进行监控,避免上述隐患的发生。然而,除了对配电柜主路的负载进行检测外,还有必要对各支路的负载进行监测,但是由于配电柜中之路的数量繁多,如何简单快捷地对所有主路和支路的负载进行监测是需要解决的技术难题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷,本专利技术提供一种三相负载监测装置、系统及配电柜。具体的技术方案如下: 一种配电柜的三相负载监测装置,包括: 若干信号采集单元,用于采集配电柜各回路中的电流信号和电压信号;以及, DSP单元,用于根据电流信号和电压信号计算相应的负载,并输出相应计算结果;所有信号采集单元分别通过一数据总线与DSP单元连接;其中,数据总线包括模拟量总线和数字量总线; 信号采集单元进一步包括若干信号采集接口和一模拟开关;所有信号采集接口分别与模拟开关的输入端连接,每组信号采集接口对一路单相市电的电流信号和电压信号进行检测,并将检测到的电流信号和电压信号输入到模拟开关;模拟开关的输出端与模拟量总线连接,模拟开关的控制端与数字量总线连接; DSP单元进一步包括DSP处理器,以及分别与DSP处理器连接的模拟量模块、数字量模块和通信模块;其中,数字量模块与数字量总线连接,模拟量模块与模拟量总线连接;通信模块与外部监控设备连接;数字量模块用于选通一路信号采集单元对应的模拟开关,模拟量模块用于接收选通的模拟开关输出的一组电流信号和电压信号。作为优化方案,信号采集单元还包括高阻隔离模块、量程选择模块以及电平匹配模块;所有信号采集接口检测到的多路电流信号经由量程选择模块输入到电平匹配模块,所有信号采集接口检测到的多路电压信号经由高阻隔离模块输入到电平匹配模块;电平匹配模块再将电流信号和电压信号输出到模拟开关的输入端。作为优化方案,监测装置包括16个信号采集单元。作为优化方案,每个信号采集单元包括8组信号采集接口。作为优化方案,模拟量模块包括16个A/D 口,其中,8个A/D 口用于接收电流信号,8个A/D 口用于接收电压信号。作为优化方案,通信模块包括RS232接口、R485接口以及CAN接口。一种配电柜的三相负载监测系统,包括监测装置以及分别与其连接的若干后台监控装置,后台监控装置为PC机或UPS装置的监控单元。一种配电柜,其内部装设有监测装置。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果: (1)本专利技术提供的监测装置实现了对配电柜的三相负载的监控,用户可以实时了解三相负载的具体情况,合理地对三相负载进行分配,可以有效避免三相不平衡带来的安全隐患; (2)本专利技术提供的监测装置可支持多路单相回路的负载监测,在每个信号采集单元中设置模拟开关,使得一个DSP处理器即可对多路监测信号进行处理,大大节约了硬件成本; (3)本专利技术可兼用UPS装置的监控单元作为外部的监控装置,扩展性强,同时也降低了生产成本。【附图说明】图1为本专利技术提供的配电柜的三相负载监测装置的结构框图; 图2为信号采集单元的结构框图。上图中序号为:lfln_信号采集单元、IOlf IOlm-信号采集接口、102-模拟开关、103-电平匹配模块 、104-量程选择模块、105-高阻隔离模块、2-DSP单元、201-DSP处理器、202-模拟量模块、203-数字量模块、204-通信模块。【具体实施方式】下面结合附图以实施例的方式详细描述本专利技术。实施例1: 如图1所示,一种配电柜的三相负载监测装置,包括: 若干信号采集单元11、12……In,用于采集配电柜各回路中的电流信号和电压信号;以及, DSP单元2,用于根据电流信号和电压信号计算相应的负载,并输出相应计算结果。所有信号采集单元11、12……In分别通过一数据总线与DSP单元2连接;其中,数据总线包括模拟量总线和数字量总线。如图2所示,信号采集单元In进一步包括若干信号采集接口 1011、1012……IOlm和一模拟开关102 ;所有信号采集接口 1011、1012……IOlm分别与模拟开关102的输入端连接,每组信号采集接口对一路单相市电的电流信号和电压信号进行检测,并将检测到的电流信号和电压信号输入到模拟开关102 ;模拟开关102的输出端与模拟量总线连接,模拟开关102的控制端与数字量总线连接。在本实施例中,模拟开关102选用型号为CD4066的模拟开关,但不限于此,具体型号可根据实际需要进行选择。DSP单元2进一步包括DSP处理器201,以及分别与DSP处理器201连接的模拟量模块202、数字量模块203和通信模块204 ;其中,数字量模块203与数字量总线连接,模拟量模块202与模拟量总线连接;通信模块204与外部监控设备连接;数字量模块203用于选通一路信号采集单元In对应的模拟开关102,模拟量模块202用于接收选通的模拟开关102输出的一组电流信号和电压信号。在实际应用中,可设计一底板,在底板上分别设计DSP单元插针和采集单元插针,并预设好模拟量总线和数字量总线。将DSP单元2和信号采集单元分别设计为接插板,便于对信号采集单元的数量的调整,也为装置的维护带来便利。在本实施例中,监测装置包括16个信号采集单元,每个信号采集单元包括8组信号采集接口。在DSP单元2中,模拟量模块202包括16个A/D 口,其中,8个A/D 口用于接收电流信号,8个A/D 口用于接收电压信号。由此可见,本实施例提供的监测装置最多可对128路单相回路的负载进行监测,DSP单元2按周期依次对16个信号采集单元分别对应的单相回路的负载进行监测,即每个周期对一个信号采集单元对应的8路单相回路的负载进行监测,下一周期对下一个信号采集单元对应的8路单相回路的负载进行监测,如此循环,可实现对最多128路单相回路的实时监测。当然,以上仅为举例,信号采集单元的数量以及每个信号采集单元中信号采集接口的数量可根据实际需要进行调整,只要保证DSP单元2中A/D 口的数量能至少满足一个信号采集单元的信号采集接口数量即可。[0021 ] 在本实施例中,为了使采集到的电压信号和电流信号更加精确,信号采集单元还包括高阻隔离模块、量程选择模块以及电平匹配模块;所有信号采集接口检测到的多路电流信号经由量程选择模块输入到电平匹配模块,所有信号采集接口检测到的多路电压信号经由高阻隔离模块输入到电平匹配模块;电平匹配模块再将电流信号和电压信号输出到模拟开关的输入端。在本实施例中,通信模块提供多种不同类型的通信接口,使得本专利技术提供的监测装置能够扩展适配多种不同的后台监控装置。在实际应用中,提供的通信接口可以包括RS232接口、R485接口以及CAN接口,当然,以上仅为举例,通信接口的数量不限于此。本专利技术的工作流程及使用方法如下: 初始状态下,所有信号采集单元11的模拟开关102均是关闭的,电压信号和电流信号不会输入到DSP单元2。利用DSP单元2通过数字量模块203发送一选通信号至第一个信号采集单元11中模拟开关102的控制端,将信号采集单元11至模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电柜的三相负载监测装置,其特征在于,包括:若干信号采集单元,用于采集配电柜各回路中的电流信号和电压信号;以及,DSP单元,用于根据所述电流信号和所述电压信号计算相应的负载,并输出相应计算结果;所有信号采集单元分别通过一数据总线与所述DSP单元连接;其中,所述数据总线包括模拟量总线和数字量总线;所述信号采集单元进一步包括若干信号采集接口和一模拟开关;所有信号采集接口分别与所述模拟开关的输入端连接,每组信号采集接口对一路单相市电的电流信号和电压信号进行检测,并将检测到的电流信号和电压信号输入到所述模拟开关;所述模拟开关的输出端与所述模拟量总线连接,所述模拟开关的控制端与所述数字量总线连接;所述DSP单元进一步包括DSP处理器,以及分别与所述DSP处理器连接的模拟量模块、数字量模块和通信模块;其中,所述数字量模块与所述数字量总线连接,所述模拟量模块与所述模拟量总线连接;所述通信模块与外部监控设备连接;所述数字量模块用于选通一路信号采集单元对应的模拟开关,所述模拟量模块用于接收选通的模拟开关输出的一组电流信号和电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种配电柜的三相负载监测装置,其特征在于,包括: 若干信号采集单元,用于采集配电柜各回路中的电流信号和电压信号;以及, DSP单元,用于根据所述电流信号和所述电压信号计算相应的负载,并输出相应计算结果; 所有信号采集单元分别通过一数据总线与所述DSP单元连接;其中,所述数据总线包括模拟量总线和数字量总线; 所述信号采集单元进一步包括若干信号采集接口和一模拟开关;所有信号采集接口分别与所述模拟开关的输入端连接,每组信号采集接口对一路单相市电的电流信号和电压信号进行检测,并将检测到的电流信号和电压信号输入到所述模拟开关;所述模拟开关的输出端与所述模拟量总线连接,所述模拟开关的控制端与所述数字量总线连接; 所述DSP单元进一步包括DSP处理器,以及分别与所述DSP处理器连接的模拟量模块、数字量模块和通信模块;其中,所述数字量模块与所述数字量总线连接,所述模拟量模块与所述模拟量总线连接;所述通信模块与外部监控设备连接;所述数字量模块用于选通一路信号采集单元对应的模拟开关,所述模拟量模块用于接收选通的模拟开关输出的一组电流信号和电压信号。2.根据权利要求1所述的一种配电柜的三相负载监测装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤恒孙晓颖潘至平
申请(专利权)人:上海银音信息科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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