一种电能质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了一种电能质量型能效数据采集终端，该终端包括外壳、MCU模块、与所述MCU模块连接的电源存储模块，与所述MCU模块分别连接的AD转换模块和通信模块；其中，所述通信模块选自RS485接口、PLC单元或微功率无线单元。本实用新型专利技术所提供的电能质量型能效数据采集终端，通过集群式部署，可以对多种电量参数进行采集。（*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行业能效采集装置，具体讲涉及ー种电能质量型能效数据采集终端。
技术介绍
现有技术中基础技术与基础数据的匮乏给节能产业的整体发展带来了很大障碍。准确的能效基础数据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隐患。因此，亟待建立统ー的能效数据中心，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，为国家和各级政府机构节能政策提供支撑。准确的能效基础数据主要依赖于现场实时采集，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相/线电压/电流、功率因数、基波功率、谐波功率等电參数，这些參数的实时采集效果直接影响能效分析结果的可靠性。因此，亟待开发ー种满足エ业现场及能效监测要求的实时电能质量型能效数据采集终端。专利号为ZL201020214236. 2的技术披露了一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。所述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，并制定统ー的管脚。专利号为ZL200920069055. 2的技术披露了ー种无线数据采集终端，该终端包括射频识别模块、主控模块以及通信模块，以实现数据的无线采集和无线传输。专利号为ZL200920279096. 4的技术披露了一种电量管理系统用采集终端，以便于部署及扩展。专利号为ZL200920236498. 6的技术披露了一种用于低压电カ用户集中抄表系统的采集終端，可以在主站上操作，实现远程系统更新。以上的技术为电能质量型能效数据采集终端的研发提供了技术基础，但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谐波电量采集的要求。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种电能质量型能效数据采集终端，通过集群式部署，可以对多种谐波电量參数进行采集。为实现上述目的，本技术提供一种电能质量型能效数据采集终端，所述采集终端包括外壳、MCU模块、与所述MCU模块连接的电源存储模块，其改进之处在于，与所述MCU模块分别连接的AD转换模块和通信模块；上述全部模块都设置在所述外壳中。本技术提供的优选技术方案中，所述MCU模块控制所述电源存储模块、AD转换模块和通信模块，并接所述AD转换模块传递的參数。本技术提供的第二优选技术方案中，所述电源存储模块包括直流电源、辅助电源和数据存储器。本技术提供的第三优选技术方案中，所述AD转换模块为型号ADS1178的芯片。本技术提供的第四优选技术方案中，所述通信模块包括RS485和扩展接ロ ；所述扩展接ロ根据通信需求可插入PLC単元或微功率无线单元。本技术提供的第五优选技术方案中，所述外壳设有显示采集到的參数的显示装置和采集数据的辅助端子；所述显示装置与所述MCU模块连接，所述辅助端子分别与所述AD转换模块、所述传感器模块和所述通信模块连接。本技术提供的第六优选技术方案中，所述MCU模块是型号为AT91SAM9260的芯片。本技术提供的第七优选技术方案中，所述数据存储器是型号为AT24C64的芯片。本技术提供的第八优选技术方案中，所述PLC单元为型号为74HTC244的芯片，所述微功率无线单元为型号为CCllOO的芯片。本技术提供的第九优选技术方案中，所述显示装置为2048色液晶显示屏，大小为3. 5英寸。与现有技术比，本技术提供的技术方案可根据能效测评的实际需要，不仅解决了电能质量电量型能效数据采集和传输难题，而且电能质量分析功能灵活，完全满足实时能效监测的目的；电能质量型能效数据采集终端实现了多种电能量信息的显示和多种接ロ安全、稳定、可靠的传输，使能效谐波电量型数据的实时采集和传输成为可能，特别是对2至19次谐波进行实时采集，解决了应用智能电表成本高的缺点，适于全面推广，而且可为能效数据中心提供准确的能效基础数据，为节能政策提供技术支撑；此外，该终端还充分考虑了不同工作环境需求，如通讯模式可选择微功率无线或PLC等信号传输，并为未来主站实现智能控制留下扩展接ロ ；再者，所述采集终端抗干扰性强，所采用的电磁屏蔽层具备完善周密的电磁兼容性设计，能够使采集終端在高低温、高压和高湿等恶劣环境运行时免除电磁干扰，还具备完善周密的三级防雷措施。附图说明图I为电能质量型能效数据采集终端的内部结构示意图。图2为采集终端外壳的前部示意图。图3为米集终端外壳的后部和侧部不意图。图4为辅助端子示意图。图5为RS485接ロ的远程本地示意图。图6为PLC単元和微功率无线单元的远程本地示意图。具体实施方式如图I至图4所示，所述电能质量型能效数据采集终端采集电压传感器、电流传感器的相电压、相电流及中性线电流模拟量，经过AD转换模块运算处理获得功率、功率因数、频率、谐波及电能等信息。由微控制単元(MCU)实现数据运算存储与管理，再通过RS485接ロ、PLC或微功率无线等方式实现上行通讯。所述微控制单元(MCU)，采用具有ARM9内核的AT91SAM9260作为MCU，AT91SAM9260的最高频率可达180MHZ。所述AD转换模块采用TI的ADSl 178模数转换器，该转换器精度达到了 16位，转换速率最高可达52kS PS，以保证在进行谐波计算时的速度和精度。所述微控制単元(MCU)模块为整个终端的核心，所述MCU模块是型号为AT91SAM9260的芯片；所述MCU模块通过数据运算处理实现下述事件及下述功能的记录谐波I曲线、谐波2曲线、电压/电流曲线、功率曲线、谐波越限事件、谐波功率曲线、ABC电流/电压偏差越限事件、失压/失流事件、电压/电流不平衡度曲线、闪变曲线、跨月结算、电能量冻结、上电、掉电、清零、断相和校吋。其中，所述谐波I曲线是指对2至19次的谐波以及相应的电压总谐波畸变率THDU、电流总谐波畸变率THDI的曲线进行记录；所述谐波2曲线是指对20至50次的谐波以及相应的电压总谐波畸变率THDU、电流总谐波畸变率THDI的曲线进行记录；所述掉电事件是指三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。所述失压是指在三相供电系统中，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%时,且持续时间大于I分钟。所述失流是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。所述电能量冻结事件是指对当前冻结的电能量进行通知。对电压/电流曲线、功率曲线、谐波越限事件、谐波功率曲线、ABC电流/电压偏差越限事件、电压/电流不平衡度曲线、闪变曲线、跨月结算、上电、清零、断相和校时的记录均符合以下国家标准GB12326-2000标准、GB12325-2003标准、GB/T 14549-1993标准、和GB/T 15945-1995 标准。其中，所述谐波越限事件、电压/电流不平衡度越限事件、ABC电流/电压偏差越限事件记录，是根据现场电能质量要求，通过上述标准限值下装到设备中，实现电能质量分析功能。其中，所述曲线记录，抄收时间间隔缺省为15min，可以灵活设置其他数值。如图5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电量质量型能效数据采集终端，所述采集終端包括外売、MCU模块、与所述MCU模块连接的电源存储模块，其特征在干，与所述MCU模块分别连接的AD转换模块和通信模块；所述MCU模块、电源存储模块、所述AD转换模块和所述通信模块都设置在所述外壳中。2.根据权利要求I所述的采集終端，其特征在于，所述MCU模块控制所述电源存储模块、AD转换模块和通信模块，并接所述AD转换模块传递的參数。3.根据权利要求I所述的采集終端，其特征在于，所述电源存储模块包括直流电源、辅助电源和数据存储器。4.根据权利要求I所述的采集終端，其特征在于，所述AD转换模块为型号ADSl178的芯片。5.根据权利要求I所述的采集終端，其特征在干，所述通信模块包括RS485和扩展接ロ ；所述扩展接ロ根据通...

【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，
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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