一种基本电量型能效数据采集终端制造技术

本实用新型专利技术提供一种基本电量型能效数据采集终端，包括微处理模块MCU、数据存储模块、电源模块和RS485接口；数据存储模块与微处理模块MCU双向连接；电源模块为微处理模块MCU供电；RS485接口、微功率无线模块和PLC载波通信模块分别与微处理模块MCU双向连接；计量模块与微处理模块MCU双向连接；三路电压采样模块和三路电流采样模块分别与计量模块单向连接。本实用新型专利技术具有很强的抗干扰性，可靠性高；解决了基本电量能效数据采集和传输难题，实现集群式部署、多种数据类型采集、多种接口传输等完全适应工业现场能效基本电量的采集。此外，该终端还考虑了不同工作环境需求，如通信模式也可采用微功率无线、PLC等信号传输方式，并为未来主站的智能控制实现留下扩展接口。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种电エ仪器仪表，具体讲涉及ー种基本电量型能效数据采集终端。
技术介绍
节能产业的迅速发展给基础技术提出了极高的要求，完善、丰富、准确的基础数据是推动节能产业的整体健康发展的前提，是评价所有节能技术效果的关键。当前各种节能数据、能效信息混乱给节能产业带来很多潜在隐患。因此，亟待建立统ー的能效数据采集中心，获取全面的节能服务行业数据，为节能行业发展提供数据支撑和技术保障，对节能项目进行监测和节能服务机构进行评估，为节能提供决策支撑。准确的能效基础数据主要依赖于现场实时采集，包括电量和非电量数据，需采用专用采集终端进行采集并传输。实际现场存在许多诸如流量、温度、湿度、压カ等热エ量而这些热エ量又是评估能效的重要因素，亟待开发ー种满足エ业现场及能效监测要求的实时米集热エ量的米集终端。申请号为200920069055. 2的专利公开了无线数据采集终端，该终端包括射频识别模块、主控模块以及无线通信模块。本技术能够实现数据的无线采集和无线传输，具有实时性强、使用范围广、系统的传输容量大等特点。申请号为200920236498. 6的专利公开了用于低压电カ用户集中抄表系统的采集终端，其包括主控制器、存储模块、远程更新模块、载波调制模块、电源模块和RS485接ロ模块，本技术的目的在于提供一种可以在主站上操作实现远程系统更新的用于低压电カ用户集中抄表系统的采集終端。申请号为200920279096. 4的专利公开了ー种电量管理系统用采集终端，该采集終端包括脉冲端ロ以及与手持机进行数据通信的通信単元，还包括RS485接ロ，且该RS485接ロ符合在该脉冲端口上。本技术提供的技术方案便于部署及扩展，提高采集效率，进而提高电量管理系统中电量采集传输的效率。申请号为201020214236.2的专利公开了ー种安装模块化通信模块的专变采集终端，用以采集专变用户电能信息的装置。此终端包括显示屏、主板、通信接口和接线端子，主板上安装有远程通信模块和信号扩展接ロ模块，远程通信模块通过基板与主板上的远程终端接ロ连接，基板上安装有信号接收器。本专利将现有技术中每个专变采集终端内固化的远程通信模块和信号扩展接ロ模块都设计成插拔式的模块，制定统ー的管脚，使得各种通信方式之间实现任意更换，大大減少了用户更换成本和施工难度。本专利技术人经长期潜心研究发现，尽管上述现有技术为基本电量型能效数据采集终端的研发提供了基础技术，但仍没有达到集群式部署、多种数据类型采集、多种接ロ传输等完全适应エ业现场能效热エ量采集的要求。本技术提供了一种技术方案，该方案通过集群式部署，采集多种热エ量參数，并实现多种接ロ安全、稳定、可靠的传输，使能效热エ量的实时采集和传输成为可能，为能效数据实时采集提供了技术保障。
技术实现思路
本技术提供了ー种基本电量型能效数据采集终端，实现群式部署、多种数据类型采集、多种接ロ传输等完全适应エ业现场能效热エ量的采集。为实现上述目的 ，本技术采用如下技术方案ー种基本电量型能效数据采集终端，所述终端包括微处理模块MCU、数据存储模块、电源模块和RS485接ロ ；所述微处理模块MCU包括芯片时钟模块和AD转换模块；所述数据存储模块与微处理模块MCU双向连接；所述电源模块为所述微处理模块MCU供电；所述RS485接ロ、微功率无线模块和PLC载波通信模块分别与所述微处理模块MCU双向连接；计量模块与所述微处理模块MCU双向连接；三路电压采样模块和三路电流采样模块分别与所述计量模块单向连接。所述数据存储模块包括型号为MX25L3206E的flash存储器U4和型号为PM25CL64的铁电存储器U5。所述RS485接ロ为所述终端的标准配置接ロ，所述微功率无线模块和PLC载波通信模块接ロ为可插拔式，两者在終端上共用同一个接ロ标准。所述终端采用软时钟和网络对时结合的集约方式。所述终端将4或8路的所述信号采样模块采集并转换的4 20mA电流模拟信号输入其输入端ロ，或者采用RS485接ロ模块直接接收数字信号。所述终端通过主机或掌上机对每个所述端ロ设置抄收类型和曲线參数，和设置所述曲线參数的记录抄收时间的间隔缺省数值。所述终端的采集的精度为仪表性能分类的B级精度，或者不低于国标规定的2. O级精度。所述电源模块采用PT (Potential Transformer)供电模式，以使得设备结构和端子排列紧凑。所述电源模块的测试对象为三相三线和三线四线制电路或高压。所述微处理模块MCU包括主控芯片Ul，其具有ARM Cortex_M3内核，操作频率最高可达到IOOMHz。所述RS485接ロ模块包括2个RS485接ロ芯片，在所述接ロ芯片和主控芯片Ul之间用光电耦合器进行光电隔离，防止信号对主控芯片Ul的干扰。所述PLC载波通信模块与主控芯片Ul双向连接，并与电カ线L、N连接；其包括芯片 UlOo所述计量模块包括计量芯片，所述三路电压采样模块和三路电流采样模块采样得到的信号输入所述计量芯片，经过所述计量芯片分析计算，输出各种电量參数。所述终端通过电压互感器PT (Potential Transformer)和电流互感器CT (CurrentTransformer)采集相(线)电压、相(线)电流和中性线电流，再通过计量芯片运算处理获得所述电量參数；所述电量參数是功率因数、有功功率、无功功率、分(合)相有功、分(合)相无功和四象限无功等。所述终端在所述微处理器MCU内进行电压曲线记录、电流曲线记录、功率曲线记录、跨月结算、电能量冻结、热エ參数(流量、温度、压カ和湿度)曲线记录、ABC电流(压)偏差越限事件记录、上电、掉电、清零、断相、编程、校时事件记录以及失压(流)(全ABC相)事件记录等。所述掉电事件记录指三相电压(単相表为单相电压)均低于电能表临界电压，且负荷电流不大于5%额定电流的エ况。所述失压事件指在三相(或单相)供电系统中，某相负荷电流大于启动电流，但电压线路的电压低于电能表參比电压的78%，且持续时间大于I分钟的エ况。所述失流事件指在三相供电系统中，三相电压大于电能表的临界电压，三相电流中任一相或两相小于启动电流，且其他相线负荷电流大于5%额定电流的エ况。与现有技术相比，本技术的有益效果在于I.抗干扰性强，可靠性高；2.解决了热エ量能效数据采集和传输难题，实现集群式部署、多种数据类型采集、多种接ロ传输等完全适应エ业现场能效热エ量的采集，为能效数据中心提供准确的能效基础数据，为国家和各级政府机构节能政策提供支撑；3.本专利技术提供的技术方案充分考虑了不同工作环境需求，如采用了微功率无线、PLC等信号传输通讯模式，并为未来主站的智能控制实现留下扩展接ロ。附图说明图I是热エ型能效数据采集终端的结构图；图2是微处理模块MCU的电路原理图；图3是数据存储模块的电路原理图；图4是RS485接ロ的电路原理图；图5是PLC载波通信模块的电路原理图；图6是计量模块的电路原理图；图7是ニ路电压米样模块的电路原理图；图8是ニ路电流米样模块的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进ー步说明。如图I所示，ー种基本电量型能效数据采集终端，所述终端包括微处理模块MCU、数据存储模块、电源模块和RS485接ロ ；所述微处理模块MCU包括芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种基本电量型能效数据采集终端，所述终端包括微处理模块MCU、数据存储模块、电源模块和RS485接ロ ；其特征在于 所述微处理模块MCU包括芯片时钟模块和AD转换模块； 所述数据存储模块与微处理模块MCU双向连接； 所述电源模块为所述微处理模块MCU供电； 所述RS485接ロ、微功率无线模块和PLC载波通信模块分别与所述微处理模块MCU双向连接； 计量模块与所述微处理模块MCU双向连接； 三路电压采样模块和三路电流采样模块分别与所述计量模块单向连接； 所述数据存储模块包括型号为MX25L3206E的flash存储器U4和型号为PM25CL64的铁电存储器U5。2.如权利要求I所述的ー种基本电量型能效数据采集终端，其特征在于所述RS485接ロ为所述终端的标准配置接ロ，所述微功率无线模块和PLC载波通信模块接ロ为可插拔式，两者在終端上共用同一个接ロ标准。3.如权利要求I所述的ー种基本电量型能效数据采集终端，其特征在于所述终端采用软时钟和网络对时结合的集约方式。4.如权利要求2所述的ー种基本电量型能效数据采集终端，其特征在于所述终端将4或8路的所述信号采样模块采集并转换的4 20mA电流模拟信号输入其输入端ロ，或者采用RS485接ロ模块直接接收数字信号。5.如权利要求3所述的ー种基本电量型能效数据采集终端，其特征在于所述终端通过主机或掌上机对每个所述端ロ设置抄收类型和曲线參数，和设置所述曲线參数的记录抄收时间的间隔缺省数值。6.如权利要求4所述的ー种基本电量型能效数据采集终端，其特征在于所述终...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟鸣，闫华光，王鹤，杨湘江，章欣，王红梅，李德智，李涛永，蒋利民，苗常海，何桂雄，周昭茂，刘永顺，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：实用新型
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