一种配电监测系统和监测方法技术方案

本发明专利技术提供一种配电监测系统，用于监测配电系统的状态，包括处理单元和将处理单元处理分析的结果输出的输入输出单元，其中处理单元包括对配电系统进行信号采集的信号采集模块；对采集到的信号进行处理分析的算法模块和从信号采集模块传输信号至算法模块的总线模块，本发明专利技术还提供一种配电监测方法。本发明专利技术提供的配电监测系统和监测方法可以有效地发现配电系统中的开关是否误合闸或故障脱扣，并可提前预防分支过流引起的故障，以及实时监测负载电流变化，监测负载状态是否正常；本发明专利技术还具有智能化的管理功能，可提前告知配电系统可能出现的风险，便于用户及早发现安全隐患，有效规避风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电领域，特别涉及配电监测系统和监测方法。
技术介绍
在配电系统中监测开关状态和开关输出电流是非常有意义的，可以有效的发现配电系统中的开关是否误合闸或故障脱扣，并且可以提前预防分支过流引起的故障。现常用的开关状态检测方法是通过开关的辅助干接点控制信号灯指示，这种方法既占用空间，也无法满足目前的远程数字传输要求；而现常用的开关输出电流检测方法是通过电流互感器将二次电流反馈给电流表，一般的指针电流表只能显示一路电流，智能电流表最多显示四路电流。如果要想监测三相的多分路电流，就需要很多的电流表，增加了监测成本，监测可靠性也将降低。上述两种做法同时还有一定的局限性采用开关辅助触点判断法 采用电流检测法 随着科技发展，各用电部门对供电的质量和要求不断提高，只有对负载配电回路进行有效的实时监测，才能保证用电的可靠性。尤其在信息系统IDC机房中，每个配电柜要给几十甚至上百路服务器类重要负载供电，每次断电都意味着重大的损失。合理分配负载，监测每个开关和负载状态，提前或及时发现故障和隐患，就显得尤为紧迫和重要。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种配电监测系统，用于监测配电系统的状态，包括处理单元和将处理单元处理分析的结果输出的输入输出单元，其中处理单元包括对配电系统进行信号采集的信号采集模块；对采集到的信号进行处理分析的算法模块；从信号采集模块传输信号至算法模块的总线模块。其中信号采集模块包括电压通路，电压通路包括采集电压信号的电压采集模块；对采集到的电压信号进行电平匹配的电平匹配模块和分别与总线模块和电压匹配模块相连接，控制电压通路通断的开关。信号采集模块包括电流通路，电流通路包括采集电流信号的电流采集模块；兼容多种电流量程，对采集到的电流信号进行测量的量程选择模块；切换电流量程的切换模块；对采集到的电流信号进行电平匹配的电平匹配模块和分别与总线模块和电压匹配模块相连接，控制电流通路通断的开关。而算法模块包括对由信号采集模块采集到的信号进行选通的信号选择模块；监测信号采集模块是否接通的监测模块；对经信号选择模块选通的信号进行处理的处理模块和将处理模块产生的处理结果发送到输入输出单元的输出模块。本专利技术还提供一种配电监测方法，包括对配电系统进行采样的步骤和根据采样信号分析配电系统状态的步骤。其中采样信号包括配电系统中开关的前端电压和后端电压，将开关的前端电压与后端电压比较判断开关状态，还包括电流，开关的前端电压、后端电压和电流结合判断回路带负载情况、回路电压和/或漏电状况。上述配电监测方法还包括采样信号选通的步骤，对采样取得的至少一采样信号进行选择，选取其中至少一采样信号用于分析配电系统状态。本专利技术提供的配电监测系统和监测方法可以有效地发现配电系统中的开关是否误合闸或故障脱扣，并可提前预防分支过流引起的故障，以及实时监测负载电流变化，监测负载状态是否正常；本专利技术还具有智能化的管理功能，可提前告知配电系统可能出现的风险，便于用户及早发现安全隐患，有效规避风险。本专利技术对原来配电系统进行突破性的升级，可适用于多种供电场合，尤其符合信息中心、IDC机房、金融中心、证券、政府机要等部门的精密配电要求，同时也可扩展到其他对电力使用要求较高的场所。本专利技术应用在信息系统IDC机房，可提供全面的电源管理功能，将配电系统完全纳入机房监测系统，消除机房动力系统监测方面最后一个盲点，使用户更清楚了解机房动力系统运行状况，了解每一个回路的运行和电能状况，便于对机房进行更有效的管理。附图说明图1是本专利技术一实施例的配电监测系统的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的处理单元的的结构示意图；图3是本专利技术一实施例的信号采集模块的结构示意图；图4是本专利技术一实施例的算法模块的结构示意图；图5是本专利技术一实施例的信号采集模块的结构示意图；图6是本专利技术一实施例的输入输出单元的结构示意图；图7是本专利技术另一实施例的算法模块的结构示意图；图8是本专利技术一实施例的监测工作流程示意图；图9是本专利技术又一实施例的配电监测流程示意图；图10是本专利技术又一实施例的分析过程流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施例方式参照图1，示出本专利技术第一实施例的配电监测系统，该监测系统1包括输入输出单元10、处理单元20和电源单元30。处理单元20采集配电系统的信息，分析判断配电系统的状态，通过输入输出单元10输出；电源单元30为监测系统1提供电源。参照图2，其中处理单元20包括信号采集模块201、总线模块202和算法模块203，信号采集模块201通过总线模块202与算法模块203相连接。参照图3，信号采集模块201包括至少一条电压通路和至少一条电流通路，分别采集电压信号和电流信号。电压通路包括电压采集模块2011、电平匹配模块2012和开关2013。电流通路包括电流采集模块2014、量程选择模块2015、切换模块2016、电平匹配模块2017和开关2018。参照图4，算法模块203包括信号选择模块2031、处理模块2032、监测模块2034和输出模块2033。处理模块2032分别与信号选择模块2031、监测模块2034和输出模块2033相连接。参照图5，信号采集模块201的每一路电压通路分别通过各自的开关与总线模块202相连，从而分别与算法模块203相连接。信号采集模块201的每一路电流通路分别通过各自的开关与总线模块202相连。总线模块202与算法模块203的处理模块2032相连接，从而将信号采集模块201采集的电压、电流信号传送给处理模块2032。信号采集模块201电压通路的电压采集模块2011采集电压信号，将其输入至电平匹配模块2012，通过电平匹配模块2012转化成算法模块203能够接受的0-3V的电平。开关2013由算法模块203上的信号选择模块2031控制闭合/断开，从而控制电压信号是否输入算法模块203，开关2013闭合时算法模块203才能接受该路电压信号的输入。信号采集模块201电流通路的电流采集模块2014采集电流信号输入至量程选择模块2015。量程选择模块包含多个不同量程的电流表，从而兼容多个电流测量量程。本实施例优选两种电流表，分别测量5A和10mA两种量程的电流。切换模块2016将大电流切换到5A量程的电流表，将小电流切换到50mA量程的电流表。优选地，本实施例切换模块2016采用跳线装置。电平匹配模块2017根据需要将电流表测得的电流信号匹配成处理模块2032接受的电平。本实施例优选地，电流信号通过电平匹配模块2017转化为算法模块203能够接受的0-3V的电平。开关2018由算法模块203上的信号选择模块2031控制闭合/断开，从而控制电流信号是否输入算法模块203，开关2018闭合时算法模块203才能接受该路电流信号的输入。算法模块203上的监测模块2034监测信号采集模块201是否接通。处理模块2032根据监测信号判断哪些信号采集模块201已经接通，哪些还未接通。处理模块2032判断哪些信号采集模块201接通后，通过发出控制命令至信号选择模块2031，对已接通的信号采集模块201上的电压信号和电流信号进行选通。信号选择模块2031根据控制命令控制信号采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电监测系统，用于监测配电系统的状态，其特征在于，包括处理单元和输出分析结果的输入输出单元，其中处理单元包括：　　　　对配电系统进行信号采集的信号采集模块；　　　　对采集到的信号进行处理分析的算法模块；　　　　从信号采集模块传输信号至算法模块的总线模块。

【技术特征摘要】
1.一种配电监测系统，用于监测配电系统的状态，其特征在于，包括处理单元和输出分析结果的输入输出单元，其中处理单元包括对配电系统进行信号采集的信号采集模块；对采集到的信号进行处理分析的算法模块；从信号采集模块传输信号至算法模块的总线模块。2.如权利要求1所述的配电监测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括电压通路，所述电压通路包括采集电压信号的电压采集模块；对采集到的电压信号进行电平匹配的电平匹配模块；以及分别与总线模块和电压匹配模块相连接，控制电压通路通断的开关。3.如权利要求1所述的配电监测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括电流通路，所述电流通路包括采集电流信号的电流采集模块；对采集到的电流信号进行测量的量程选择模块；切换电流量程的切换模块；对采集到的电流信号进行电平匹配的电平匹配模块；分别与总线模块和电压匹配模块相连接，控制电流通路通断的开关。4.如权利要求1至3任意一项所述的配电监测系统，其特征在于，所述算法模块包括对由信号采集模块采集到的信号进行选通的信号选择模块；监测信号采集模块是否接通的监测模块；对经信...

【专利技术属性】
技术研发人员：何勇，黄坤振，李军波，钟世波，丁麒钢，朱利伟，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]