一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备制造技术

本实用新型专利技术涉及电力系统监控技术领域，尤其涉及一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备。该设备包括：数据采集计量模块，用于采集城市轨道交通配电房的基础电参数，并对基础电参数进行模数转换和计算，基础电参数包括电流和电压；数据处理模块，用于接收来自数据采集计量模块的基础电参数，并对基础电参数进行处理、分析与存储，数据处理模块对基础电参数进行处理后，得到城市轨道交通配电房的综合电参数，综合电参数包括功率、电压电流总畸变率、电压电流总谐波及2～50次谐波、电压波动和闪变、暂时过电压、瞬态过电压、电压偏差、频率偏差、三相不平衡度。该设备具有监测指标全面、工作可靠性高、主要处理器资源消耗低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备
本技术涉及电力系统监控
，尤其涉及一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备。
技术介绍
目前国内各大城市的轨道交通技术都发展得十分迅速，但是在轨道交通的用电监测与管理方面仍存在许多问题。一方面，城市轨道交通设施的用电故障时有发生，而这些故障的发生主要是对电能系统的监测能力不足所导致的，例如信息采集频度不足、仪表的始终准确性不足、监测的电参量不足、电参量的同步性不足、电信息互动不足等等。因此，如何提高对城市轨道交通配电房的用电监控，降低用电故障发生概率，是城市轨道交通用电管理方面需重点解决的问题。另一方面，用电的能效管理不够全面和有效。当前城市轨道交通对于电参量的采集一般仅限于多电能数据的采集及记录，而对电能质量分析及故障录波等分析较为缺乏。由此可见，现有的适用于城市轨道交通配电房的用电监测设备仍有许多问题需要解决。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，以解决现有用电监测设备存在的用电信息监测能力不足等问题。本技术提供一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，包括：数据采集计量模块，用于采集城市轨道交通配电房的基础电参数，并对所述基础电参数进行模数转换和计算，所述基础电参数包括电流和电压；数据处理模块，用于接收来自所述数据采集计量模块的所述基础电参数，并对所述基础电参数进行处理、分析与存储，所述数据处理模块对所述基础电参数进行处理后，得到所述城市轨道交通配电房的综合电参数，所述综合电参数包括功率、电压电流总畸变率、电压电流总谐波及2～50次谐波、电压波动和闪变、暂时过电压、瞬态过电压、电压偏差、频率偏差、三相不平衡度。进一步地，所述数据处理模块包括第一处理器、录波处理器、第二处理器和存储器件，所述第一处理器分别与所述数据采集计量模块、所述存储器件电性连接，用于接收来自所述数据采集计量模块的所述基础电参数，对所述基础电参数进行处理得到所述综合电参数，并将所述综合电参数存储到所述存储器件中；所述录波处理器与所述数据采集计量模块电性连接、且通过所述第二处理器与所述第一处理器电性连接，所述录波处理器用于在接收到所述第一处理器指令时，对来自所述数据采集计量模块的所述基础电参数进行录波操作以形成录波文件，并通过所述第一处理器将所述录波文件存储在所述存储器件中；所述第二处理器分别与所述第一处理器电性连接、与所述录波处理器电性连接，所述第二处理器用于采集与缓存来自所述录波处理器的所述录波文件、并将所述录波文件发送至所述第一处理器。进一步地，所述数据采集计量模块还用于采集直流模拟量参数和状态量参数，所述数据采集计量模块包括数据采集器件、信号变换与调理器件、计量芯片和辅助处理器；其中，所述数据采集器件用于采集所述基础电参数，所述信号变换与调理器件和所述数据采集器件电性连接，所述信号变换与调理器件用于对所述数据采集器件采集的所述基础电参数进行变换与调理，并将变换与调理后的所述基础电参数分别发送至所述计量芯片、所述录波处理器，所述计量芯片用于对接收到的所述基础电参数进行计算，并将计算后的所述基础电参数发送至所述第一处理器；所述辅助处理器用于采集所述直流模拟量参数和所述状态量参数，并将所述流模拟量参数和所述状态量参数发送至所述第一处理器处理。进一步地，所述数据处理模块还包括分别与所述第一处理器电性连接的时钟芯片和监控芯片，所述时钟芯片用于向所述第一处理器提供用作精准采样点时标的统一同步时钟，所述监控芯片用于定期查看所述第一处理器的工作情况，在所述第一处理器发生错误时，所述监控芯片用于发出重启工作的信号。优选地，所述存储器件为Flash存储器或CF卡，所述时钟芯片为RTC实时时钟芯片，且所述RTC实时时钟芯片带有温补功能。进一步地，所述录波处理器采用具有7通道16位高精度同步采样的芯片，所述录波处理器用于对三相电压、四相电流进行同步采样得到的电参数进行处理。进一步地，所述数据处理模块还包括第一串行外设接口和第二串行外设接口，所述第一串行外设接口用于将所述录波处理器的所述处理结果发送给所述第二处理器，所述第二串行外设接口用于将第二处理器接收到的所述录波处理器的所述录波文件发送至所述第一处理器，在所述第二处理器与所述第一处理器之间还设有一个串口。进一步地，所述城市轨道交通配电房用电监测高等级设备还包括人机交互模块，所述数据处理模块还包括I/O端口，所述人机交互模块通过所述I/O端口与所述数据处理模块连接，所述人机交互模块用于显示来自所述数据处理模块的综合电参数，以及用于查看及设置所述城市轨道交通配电房的用电情况、通过用户操作将指令传输至所述数据处理模块。进一步地，所述城市轨道交通配电房用电监测高等级设备还包括通信模块，所述数据处理模块还包括通信接口和交换机芯片，所述通信模块基于通信协议分别通过所述通信接口、所述交换机芯片与所述数据处理模块连接，所述通信模块用于实现所述城市轨道交通配电房用电监测高等级设备的通讯。进一步地，所述人机交互模块包括分别与所述I/O端口相连的按键和状态显示灯、以及与所述通信接口相连的显示屏，所述按键用于查看及设置所述城市轨道交通配电房的用电情况、通过用户操作将指令传输至所述数据处理模块，所述显示屏用于显示来自所述数据处理模块的所述综合电参数，所述状态显示灯用于显示所述城市轨道交通配电房用电监测高等级设备的运行状态。进一步地，所述城市轨道交通配电房用电监测高等级设备还包括电源模块，所述电源模块采用开关电源或者线性电源供电，所述电源模块分别与所述数据采集计量模块、所述数据处理模块电性连接，用于为所述数据采集计量模块、所述数据处理模块供电。进一步地，所述城市轨道交通配电房用电监测高等级设备还包括设备壳体，所述数据采集计量模块和所述数据处理模块均设于所述设备壳体内部，所述按键和所述显示屏设于所述设备壳体的表面。与现有技术相比，本技术具备以下有益效果：本技术的城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，具有监测指标全面、工作可靠性高、主要处理器资源消耗低等优点。本技术除了能够采集基础电参数之外，还能够通过数据处理模块对基础电参数进行处理，得到更详细、更全面的综合电参数，包括功率、电压电流总畸变率、电压电流总谐波及2～50次谐波、电压波动和闪变、暂时过电压、瞬态过电压、电压偏差、频率偏差、三相不平衡度等，这些电参数指标能够更加准确地反映城市轨道交通配电房的用电情况，保证用电监测高等级设备的监测有效性、全面性。不仅如此，本技术在数据处理模块中设置了三个不同的处理器，通过第一处理器实现用电监测高等级设备的主要监测功能，再通过单独的录波处理器实现录波功能，以实现对用电情况较全面的监测。在本技术中，如果使录波处理器直接与第一处理器电性连接、实现数据传送，则在高速采集过程中，第一处理器的资源消耗较多，故为了保证录波处理器工作的可靠性以及降低第一处理器的资源消耗，本技术设置了第二处理器，通过第二处理器完成相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，其特征在于，包括：/n数据采集计量模块，用于采集城市轨道交通配电房的基础电参数，并对所述基础电参数进行模数转换和计算，所述基础电参数包括电流和电压；/n数据处理模块，与所述数据采集计量模块电连接，用于接收来自所述数据采集计量模块的所述基础电参数，并对所述基础电参数进行处理、分析得到所述城市轨道交通配电房的综合电参数，所述综合电参数包括功率、电压电流总畸变率、电压电流总谐波及2～50次谐波、电压波动和闪变、暂时过电压、瞬态过电压、电压偏差、频率偏差、三相不平衡度，所述数据处理模块还用于储存所述综合电参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，其特征在于，包括：
数据采集计量模块，用于采集城市轨道交通配电房的基础电参数，并对所述基础电参数进行模数转换和计算，所述基础电参数包括电流和电压；
数据处理模块，与所述数据采集计量模块电连接，用于接收来自所述数据采集计量模块的所述基础电参数，并对所述基础电参数进行处理、分析得到所述城市轨道交通配电房的综合电参数，所述综合电参数包括功率、电压电流总畸变率、电压电流总谐波及2～50次谐波、电压波动和闪变、暂时过电压、瞬态过电压、电压偏差、频率偏差、三相不平衡度，所述数据处理模块还用于储存所述综合电参数。


2.根据权利要求1所述的城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，其特征在于，所述数据处理模块包括第一处理器、录波处理器、第二处理器和存储器件，所述第一处理器分别与所述数据采集计量模块、所述存储器件电性连接，用于接收及处理来自所述数据采集计量模块的所述基础电参数以得到所述综合电参数，以及用于将所述综合电参数存储到所述存储器件中；所述录波处理器与所述数据采集计量模块电性连接、且通过所述第二处理器与所述第一处理器电性连接，所述录波处理器用于在接收到所述第一处理器的指令时，对所述基础电参数进行录波操作以形成录波文件，所述第一处理器还用于发送所述录波文件至所述存储器件中存储；所述第二处理器分别与所述第一处理器以及所述录波处理器电性连接，用于采集与缓存来自所述录波处理器的所述录波文件并发送所述录波文件至所述第一处理器。


3.根据权利要求2所述的城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，其特征在于，所述数据采集计量模块还用于采集直流模拟量参数和状态量参数，所述数据采集计量模块包括数据采集器件、信号变换与调理器件、计量芯片和辅助处理器；其中，所述数据采集器件用于采集所述基础电参数，所述信号变换与调理器件和所述数据采集器件电性连接，所述信号变换与调理器件用于对所述数据采集器件采集的所述基础电参数进行变换与调理，并将变换与调理后的所述基础电参数分别发送至所述计量芯片、所述录波处理器，所述计量芯片用于对接收到的所述基础电参数进行计算，并将计算后的所述基础电参数发送至所述第一处理器；所述辅助处理器用于采集所述直流模拟量参数和所述状态量参数，并将所述流模拟量参数和所述状态量参数发送至所述第一处理器处理。


4.根据权利要求2或3所述的城市轨道交通配电房用电监测高等级设备，其特征在于，所述数据处理模块还包括分别与所述第一处理器电性连接的时钟芯片和监控芯片，所述时钟芯片用于向所述第一处理器提供用作精准采样点时标的统一同...

【专利技术属性】
技术研发人员：周大林，曾博，莫斌涛，段振涛，文辉，黄德晖，黄嘉琳，梁绍昌，谭卫军，
申请(专利权)人：广州地铁集团有限公司，广州耐奇电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44