一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端及方法技术

本发明专利技术公开了一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端，包括主机和若干从机，主机包括电流信号采集模块、电压信号采集模块、计量模块、电源模块、控制器模块、通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块，从机包括电流信号采集模块、测量控制模块、主从机接口模块，所述主机的主从机接口模块每相接口分别与其中一个从机的主从机接口模块的一个接口相连，被连接从机的主从机接口模块的另一个接口与下一个从机的任一个接口相连。本发明专利技术的主机可独立运行，从机可离散分布，之间的相对安装位置不受限制，实现对多个三相回路或单相回路的电能量监测，避免了改造项目中的多点穿刺取电施工，同时降低了回路梳理的难度及施工周期，提高了改造安全性。

A multi loop power energy monitoring terminal and method with master-slave type and discrete distribution

The invention discloses a master-slave type multi-loop electric energy monitoring terminal with discrete distribution, which comprises a host computer and a number of slaves. The host computer includes a current signal acquisition module, a voltage signal acquisition module, a metering module, a power supply module, a controller module, a communication module, a man-machine interaction module, a master-slave interface module, a slave package. It includes a current signal acquisition module, a measurement control module and a master-slave interface module. Each phase interface of the master-slave interface module of the host is connected with one interface of the master-slave interface module of one of the slaves, and another interface of the master-slave interface module connected to the slave is connected with any interface of the next slave. . The main machine of the invention can operate independently, the slave machine can be distributed discretely, and the relative installation position between the slaves is not limited. The electric energy monitoring of multiple three-phase circuits or single-phase circuits is realized, which avoids the construction of multi-point puncture and electricity collection in the reconstruction project, reduces the difficulty of the circuit carding and the construction period, and improves the transformation security.

【技术实现步骤摘要】
一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端及方法
本专利技术涉及一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端及方法，属于电力监控和能耗监测的

技术介绍
住房和城乡建设部建科[2008]114号文（2008-06-24）《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》实施。江苏、上海分别推出苏建科〔2007〕217号文《江苏省公共建筑用能计量设计规定》和沪建交〔2008〕828号文《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》，进一步明确提出对主要用电设施分项计量，对办公楼、商场、宿舍等应计量到经济核算单元；对医疗病房、宾馆客房、学校教室应按楼层或功能分区计量等等，并纳入审图和竣工验收标准之中。在此政策背景下，建筑能耗监测系统和能效管理系统得到快速发展和广泛应用，而系统项目的实施和功能实现需要现场计量仪表的支持，进行用电设施或区域的分类分项计量。在如医院等行业的建筑能耗监测系统、能效管理系统等项目中，改造型项目占了很大的比例，当前市场上主流的计量类产品，更多的考虑新建项目，用于改造型项目经常碰到施工不方便等难题。因此，更方便改造型项目的安装和施工、同时更能满足分类分项计量需求的计量产品，比传统的计量产品更有竞争力和市场前景。医院、机场、商业地产等改造项目中，很多用电回路不允许断电或可断电的时间很短，给现场加装计量表计造成很大的困难；另一方面，改造项目现场原有的配电箱、配电柜要求最好能利旧，类似楼层配电箱内的分支回路出线布局相当紧凑，因此对加装的计量表计的体积和安装方式提出了更高的要求，以便能利用现场原有箱体、柜体的剩余空间完成表计的安装，而且能适应分支回路的能耗计量；再者，改造项目的有线通讯线路铺设施工很多情况下非常困难，需要提供无线通讯解决方案；用户在项目改造成本方面比较敏感。针对改造项目中遇到的上述问题，南京新联电子提出了“一体化小型智能电力采集模块-201510469865.7;105021929B”的解决方案，采用穿刺取电获取电压信号和电源，并复用穿刺结构将产品固定在被测电缆上，产品集成了电流互感器和无线通讯模块，只需要外接一根零线就可以工作，产品实现了不断电快速安装、无线通讯、安装空间小的目标，为改造项目的工程实施提供很大的便利。同时必须提出的是，该解决方案仍有些不足或可提升空间：1、一条单相用电线缆使用一个采集模块，一个三相回路就要使用三个采集模块，每个采集模块都要配置一个无线通讯子模块，方案硬件成本相对较高，通讯组网工作量也相对较大；2、采集模块包括无线通讯子模块、电流采集模块、电源模块、电压穿刺取电模块，整体体积相对较大，只适合用在如低压配电室等大电流回路上，并不适用于如楼层配电箱等分支用电出线回路可利用的安装空间极小的计量场合，应用范围受到一定的限制；3、每条被测电缆都需要被穿刺破坏电缆绝缘层。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端及方法，解决现有的监测终端一条单相用电线缆使用一个采集模块，需要多点穿刺取电施工以采集电压信号，导致案硬件成本相对较高，通讯组网工作量也相对较大，无法灵活的实现多回路测量或独立测量功能的问题。本专利技术具体采用以下技术方案解决上述技术问题：一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端，包括主机和若干个从机，所述主机包括电流信号采集模块、电压信号采集模块、计量模块、电源模块、控制器模块、通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块，其中计量模块的输入端分别与电流信号采集模块的输出端和电压信号采集模块的一个输出端相连，且计量模块的输出端与控制器模块相连；所述控制器模块还与通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块分别相连；以及，所述电压信号采集模块的另一输出端分别与电源模块、主从机接口模块相连，且电源模块与主从机接口模块相连；所述每个从机包括电流信号采集模块、测量控制模块、主从机接口模块，其中电流信号采集模块的输出端与测量控制模块相连，且测量控制模块与主从机接口模块相连；并且，所述主机的主从机接口模块的每相接口分别与其中一个从机的主从机接口模块的一个接口相连，被连接从机的主从机接口模块的另一个接口与下一个从机的主从机接口模块的任一个接口相连。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述主机的电压信号采集模块包括三个电压信号采集回路，其中每一相电压信号采集回路包括相连的降压电路和滤波电路。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述主机的主从机接口模块包括采样电压信号电平提升和跟随模块、电源输出限流开关模块和三个水晶头插孔，所述的每个水晶头插孔分别包含电源、电压和通讯三个信号回路，电源信号回路与电源输出限流开关模块相连，且电压信号回路与采样电压信号电平提升和跟随模块相连，及通讯回路与主机的通讯模块相连。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述从机的主从机接口模块包括两个水晶头插孔，每个水晶头插孔包含电源、电压和通讯三个信号回路，所述的一个水晶头插孔的电源回路、电压回路和通讯回路分别与另一个水晶头插孔的电源回路、电压回路和通讯回路并联连接。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述每个从机上设置用于固定于被测回路电缆上的扎带限位桩。本专利技术还提出一种主从式可离散分布的多回路电能量监测方法，该方法基于主机和若干个从机，包括以下步骤：利用主机采集被测回路的电压信号及将其传输至每个从机；所述每个从机根据获取的来自主机的电压信号和从机采集的从机所在被测回路的电流信号，进行电能量计算获得各个从机的测量数据，及将获得的测量数据存储和传输至主机；所述主机对各个从机进行配置组合，映射成若干个虚拟的三相回路测量终端和或若干个単相回路测量终端，由各个从机传输的测量数据组合得到对应虚拟三相或单相回路测量终端的监测数据，以实现多个回路的电能量监测。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述方法还包括由主机采集主机所在被测回路的电流信号，并结合主机采集的电压信号进行电能量计算获得主机的监测数据。进一步地，作为本专利技术的一种优选技术方案：所述主机对各个从机进行配置组合包括将从机注册到主机内存的关联表中组建虚拟三相或单相回路测量终端，其中从机通讯地址被自动分配，及所述虚拟三相或单相回路测量终端的通讯地址均被配置和存储在主机中。本专利技术采用上述技术方案，能产生如下技术效果：本专利技术主机自身是一个完整的电能量监测终端，可以脱离从机独立运行，实现对1路三相回路或3路单相回路进行电能量监测的功能。在实现3路单相回路电能量监测功能时，主机被虚拟成3个单相回路测量终端。主机与从机之间、从机与从机之间采用柔性线缆进行连接，它们之间的相对安装位置不受限制，可根据应用现场实际情况离散部署安装，主机所需搭配的从机的数量也可根据需要灵活增减。可满足电能量监测终端可快速安装部署、支持不断电安装、设备体积小、可适应小分支回路计量、可无线通讯、硬件和施工成本低的需求。因此，本专利技术与现有技术相比，存在的优点如下：1、实现多回路测量的应用中，只需要本专利技术的主机在母线或某一三相回路中，通过外置的绝缘穿刺线夹或某处备用出线采集电网的电压信号，共享给其他测量回路的从机进行测量计算使用，避免了尤其是改造项目中的多点穿刺取电施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端，包括主机和若干个从机，其特征在于：所述主机包括电流信号采集模块、电压信号采集模块、计量模块、电源模块、控制器模块、通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块，其中计量模块的输入端分别与电流信号采集模块的输出端和电压信号采集模块的一个输出端相连，且计量模块的输出端与控制器模块相连；所述控制器模块还与通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块分别相连；以及，所述电压信号采集模块的另一输出端分别与电源模块、主从机接口模块相连，且电源模块与主从机接口模块相连；所述每个从机包括电流信号采集模块、测量控制模块、主从机接口模块，其中电流信号采集模块的输出端与测量控制模块相连，且测量控制模块与主从机接口模块相连；并且，所述主机的主从机接口模块的每相接口分别与其中一个从机的主从机接口模块的一个接口相连，被连接从机的主从机接口模块的另一个接口与下一个从机的主从机接口模块的任一个接口相连。

【技术特征摘要】
1.一种主从式可离散分布的多回路电能量监测终端，包括主机和若干个从机，其特征在于：所述主机包括电流信号采集模块、电压信号采集模块、计量模块、电源模块、控制器模块、通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块，其中计量模块的输入端分别与电流信号采集模块的输出端和电压信号采集模块的一个输出端相连，且计量模块的输出端与控制器模块相连；所述控制器模块还与通讯模块、人机交互模块、主从机接口模块分别相连；以及，所述电压信号采集模块的另一输出端分别与电源模块、主从机接口模块相连，且电源模块与主从机接口模块相连；所述每个从机包括电流信号采集模块、测量控制模块、主从机接口模块，其中电流信号采集模块的输出端与测量控制模块相连，且测量控制模块与主从机接口模块相连；并且，所述主机的主从机接口模块的每相接口分别与其中一个从机的主从机接口模块的一个接口相连，被连接从机的主从机接口模块的另一个接口与下一个从机的主从机接口模块的任一个接口相连。2.根据权利要求1所述主从式可离散分布的多回路电能量监测终端，其特征在于：所述主机的电压信号采集模块包括三个电压信号采集回路，其中每一个电压信号采集回路包括相连的降压电路和滤波电路。3.根据权利要求1所述主从式可离散分布的多回路电能量监测终端，其特征在于：所述主机的主从机接口模块包括采样电压信号电平提升和跟随模块、电源输出限流开关模块和三个水晶头插孔，所述的每个水晶头插孔分别包含电源、电压和通讯三个信号回路，电源信号回路与电源输出限流开关模块相连，且电压信号回路与采样电压信号电平提升和跟随模块相连，及通讯回路与主机的通讯模块相连。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄水生，夏国平，马如明，
申请(专利权)人：南京天溯自动化控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32