【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，尤其涉及一种多通道电力数据采集系统和采集方法。
技术介绍
1、随着社会的发展和人民生活水平的提高，电力需求不断增长，电力行业也面临着日益严峻的挑战。在这种情况下，准确的电力数据采集和分析显得尤为重要。通过各种传感器、仪表等手段，对电力系统中的电量、电压、电流、功率等重要参数进行实时采集和传输，因此开发一种多通道电力数据采集系统及其工作方法尤为重要。
2、目前主流数据采集系统为多通道同步采集系统，具有多路信号的同步采集、采样速度快、精度高等优点。常见的多通道同步采集系统可分为：基于嵌入式的数据采集系统、基于fpga的数据采集系统以及虚拟采集系统。
3、基于嵌入式的数据采集系统通常采用模块化设计方式，将微型控制器、模数转换模块和传输模块相结合。如张宝群利用dsp芯片作为主控模块，搭建了一款通道可选，采集速率可变的采集系统。贺龙针等对于生理信息领域的需求，利用stm32和ads8322芯片，搭建了一款可用于生理信息采集的数据采集系统，但是采集的额定电压较小不适用与电力数据采集。
4、基于fpga的数据采集系统采用的是硬件编程的方式，在数据处理方面速度快于嵌入式设备：如史恒吉针对于水声工程领域对采集系统的需求，利用fpga和dsp搭建了具有自检功能的数据采集系统，fpga大大加快了数据采集的效率，缺点是开发周期长和成本高；
5、而虚拟采集系统是基于计算机技术的仪器设备，用户通过自行添加或删减软硬件设备来满足需求，缺点就是价格昂贵：如刘海东利用基于pci总线的高速数据
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决
技术介绍
中的至少一个技术问题，提供一种多通道电力数据采集系统和采集方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种多通道电力数据采集系统，包括：
3、上位机和下位机；
4、所述下位机，包括：
5、传感器组；
6、模数转换模块，与所述传感器组电连接，将前端的传感器组所采集的多路模拟信号转换为数字信号；
7、主控单元，与所述模数转换模块电连接，接收并判断所述模数转换模块传输的数字信号数据；
8、无线传输模块，与所述主控单元电连接，将数字信号数据以网络传输的方式传输给上位机；
9、所述上位机采集并分析由所述无线传输模块传输的数据。
10、根据本专利技术的一个方面，所述模数转换模块包括主控模块和4块模数转换芯片；
11、各所述模数转换芯片具有8路同步采样端口，支持并行输出和串行输出两种数据传输方式；
12、所述模数转换模块通过4块模数转换芯片对主控模块的模数转换通道进行扩展，实现32路光电传感器的模拟电压信号同步采集。
13、根据本专利技术的一个方面，所述主控单元包括主控芯片和全双工同步串行总线；
14、所述全双工同步串行总线与4块模数转换芯片电连接，通过片选芯片的方式决定其中一个模数转换芯片占用全双工同步串行总线；
15、所述主控芯片通过模数转换芯片的busy/int引脚判断模数信号是否转换完成，当该引脚由高电平转变为低电平时为该芯片数据转换完成，可以切换至下一个模数转换芯片继续进行转换。
16、根据本专利技术的一个方面，所述无线传输模块包括无线传输芯片；
17、所述无线传输芯片与所述上位机之间进行tcp/udp的高速通信；
18、所述无线传输芯片通过所述全双工同步串行总线的接口连接至主控模块。
19、根据本专利技术的一个方面，所述上位机的程序包括以下7种状态：
20、等待、初始化、设备状态、初值校准、数据采集、停止采集和退出；
21、所述初始化用于检测下位机和上位机间的网络通信状态；
22、所述设备状态用于检测下位机中各个模块间的连线状态；
23、所述初值校准用于对所采用的传感器进行输出值的校准；
24、所述数据采集用于接受下位机所发送的数据。
25、为实现上述目的，本专利技术还提供一种多通道电力数据采集方法，包括：
26、模数转换模块进行初始化配置；
27、模数转换模块根据初始化配置的参数，将前端多路模拟信号同步转换为数字信号；
28、主控单元判断模数转换模块是否将信号转换完成；
29、信号转换完成后，无线传输模块将数字信号数据以网络传输的方式传输给上位机；
30、上位机采集并分析由所述无线传输模块传输的数据。
31、根据本专利技术的一个方面，所述模数转换模块包括主控模块和4块模数转换芯片；
32、所述模数转换模块进行初始化配置为：
33、模数转换芯片初始化配置主控单元中的全双工同步串行总线通讯和模数转换的对应参数。
34、根据本专利技术的一个方面，所述无线传输模块将数字信号数据以网络传输的方式传输给上位机为：
35、将无线传输模块配置为ap模式，通过创建热点的方式来和上位机进行连接，通过网络传输将数据发送至上位机中。
36、根据本专利技术的方案，本专利技术的多通道电力数据采集系统和多通道电力数据采集方法能够实现单路630ksps，32路106ksps转换速率，模数转换误差在0.3％以内，无线网络传输功能正常，能够满足电力数据采集的使用需求。而且，本专利技术具有开发周期短和成本低的特点。
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1.多通道电力数据采集系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述模数转换模块包括主控模块和4块模数转换芯片；
3.根据权利要求2所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述主控单元包括主控芯片和全双工同步串行总线；
4.根据权利要求3所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述无线传输模块包括无线传输芯片；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述上位机的程序包括以下7种状态：
6.多通道电力数据采集方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的多通道电力数据采集方法，其特征在于，所述模数转换模块包括主控模块和4块模数转换芯片；
8.根据权利要求6或7所述的多通道电力数据采集方法，其特征在于，所述无线传输模块将数字信号数据以网络传输的方式传输给上位机为：
【技术特征摘要】
1.多通道电力数据采集系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述模数转换模块包括主控模块和4块模数转换芯片；
3.根据权利要求2所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述主控单元包括主控芯片和全双工同步串行总线；
4.根据权利要求3所述的多通道电力数据采集系统，其特征在于，所述无线传输模块包括无线传输芯片；
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐胜，薛明军，邹磊，张灏，张涛，张祥，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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