一种远距离无线向量仪制造技术

本发明专利技术公开了一种远距离无线向量仪，由主机和从机两个部分组成，主、从机内部结构完全相同，只是程序上有所区别，主要由控制及运算系统和时钟同步系统两大系统组成。其中，控制及运算系统数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元；时钟同步系统控制20Mhz恒温晶振、GPS授时单元、IEEE1588时钟同步单元；时钟同步系统的功能是保证主、从机系统时钟同步，控制及运算系统的功能是控制各功能单元并处理运算数据。在数据采集单元内部分别配有电压表笔和电流钳，电压表笔用于电压信号的采集，电流钳用于电流信号的采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力参数测量
，更为具体地讲，设及一种远距离无线向量仪。
技术介绍
电力参数测量是保证输电线路正常运行的重要举措，是新、改、扩建发电厂和输变 工程中必不可少的环节。其中，电压、电流、频率、功率、相位差是电力系统中重要监测的参 数，在输电线Ξ相并网中，对各相的电压、频率和相位有着严格的参数要求，并网前要准确 测量，否则错误并网可能造成电力系统的崩溃与擁痕。为了正确的并列，不但要一次侧参数 符合要求，还要求二次侧参数也在规定范围之内，否则也会发生非同期并列。 在二次电力参数的实际测量中，有时需要同时测量两个源的参数，将两个源的测 量结果进行对比，得出相位差等电力参数。但是，有的被测源之间的距离较远，其间夹杂着 变电站的墙壁或建筑，故测量时较为困难。常规的电力参数测量仪都是有线的，只能测量一 端的信号源，无法同时测量异端的远距离信号源，所W必须采用无线测量方式来解决问题。 目前，市场上已具有性能较好的Ξ相向量仪，但其都是有线设计，无法满足远端电 力参数的测量需求。除了有线向量仪W外，具备无线电力参数测量功能的仪器只有高压无 线核相仪，但高压无线核相仪只限用于一次侧的电力参数测量，其量程一般较大，适用于 0.4-220kV范围的测量。并且一般只能用于高压核相，结果显示为单一的同相或异相，无法 精确测量具体的电力参数，对二次侧的核相误差较大。高压无线核相仪的无线通信距离也 只有几十米，且为可视距离，更无法穿透厚的墙壁等物体，故不能满足二次侧远距离电力参 数的测量。[000引为此，结合现有的技术和实际使用需求，研制一种专口用于二次侧远距离电力参 数测量的仪器至关重要。运将解决变电站二次侧异端无法同时测量电力参数的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种远距离无线向量仪，适用于变 电站二次电力参数的远距离无线测量，W解决现有技术中存在的无法同时测量异端电力参 数的问题。 为实现上述专利技术目的，本专利技术一种远距离无线向量仪，其特征在于，包括结构相同 的主机和从机； 其中，所述的主机和从机均包括控制及运算系统、时钟同步系统、数据采集单元、 按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元、20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、I邸E1588时 钟同步单元、RJ45网口； 其中，在主机和从机各自的内部，其数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单 元、SD卡存储单元均与控制及运算系统相连接;20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、IE邸1588时 钟同步单元与时钟同步系统相连接，20Mhz恒溫晶振为时钟同步系统提供稳定的时钟源； GPS授时单元接收卫星发出的授时信号送给时钟同步系统；IEEE158別寸钟同步单元负责收 发IE邸158別寸钟同步协议报文并与RJ45网口相连接； 在时钟同步系统控制下，先保持主、从机内的时钟同步;远距离无线向量仪开始测 量时，先在主机内的数据采集单元中设置采集起始时刻和采集持续时间，并通过无线通信 单元将此时间设置下发给从机； 主、从机内的采集单元在IE邸158別寸钟同步单元提供的本地时钟到达采集起始时 刻时，开始同步采集被测信号，被测信号经采样电阻转换成电压信号，再将电压信号转换成 符合AD采集的电压信号，经过滤波电路后送给AD采集器转换成电压信号的数字量瞬时值， 最后把该数字量瞬时值送入控制及运算系统处理； 主机和从机内的控制及运算系统对数字量瞬时值进行处理，通过递推傅里叶变换 逐点求出相应时刻的电压幅值、相角W及频率，并打上本地的时间标签;主、从机将上述计 算出的参数结果通过按键及显示单元进行显示处理，同时存储在SD卡存储单元中待用；此外，主机的控制及运算系统还可W通过无线通信单元召唤从机的计算结果，并 在主机的显示模块中同时显示主、从机之间的比对结果，根据比对结果，利用主、从机配置 的语音通话功能，使主、从机之间人员进行沟通，从而完成相应测点进行测量。本专利技术的专利技术目的是运样实现的：本专利技术一种远距离无线向量仪，由主机和从机两个部分组成，主、从机内部结构完 全相同，只是程序上有所区别，主要由控制及运算系统和时钟同步系统两大系统组成。其 中，控制及运算系统数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元;时钟同 步系统控制20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、IE邸1588时钟同步单元;时钟同步系统的功能是 保证主、从机系统时钟同步，控制及运算系统的功能是控制各功能单元并处理运算数据。在 数据采集单元内部分别配有电压表笔和电流错，电压表笔用于电压信号的采集，电流错用 于电流信号的采集。同时，本专利技术一种远距离无线向量仪还具有W下有益效果： (1)、采用大功率的无线收发装置，实现了远距离电力参数的测量，突破了传统有 线向量仪无法异端测量的技术缺陷； (2)、集成了对讲机功能，使得远距离测量时不必再额外携带对讲机，既减少了成 本，又减轻了负重； (3)、采用了GP洞步技术，大大提高了测量相位差等电力参数差值的精度； (4 )、采用了IE邸158別寸钟同步和恒溫晶振自守时同步，弥补了室内或阴天无法使 用GPS同步的缺点，利用IEEE1588有线同步一次就可高精度2小时自守时同步，使向量仪使 用起来方便许多； (5)、采用了基于电磁感应的错式电流探头采集电流信号，不仅测量方便，又保障 了测量人员的安全； (6)、全套设备的操作仅需两人即可，减小了远距离测量的作业人员数量，提升了 电力参数测量的效率； (7)、SD卡可存储测量后的结果与数据，测量人员不必手工记录数据，既节约了测 量时间，又避免了手工记录时可能产生的错误。【附图说明】 图1是远距离无线向量仪的原理框图； 图2是远距离无线向量仪的实物图； 图3是远距离无线向量仪的实物图； 图4是远距离无线向量仪的功能示意图；[002引图5是主、从机时钟同步不意图； 图6是IE邸158別寸钟同步单元的同步流程图； 图7是无线通信单元的设计原理图；图8是远距离无线向量仪联机测量流程图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行描述，W便本领域的技术人员更好地 理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在W下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本专利技术的主要内容时，运些描述在运里将被忽略。 实施例 图1是远距离无线向量仪的原理框图。[003引在本实施例中，如图1所示，本专利技术一种远距离无线向量仪，包括，主机和从机。 其中，主机和从机均包括控制及运算系统、时钟同步系统、数据采集单元、按键及 显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元、20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、IE邸1588时钟同步 单元、RJ45网口； 在主机和从机各自的内部，其数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD 卡存储单元均与控制及运算系统相连接；[003引20Mhz恒溫晶振、GPS授时单元、I趾E1588时钟同步单元与时钟同步系统相连接，20Mhz恒溫晶振为时钟同步系统提供稳定的时钟源;GPS授时单元接收卫星发出的授时信号 送给时钟同步系统；I邸E158別寸钟同步单元负责收当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远距离无线向量仪，其特征在于，包括结构相同的主机和从机；其中，所述的主机和从机均包括控制及运算系统、时钟同步系统、数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元、20Mhz恒温晶振、GPS授时单元、IEEE1588时钟同步单元、RJ45网口；其中，在主机和从机各自的内部，其数据采集单元、按键及显示单元、无线通信单元、SD卡存储单元均与控制及运算系统相连接；20Mhz恒温晶振、GPS授时单元、IEEE1588时钟同步单元与时钟同步系统相连接，20Mhz恒温晶振为时钟同步系统提供稳定的时钟源；GPS授时单元接收卫星发出的授时信号送给时钟同步系统；IEEE1588时钟同步同步单元负责收发IEEE1588时钟同步协议报文并与RJ45网口相连接；在时钟同步系统控制下，先保持主、从机内的时钟同步；远距离无线向量仪开始测量时，先在主机内的数据采集单元中设置采集起始时刻和采集持续时间，并通过无线通信单元将此时间设置下发给从机；主、从机内的采集单元在IEEE1588时钟同步单元提供的本地时钟到达采集起始时刻时，开始同步采集被测信号，被测信号经采样电阻转换成电压信号，再将电压信号转换成符合AD采集的电压信号，经过滤波电路后送给AD采集器转换成电压信号的数字量瞬时值，最后把该数字量瞬时值送入控制及运算系统处理；主机和从机内的控制及运算系统对数字量瞬时值进行处理，通过递推傅里叶变换逐点求出相应时刻的电压幅值、相角以及频，并打上本地的时间标签；主、从机将上述计算出的参数结果通过按键及显示单元进行显示处理，同时存储在SD卡存储单元中待用；此外，主机的控制及运算系统还可以通过无线通信单元召唤从机的计算结果，并在主机的显示模块中同时显示主、从机之间的比对结果，根据比对结果，利用主、从机配置的语音通话功能，使主、从机之间人员进行沟通，从而完成相应测点进行测量。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：井实，黄琦，刘欢，易建波，李坚，吴新保，苏根，何宇航，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51