一种基于特征电流的数据发射采集系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于特征电流的数据发射采集系统，数据发射采集系统包括：电源模块、特征电流发射模块、信号处理模块与MCU芯片模块；电源模块，用于特征电流发射模块与MCU芯片模块提供电源；特征电流发射模块，用于接收电源模块发送的控制信号并产生一定的特征电流；信号处理模块，用于采集电流信号并将其转化为和特征电流频率一致的方波；MCU芯片模块，用于获取信号处理模块转化的方波信号，完成该支路特征电流的频率采集。本发明专利技术一种基于特征电流的数据发射采集系统，通过利用MCU芯片模块获取与市电中特征电流频率一致的方波信号；并出其频率通过特征电流的有和无解析出所表征的数据，从而完成该支路特征电流的频率采集。从而完成该支路特征电流的频率采集。从而完成该支路特征电流的频率采集。

【技术实现步骤摘要】
一种基于特征电流的数据发射采集系统


[0001]本专利技术涉及特征电流
，具体涉及一种基于特征电流的数据发射采集系统。

技术介绍

[0002]在能源互联网和智能电网重点建设大背景下，提高电力企业对信息的获取与处理能力，促进电网管理，促进信息间的互动，已经成为未来电网建设的趋势。低压配电用电环节是电网极为重要的一个环节，也是目前电力公司比较薄弱的环节，其中面临的一个主要问题就是户变关系的准确识别。
[0003]户变关系识别的准确性在整个电力营销业务中非常重要，它既是每个台区配电服务的基础，也是规划配电方案和计算台区线路损耗的依据，同时更是台区优化用电质量的重要参考。现实中，因配网建设发展造成的频繁变动(如增容、布点、割接、迁建等)、用电负荷数量增多、负荷位置变化等原因，使得用电负荷台区户变关系出现变更，造成户对线不对变等问题。加之受线路交叉、地埋线路等条件限制，用电负荷表计与变压器的隶属对应关系很难及时更新，直接影响供电公司基础数据的精准性。
[0004]低压配电台区拓扑识别的主要作用就是明确各个台区中用电负荷与本台区供电变压器之间的供电归属关系，即解决台区户变关系识别问题。目前，电力基层进行户变关系识别主要以人工为主，采用瞬间停电法进行核查，对表计的质量、停送电间隔、现场用户服务等要求较高，同时该方法对供电质量影响较大，存在用户投诉和损坏用户家用电器的风险。通过特征电流发射电路实现拓扑识别的方法可以很好地解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种基于特征电流的数据发射采集系统，具体技术方案如下：
[0006]一种基于特征电流的数据发射采集系统，所述数据发射采集系统包括：电源模块、特征电流发射模块、信号处理模块与MCU芯片模块；
[0007]所述电源模块，用于特征电流发射模块与MCU芯片模块提供电源；
[0008]所述特征电流发射模块，用于接收电源模块发送的控制信号并产生一定的特征电流；
[0009]所述信号处理模块，用于采集电流信号并将其转化为和特征电流频率一致的方波；
[0010]所述MCU芯片模块，用于获取信号处理模块转化的方波信号，完成该支路特征电流的频率采集。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述电源模块包括开关电源转换电路、直流转换电路与稳压电路；
[0012]所述开关电源转换电路，用于将输入AC220V转换为DC
±
12V，为运放电路提供双电
源保证波形质量；
[0013]所述直流转换电路，用于将DC12V转换为DC5V；
[0014]所以稳压电路，用于将DC5V转换为DC3.3V供MCU芯片模块使用。
[0015]作为上述技术方案的改进，所述数据发射采集系统还包括RS232电路，用于MCU芯片模块与电源模块通信。
[0016]作为上述技术方案的改进，所述信号处理模块包括电流互感器、差分放大电路、整流电路、滤波电路与整形电路；
[0017]所述电流互感器，用于感应出一定的电流信号并通过采样电阻转化成对应的电压信号；
[0018]所述差分放大电路，用于将从电流互感器采集到的电压进行放大；
[0019]所述整流电路，用于将交流的正弦波信号整流成了脉动的直流信号；
[0020]所述滤波电路，用于滤除50Hz工频和其他干扰频率，输出只包含有特征电流频率的脉冲信号；
[0021]所述整形电路，用于将滤波电路输出的脉冲信号整形后输出给MCU芯片模块。
[0022]作为上述技术方案的改进，所述差分放大电路包括高精度单位增益差动放大器。
[0023]作为上述技术方案的改进，所述整流电路为无二极管的精密整流电路。
[0024]作为上述技术方案的改进，所述滤波电路为二阶高通滤波电路，包括用于滤波的运放芯片、电容C1、电容C2、电阻R1和电阻R10。
[0025]作为上述技术方案的改进，所述整形电路包括施密特触发器。
[0026]作为上述技术方案的改进，所述特征电流发射模块包括特征电流发射电路，所述特征电流发射电路由MCU芯片模块提供PWM信号，包括MOS管Q2、电阻R7、整流桥U17、三极管Q1与光电耦合器U18。
[0027]本专利技术与现有技术相比较，其技术效果如下：
[0028]本专利技术所述一种基于特征电流的数据发射采集系统，通过利用MCU芯片模块获取经过信息处理模块后与市电中特征电流频率一致的方波信号；并出其频率，并通过特征电流的有和无解析出所表征的数据，从而完成该支路特征电流的频率采集；改善了目前电力基层进行户变关系识别主要以人工为主的模式，节约了人力资源。
附图说明
[0029]图1为本专利技术所述一种基于特征电流的数据发射采集系统结构示意图；
[0030]图2为本专利技术所述信息处理模块结构示意图；
[0031]图3为本专利技术所述开关电源转换电路结构示意图；
[0032]图4为本专利技术所述直流转换电路结构示意图；
[0033]图5为本专利技术所述稳压电路结构示意图；
[0034]图6为本专利技术所述差分放大电路结构示意图；
[0035]图7为本专利技术所述整流电路结构示意图；
[0036]图8为本专利技术所述滤波电路结构示意图；
[0037]图9为本专利技术所述整形电路结构示意图；
[0038]图10为本专利技术所述特征电流发射电路结构示意图。
具体实施方式
[0039]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0040]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0041]实施例
[0042]如图1所示，本专利技术所述一种基于特征电流的数据发射采集系统，所述数据发射采集系统包括：电源模块、特征电流发射模块、信号处理模块与MCU芯片模块；MCU芯片模块为STM32F1系列低功耗芯片，主频最高72MHz工作频率，内核为ARM Cortex
‑
M3，flash为64Kbytes的闪存程序存储器；所述电源模块给特征电流发射模块与MCU芯片模块提供电源，当接收到主站发送的拓扑识别指令，给特征电流发射模块与MCU芯片模块发出控制信号；所述特征电流发射模块接收到电源模块发送的控制信号后产生一定的特征电流；所述信号处理模块采集电流信号并将其转化为和特征电流频率一致的方波；所述MCU芯片模块能够获取信号处理模块转化的方波信号，通过特征电流的有和无解析出所表征的数据，从而完成该支路特征电流的频率采集。
[0043]如图3、图4、图5所示，本专利技术系统输入电压为AC220V，所述电源模块包括开关电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于特征电流的数据发射采集系统，其特征在于：所述数据发射采集系统包括：电源模块、特征电流发射模块、信号处理模块与MCU芯片模块；所述电源模块，用于特征电流发射模块与MCU芯片模块提供电源；所述特征电流发射模块，用于接收电源模块发送的控制信号并产生一定的特征电流；所述信号处理模块，用于采集电流信号并将其转化为和特征电流频率一致的方波；所述MCU芯片模块，用于获取信号处理模块转化的方波信号，完成该支路特征电流的频率采集。2.根据权利要求1所述的一种基于特征电流的数据发射采集系统，其特征在于：所述电源模块包括开关电源转换电路、直流转换电路与稳压电路；所述开关电源转换电路，用于将输入AC220V转换为DC
±
12V，为运放电路提供双电源保证波形质量；所述直流转换电路，用于将DC12V转换为DC5V；所以稳压电路，用于将DC5V转换为DC3.3V供MCU芯片模块使用。3.根据权利要求1所述的一种基于特征电流的数据发射采集系统，其特征在于：所述数据发射采集系统还包括RS232电路，用于MCU芯片模块与电源模块通信。4.根据权利要求1所述的一种基于特征电流的数据发射采集系统，其特征在于：所述信号处理模块包括电流互感器、差分放大电路、整流电路、滤波电路与整形电路；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉国，张明，苏醒，张海柱，曹伟，
申请(专利权)人：南京济拓信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：