一种小水电数据在线采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小水电数据在线采集装置，包括现场传感器单元、采集单元、总线系统和计算机，所述的现场传感器单元的输出信号和采集单元的输入信号连接；采集单元的输出信号通过总线系统和计算机输入信号连接，对小水电有功功率、导叶开度、压力、流量，发电机出口断路器状态参数信号进行在线实时采集，具有系统运行低功耗、采集信号模块化易于更换检修、具有易换性和良好的扩展性等优点，适用于小水电的现场环境工况。

An on-line collection device for small hydropower data

The utility model discloses a small hydropower online data acquisition device, including field sensor unit, bus system and computer, the input signal of the sensor unit and the output signal and the output signal acquisition unit connected; acquisition unit connected by a bus system and a computer input signal of active power, small hydropower gateopening, pressure and flow, the generator circuit breaker state parameter signal real-time acquisition system has low power consumption, signal acquisition module, easy maintenance and replacement has advantages of easy change and good expansibility, site conditions suitable for small hydropower.

【技术实现步骤摘要】
一种小水电数据在线采集装置
本技术涉及一种小水电数据在线采集装置，属于小水电发电

技术介绍
我国小水电分布广泛，小水电在为国家的能源发展和利用发挥着重要作用。随着对小水电规范化管理工作的重视，以及信息化、自动化建设水平的提高，小水电机组也逐步得到人们重视，但对小水电运行信息等运行数据掌控几乎为空白，因此目前对小水电运行数据的在线采集是非常有必要性的。目前传统工业级数据采集设备大都采用ISA总线系统，ISA总线是传统工控的主流总线，是为PC/AT电脑而制定的总线标准，为16位体系结构，支持16位的I/O设备，数据传输率大约是16MB/S。也称为AT标准。可插接显卡，声卡，网卡已及所谓的多功能接口卡等扩展插卡,ISA是8/16bit的系统总线，最大传输速率为8MB/s，允许多个CPU共享系统资源。由于兼容性好，它在上个世纪80年代是最广泛采用的系统总线，有成熟的工业板卡及插箱配置，但采用金手指卡槽方式安装，结构设计不稳定，易虚接，会对现场维护带来很大不便。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种具有低功耗、模块化的小水电数据采集装置，可以克服现有技术的不足。本技术的技术方案是：一种小水电数据在线采集装置，包括现场传感器单元、采集单元、总线系统和计算机，所述的现场传感器单元的输出信号和采集单元的输入信号连接；采集单元的输出信号通过总线系统和计算机输入信号连接。所述的现场传感器单元包括功率变送器、拉线位移传感器、压力传感器、流量传感器和发电机出口断路器。所述的采集单元为6U工业插箱结构，分为前后两层，前面为信号采集与处理板卡，信号采集与处理板卡包括系统电源板卡、PC104总线载板板卡和信号采集板卡；后面板为计算机接口及传感器信号接口；前后两层通过母线板连接。所述的信号采集与处理板卡包括功率采集卡、导叶开度采集卡、压力采集卡、流量采集单元和发电机状态采集卡，所述的功率采集卡输入信号和功率变送器输出信号连接；导叶开度采集卡输入信号和拉线位移传感器输出信号连接；压力采集卡输入信号和压力传感器输出信号连接；流量采集卡输入信号和流量传感器输出信号连接；发电机状态采集卡输入信号和发电机出口断路器输出信号连接。所述的总线系统为AT96总线系统。所述的采集单元采用6U高度段机身，前接线布置，积木式模块化板卡设计。所述的电源板卡为线性电源供电卡。与现有技术比较，本技术的技术方案，采用电测传感器，对小水电有功、导叶开度、压力、流量信号的在线实时采集，并把这些需要测量的物理量转变为电信号。对所有的传感器通道进行扫描，把扫描得到的电信号通过采集设备转换成数字量信号，再根据传感器特性对数据进行传感器系数换算，然后将这些数据传送给计算机，使用PC/104工控结构平台，充分利用PC平台资源丰富、使用方便的优点；小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6X3.8英寸，即96X90mm；堆栈式连接，总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性；减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，每个模块1-2瓦能耗。采用AT96总线结构，消除了模板之间的边缘金手指连接，具有抗强震动和冲击能力；其16位数据总线、24位寻址能力、高可靠性和良好的可维护性，能更好的应用于工业现场。采用6U高度段机身设计，组建前开门结构，并实现前接线布置；积木式模块化板卡设计，采用插入式结构，接口简单、灵活；采集模块使用线性电源供电；制作成本较低，可以达到很高的稳定度，波纹较小，自身的干扰和噪声都比较小。支持多种传感器接入和信号源，对各种不同测量信号系统设有配置方便的信号调理模块，具有易换性和良好的扩展性。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案作进一步详述。一种小水电数据在线采集装置，包括现场传感器单元、采集单元、总线系统和计算机，所述的现场传感器单元的输出信号和采集单元的输入信号连接；采集单元的输出信号通过总线系统和计算机输入信号连接。采集单元采用6U工业插箱结构，分为前后两层，前面为信号采集及处理板卡，包括：系统电源板卡、PC104总线载板板卡、信号采集板卡等构成；后面板为各种计算机接口及传感器信号接口。前后两层通过母线板连接。采用电测传感器，对小水电有功、导叶开度、压力、流量、发电机出口状态信号在线实时采集，并把这些物理量转变为电信号。对所有的传感器通道进行扫描，把扫描得到的电信号转换成数字量，再根据传感器特性对数据进行传感器系数换算，然后将这些数据传送给计算机，使用PC/104工控结构平台，充分利用PC平台资源丰富、使用方便的优点；小尺寸结构：标准模块的机械尺寸是3.6X3.8英寸，即96X90mm；堆栈式连接，总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连，这种层叠封装有极好的抗震性；减少元件数量和电源消耗，4mA总线驱动即可使模块正常工作，每个模块1-2瓦能耗。采用AT96总线结构，电子盘工作环境，超强稳定性和抗震性；用于恶劣工业环境，继承了稳定可靠优势，能更好的应用于工业现场。采用6U高度段机身设计，组建前开门结构，并实现前接线布置；积木式模块化板卡设计，采用插入式结构，接口简单、灵活；采集模块使用线性电源供电；制作成本较低，可以达到很高的稳定度，波纹较小，自身的干扰和噪声都比较小。支持多种传感器接入和信号源，对各种不同测量信号系统设有配置方便的信号调理模块，具有易换性和良好的扩展性。上述结合附图对本技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本技术保护范围的限制，在本技术技术方案的基础上做出的各种修改或变形仍在本技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小水电数据在线采集装置，包括现场传感器单元、采集单元、总线系统和计算机，其特征在于：所述的现场传感器单元的输出信号和采集单元的输入信号连接；采集单元的输出信号通过总线系统和计算机输入信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种小水电数据在线采集装置，包括现场传感器单元、采集单元、总线系统和计算机，其特征在于：所述的现场传感器单元的输出信号和采集单元的输入信号连接；采集单元的输出信号通过总线系统和计算机输入信号连接。2.根据权利要求1所述的一种小水电数据在线采集装置，其特征在于：所述的现场传感器单元包括功率变送器、拉线位移传感器、压力传感器、流量传感器和发电机出口断路器。3.根据权利要求1所述的一种小水电数据在线采集装置，其特征在于：所述的采集单元为6U工业插箱结构，分为前后两层，前面为信号采集与处理板卡，信号采集与处理板卡包括系统电源板卡、PC104总线载板板卡和信号采集板卡；后面板为计算机接口及传感器信号接口；前后两层通过母线板连接。4.根据权利要求3所述的一种小水电数据在线采集装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贤馗，苏立，范强，林呈辉，高晓光，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：贵州,52