电力采集器及其能耗监测方法技术

本发明专利技术提供一种电力采集器，采集器包括一个穿刺取电模块、M个开口互感器模块,M为正整数，M大于等于1；穿刺取电模块用于提取电缆线的电压信号，穿刺取电模块安装于电线的主线上；穿刺取电模块上设置有电压输出接线端子；开口互感器模块安装在需要采集信号的支线上，开口互感器模块上设置有地线接线端口、电压输入接线端子，地线接线端口通过电线连接地线，电压输入接线端子通过电线与穿刺取电模块的电压输出接线端子相连接；开口互感器模块用于采集被测支路的电流信号并将采集后的电流和电压信号处理后通过开口互感器模块上设置的通讯模块输出给电量监测端。能够不断电对用电设备进行电能监测，且结构简单，能够适应现场复杂的改造环境。

【技术实现步骤摘要】
电力采集器及其能耗监测方法
本专利技术涉及能耗监测领域，具体而言涉及一种能够在不停电的情况下完成对终端用户电力线路的能耗监测的电力采集器及其能耗监测方法。
技术介绍
随着国家对节能减排的重视，各个终端用户都急切需要进行能耗监测，为减排提供数据支撑。但是，一些特殊的场合，停电改造的难度很大，需要协调各方面的需求，对施工进度和成本控制都有很大的影响。因此，一种不停电的节能改造方式就迫在眉睫。传统系统中的电流互感器由一次互感器和二次互感器(一般称为仪表互感器，装在采集器中)组成，体积大、成本高，受现场安装空间限制安装困难，甚至有些分支回路需要改造才能安装；用电单位的分支回路多，每回路均需接入电流互感器、采集器、通信模块等设备，设备成本高；此外采集器需要从现场各支路中接入电压信号，安装时要进行停电操作，给用电单位的生产、运营活动造成影响；现场接入电缆多，甚至要进行专业的布线，安装难度及工作量大、施工费用高、施工周期长。而对电力系统进行能耗监测时，大多需要对监测目标进行停断电后，安装用于监测电力系统中各项参数的相关设备。但是实际在项目施工中，业主停电是一个很难协调的事情，特别是一些特殊的场合，比如实验室，医院，机场等，都是要求24小时不间断供电的，这会严重影响施工进度，增加施工成本。另外，传统监测设备的体积较大，而在变电站、箱式变压器、用户站表箱内空间相对狭小，对节能性改造过程中的施工操作会造成不利影响。目前的能耗监测设备多为有线组网方式，需要在施工过程中铺设通讯线缆，这也拖慢了施工进度，增加了成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种小型模块化设计，可自由组合的分体式结构，能够灵活适应现场复杂的改造环境的电力采集器及其能耗监测方法。本专利技术的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。为达成上述目的，本专利技术提出一种电力采集器，所述采集器包括一个穿刺取电模块、M个开口互感器模块,M为正整数，且M大于等于1；其中，穿刺取电模块用于提取电缆线的电压信号，穿刺取电模块安装于电线的主线上；所述穿刺取电模块上设置有电压输出接线端子；开口互感器模块安装在需要采集信号的支线上，所述开口互感器模块上设置有地线接线端口、电压输入接线端子，所述地线接线端口通过电线连接地线，电压输入接线端子通过电线与穿刺取电模块的电压输出接线端子相连接；开口互感器模块内设置有计量芯片；所述穿刺取电模块提取的电压信号通过电线传输给开口互感器模块内设置的计量芯片；其中，所述开口互感器模块内设置的计量芯片用于将开口互感器模块采集被测支路的电流信号和穿刺取电模块采集的电压信号处理后得到电能参数，所述电能参数通过开口互感器模块上设置的通讯模块输出给电量监测端。进一步地，前述的穿刺取电模块包括第一转动部、第一固定部、取电部和电压输出接线端子，其中：第一转动部的一端通过第一旋转轴与第一固定部相连接，第一转动部的另一端设置有螺纹孔，螺纹孔内设置有螺栓，第一固定部上设置有与螺栓相配合的连接部，该第一转动部能够绕第一旋转轴相对第一固定部做旋转运动，第一转动部具有螺栓与连接部相连接的第一位置状态处和螺栓与连接部相分离的第二位置状态处；取电部包括穿刺取电锁定螺栓和辅助锁定螺丝，所述穿刺取电锁定螺栓穿过第一转动部上设置的螺纹孔与设置于第一转动部与第一固定部之间的辅助锁定螺丝相配合；所述辅助锁定螺丝上设置有与电线线径相配合的第一弯曲部；第一固定部上设置有穿刺取电绝缘护套，所述穿刺取电绝缘护套上设置有刺针，且穿刺取电绝缘护套上设置有与电线线径相配合的第二弯曲部，其中所述刺针为第二弯曲部上设置的凸起部；其中当设置于第一转动部上的螺栓与设置于第一固定部上的连接部相配合时所述第一弯曲部和第二弯曲部之间套接有被取电的电线；电压输出接线端子，设置于第一固定部的下部。进一步地，前述的开口互感器模块第二转动部、第二固定部、通讯模块和电压输入接线端子，其中：第二转动部的一端通过第二旋转轴与第二固定部相连接，所述第二转动部的的另一端设置有第二卡扣，第二固定部上设置有与第二卡扣相配合的第二卡接部，该第二转动部能够绕第二旋转轴相对第二固定部做旋转运动，第二转动部具有使第二卡扣与第二固定部上的第二卡接部相配的第三位置状态处和第二卡扣与第二固定部上的第二卡接部相分离的第四位置状态处；第二转动部的底部设置有与支线线径相对应的第三弯曲部；第二固定部上设置有与第三弯曲部相对应的第四弯曲部，所述第三弯曲部和第四弯曲部闭合形成磁路，用于采集电流信号；第二固定部的内部设置有计量芯片和信号处理电路，所述信号处理电路用于将采集的电流信号经过处理后输出数字信号，计量芯片用于将接收的电流信号和电压信号进行处理后得到电能参数，所述电能参数通过设置于第二固定部下部的通讯模块输送到电量检测端；电压输入接线端子，设置于第二固定部的下部。进一步地，前述的电压输入接线端子与电压输出接线端子的位置相对应。进一步地，当开口互感器模块为1个时，开口互感器模块与穿刺取电模块相配合，其中开口互感器模块上设置的电压输入接线端子与穿刺取电模块的电压输出端连接。进一步地，前述的第一弯曲部和第二弯曲部组成的圆柱的轴心线与第三弯曲部和第四弯曲部组成的圆柱的轴心线在同一平面内。进一步地，前述的穿刺取电绝缘护套可拆卸的安装于所述第一固定部内。进一步地，前述的穿刺取电模块的电压输出接线端子连接至空气开关的输入端，空气开关的输出端连接到开口互感器模块的电压输入接线端子。本专利技术的另一方面提出一种电力采集器的能耗监测方法，所述能耗监测方法如下：穿刺取电模块采集电缆线的电压信号；开口互感器模块采集各支线的电流信号；其中开口互感器模块的电压输入接线端子均通过电线连接到穿刺取电模块的电压输出接线端子；穿刺取电模块采集的电压信号通过电线传输给开口互感器模块的计量芯片；计量芯片将开口互感器模块采集的电流信号和穿刺取电模块采集的电压信号处理得到电能参数。进一步地，前述的开口互感器模块的电压输入接线端子连接到空气开关的一端，空气开关的另一端连接到穿刺取电模块的电压输出接线端子。由以上技术方案可知，本专利技术的电力采集器及其能耗监测方法，与现有技术的采集器相比，其显著的优点在于：不需要每个设备都使用穿刺取电，而只需要使用一次穿刺取电，将电引到空气开关上，从而进一步减小设备的安装空间；采用采用开口互感器模块，保证了在不停电情况下，可以很方便地安装设备，并达到符合要求的测量精度；通过无线自组网的方式，将采集的数据传送出去，省去了大部分的接线和调试过程，提高了组网效率，降低了施工成本；在一些无线通讯不好的情况下，也可采用RS485的有线方式进行通讯，解决最后几个死角的数据采集问题；对于分支较少的的场合，穿刺取电模块和开口互感器模块，可以通过铜柱锁紧，固定在一起，形成类似一体化的结构，直接安装在电线上。对于分支较多的场合，穿刺取电模块可以单独使用，引出三相电，接到空气开关上，为开口互感器模块提供电源和电压信号。这样不需要使用那么多的穿刺取电模块，而只需要使用三个开口互感器模块就能解决一个配电箱的供电问题，即节省了成本，又避免了过多的穿刺取电对线路造成隐性损伤；然后根据实际需要安装好开口互感器模块核心模块，就可以完成一个多分支配电箱的改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力采集器，其特征在于，所述采集器包括一个穿刺取电模块、M个开口互感器模块,M为正整数，且M大于等于1；其中，穿刺取电模块用于提取电缆线的电压信号，穿刺取电模块安装于电线的主线上；所述穿刺取电模块上设置有电压输出接线端子；开口互感器模块安装在需要采集信号的支线上，所述开口互感器模块上设置有地线接线端口、电压输入接线端子，所述地线接线端口通过电线连接地线，电压输入接线端子通过电线与穿刺取电模块的电压输出接线端子相连接；开口互感器模块内设置有计量芯片；所述穿刺取电模块提取的电压信号通过电线传输给开口互感器模块内设置的计量芯片；其中，所述开口互感器模块内设置的计量芯片用于将开口互感器模块采集被测支路的电流信号和穿刺取电模块采集的电压信号处理后得到电能参数，所述电能参数通过开口互感器模块上设置的通讯模块输出给电量监测端。

【技术特征摘要】
1.一种电力采集器，其特征在于，所述采集器包括一个穿刺取电模块、M个开口互感器模块,M为正整数，且M大于等于1；其中，穿刺取电模块用于提取电缆线的电压信号，穿刺取电模块安装于电线的主线上；所述穿刺取电模块上设置有电压输出接线端子；开口互感器模块安装在需要采集信号的支线上，所述开口互感器模块上设置有地线接线端口、电压输入接线端子，所述地线接线端口通过电线连接地线，电压输入接线端子通过电线与穿刺取电模块的电压输出接线端子相连接；开口互感器模块内设置有计量芯片；所述穿刺取电模块提取的电压信号通过电线传输给开口互感器模块内设置的计量芯片；其中，所述开口互感器模块内设置的计量芯片用于将开口互感器模块采集被测支路的电流信号和穿刺取电模块采集的电压信号处理后得到电能参数，所述电能参数通过开口互感器模块上设置的通讯模块输出给电量监测端。2.根据权利要求1所述的电力采集器，其特征在于，所述穿刺取电模块包括第一转动部、第一固定部、取电部和电压输出接线端子，其中：第一转动部的一端通过第一旋转轴与第一固定部相连接，第一转动部的另一端设置有螺纹孔，螺纹孔内设置有螺栓，第一固定部上设置有与螺栓相配合的连接部，该第一转动部能够绕第一旋转轴相对第一固定部做旋转运动，第一转动部具有螺栓与连接部相连接的第一位置状态处和螺栓与连接部相分离的第二位置状态处；取电部包括穿刺取电锁定螺栓和辅助锁定螺丝，所述穿刺取电锁定螺栓穿过第一转动部上设置的螺纹孔与设置于第一转动部与第一固定部之间的辅助锁定螺丝相配合；所述辅助锁定螺丝上设置有与电线线径相配合的第一弯曲部；第一固定部上设置有穿刺取电绝缘护套，所述穿刺取电绝缘护套上设置有刺针，且穿刺取电绝缘护套上设置有与电线线径相配合的第二弯曲部，其中所述刺针为第二弯曲部上设置的凸起部；其中当设置于第一转动部上的螺栓与设置于第一固定部上的连接部相配合时所述第一弯曲部和第二弯曲部之间套接有被取电的电线；电压输出接线端子，设置于第一固定部的下部。3.根据权利要求1所述的电力采集器，其特征在于，所述开口互感器模块包括第二转动部、第二固定部、通讯模块和电压输入接线端子，其中：第二转动部的一端通过第二旋转轴与第二固定部相连接，所述第二转动部的一端设置有第二卡扣，第二固定部上设置有与第二卡扣相配合的第二卡接部，该第二转动部能够绕第二旋转轴相对第二固定部做旋转运动，第二转动部具有使第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏国平，刘志明，蔡嘉楠，杨毅，马如明，王伟江，
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