基于电力营销数据的采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开基于电力营销数据的采集装置，包括：采集模块，设置于电气设备用于采集电气设备的电压电流信息；交流差分放大电路，对采集的电压电流信息进行差分放大得到放大后电压电流信息；模拟乘法器，对放大后的电压电流信息进行处理，获得功率信号；低通滤波电路，对放大后的电压电流信息及功率信号进行滤波得到滤波信号；A/D转换电路，用于将滤波信号的模拟信号转换为数字信号；控制模块，接收数字信号并进行分析处理，得到电压、电流数据及波形图信息；显示模块，用于显示电压、电流数据及波形图信息。本发明专利技术先进行信号放大环节，再经过滤波环节，降低失真效果，实现了信号精准传输，提高信号的传输稳定性。提高信号的传输稳定性。提高信号的传输稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于电力营销数据的采集装置


[0001]本专利技术涉及电力营销
,具体涉及基于电力营销数据的采集装置。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，人们生活和工作中信息数量爆炸式增长，采集设备也需要对大量数据进行存储、计算、加工、输出等工作，这导致对采集设备的存储能力、计算速度以及传输速度提出了更高的要求。
[0003]电力营销设备采集的信号以微弱信号为主，以往对微弱信号检测技术，往往先滤波再放大，如果先滤波再放大，则可能在滤波过程引入其他微弱干扰同时可能使信号产生一定的畸变失真，这就相当于加入更多噪声，由于输入输出检测信号和噪声幅度都很小。这此情况下，要尽可能多的保存信号的信息，减小微弱信号的丢失，现有的对于微弱信号是先滤波再放大，则可能在滤波过程引入其他微弱干扰同时可能使信号产生一定的畸变失真，这就相当于加入更多噪声，导致电力营销数据不准确，抗干扰程度不强，信号传输质量不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述现有技术的不足，提供基于电力营销数据的采集装置。把微弱信号放大的一种采集装置采集模块，实现信号稳定高效快速传输，尤其对于地下室或者信号较差的地方，可以稳定传输数据，从而达到信息的全采集和全覆盖的优点，有利于解决特殊偏僻地方传输信号差的特点。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：
[0006]基于电力营销数据的采集装置，包括：
[0007]采集模块，设置于电气设备用于采集电气设备的电压电流信息；
[0008]交流差分放大电路，对采集的电压电流信息进行差分放大得到放大后电压电流信息；
[0009]模拟乘法器，对放大后的电压电流信息进行处理，获得功率信号；
[0010]低通滤波电路，对放大后的电压电流信息及功率信号进行滤波得到滤波信号；
[0011]A/D转换电路，用于将滤波信号的模拟信号转换为数字信号；
[0012]控制模块，接收数字信号并进行分析处理，得到电压、电流数据及波形图信息；
[0013]显示模块，用于显示电压、电流数据及波形图信息；
[0014]所述采集模块的输出端连接交流差分放大电路，所述交流差分放大电路的输出端连接模拟乘法器，所述模拟乘法器的输出端连接低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端连接控制模块，所述控制模块的输出端连接显示模块。
[0015]作为本专利技术的进一步技术方案为，所述交流差分放大电路包括：第一运算放大器和第二预算放大器，所述第一运算放大器的输出端通过第十六电阻与第二运算放大器的负
极输入端连接，所述第二预算放大器的正极输入端通过第十八电阻接地，所述第二运算放大器的输出端通过第十七电阻和第八电容接地；
[0016]所述第一运算放大器的负极输入端通过第十三电阻和第三电容与电压正极连接，所述第一运算放大器的负极输入端通过第五电容接地，所述第一运算放大器的正极输入端通过第十四电阻和第四电容与电压负极连接，所述第一运算放大器的正极输入端通过第七电容接地，所述第一运算放大器的负极输入端和第一运算放大器的正极输入端连接第六电容。
[0017]作为本专利技术的进一步技术方案为，所述低通滤波电路采用二阶巴特沃斯带通滤波器，其中放大器采用LM358P型号的放大器。
[0018]作为本专利技术的进一步技术方案为，所述A/D转换电路包括V/F转换电路、可编程计数器和终端计时器，所述中断计时器的输出端连接可编程计数器，所述V/F转换电路的输出端连接可编程计数器，所述可编程计数器的输出端连接控制模块。
[0019]作为本专利技术的进一步技术方案为，还包括模拟多路转换开关，所述模拟多路转换开关的输入端与低通滤波电路连接，所述模拟多路转换开关的输出端连接A/D转换电路。
[0020]作为本专利技术的进一步技术方案为，所述控制模块为W78E516B型号的单片机。
[0021]作为本专利技术的进一步技术方案为，所述低通滤波电路采用MAX275滤波器。
[0022]作为本专利技术的进一步技术方案为，所述模拟乘法器采用MC1496型号的模拟乘法器。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术针对电力系统微弱信号进行采集，由于输入输出检测信号和噪声幅度都很小，这此情况下，要尽可能多的保存信号的信息，减小微弱信号的丢失，需要先进行信号放大环节，再经过滤波环节，放大不会导致饱和输出，最大程度上保存了原始信号，降低失真效果，实现了信号精准传输，这样高精度的微弱信号，无论在检测技术上、测量方法上还是在电路设计环节上都能够完整的保留有效信号，并且在信号放大和滤波电路中可靠地除去工频信号干扰和周围电路的波纹干扰信号等扰动，确保检测信号的精确度在有效范围内，尤其适用于一些偏僻地方如信号较差的地下配电室、车库以及偏远地方，能够提高信号的传输稳定性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提出的基于电力营销数据的采集方案结构示意图；
[0026]图2为本专利技术提出的电路两级AD放大路设计原理图；
[0027]图3为本专利技术提出的OrCAD软件对滤波器参数的仿真图；
[0028]图4为本专利技术提出的低通滤波电路结构图；
[0029]图5a为MAXIM Pilter Design Software滤波前电压波形图；
[0030]图5b为MAXIM Pilter Design Software滤波前FFT频谱分析图；
[0031]图5c为MAXIM Pilter Design Software滤波后电压波形图；
[0032]图5d为MAXIM Pilter Design Software滤波后FFT频谱分析图；
[0033]图6为本专利技术提出的VFC型A/D转换的结构图；
[0034]图7为本专利技术提出的用A/D和单片机W78E516B连接实现A/D转换电路原理图；
[0035]图8为本专利技术提出的中断服务程序框图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。
[0037]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0038]本专利技术针对电力系统微弱信号进行采集，由于输入输出检测信号和噪声幅度都很小，这此情况下，要尽可能多的保存信号的信息，减小微弱信号的丢失，需要先进行信号放大环节，再经过滤波环节。放大不会导致饱和输出，最大程度上保存了原始信号，降低失真效果。
[0039]参见图1，本专利技术提供的基于电力营销数据的采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于电力营销数据的采集装置，其特征在于，包括：采集模块，设置于电气设备用于采集电气设备的电压电流信息；交流差分放大电路，对采集的电压电流信息进行差分放大得到放大后电压电流信息；模拟乘法器，对放大后的电压电流信息进行处理，获得功率信号；低通滤波电路，对放大后的电压电流信息及功率信号进行滤波得到滤波信号；A/D转换电路，用于将滤波信号的模拟信号转换为数字信号；控制模块，接收数字信号并进行分析处理，得到电压、电流数据及波形图信息；显示模块，用于显示电压、电流数据及波形图信息；所述采集模块的输出端连接交流差分放大电路，所述交流差分放大电路的输出端连接模拟乘法器，所述模拟乘法器的输出端连接低通滤波电路，所述低通滤波电路的输出端连接A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端连接控制模块，所述控制模块的输出端连接显示模块。2.根据权利要求1所述的基于电力营销数据的采集装置，其特征在于，所述交流差分放大电路包括：第一运算放大器和第二预算放大器，所述第一运算放大器的输出端通过第十六电阻与第二运算放大器的负极输入端连接，所述第二预算放大器的正极输入端通过第十八电阻接地，所述第二运算放大器的输出端通过第十七电阻和第八电容接地；所述第一运算放大器的负极输入端通过第十三电阻和第三电容与电压正极连接，所述第一运算放大器的负极输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王路，马建宁，黄琰，李洁，王世青，卢秋郁，史晓蕾，刘沙，谢鹏，王炯程，李凯，杨冰，王聪，达塔娜，王杜涛，叶倩倩，阿依古丽，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：