CN113552524A - 一种用于支持热插拔的测量模块及自动校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动校准方法，电源电路与断路器/隔离开关上的热插拔接口电性连接；计量芯片与电源电路电性连接，计量芯片与断路器/隔离开关上的热插拔接口电信连接，计量芯片用于测量线路的电参量；主控芯片与电源电路电性连接，主控芯片与计量芯片电信连接，主控芯片与计量芯片之间可双向传输数据；通信电路与电源电路电性连接，通信电路与主控芯片通信连接，主控芯片与通信电路之间可双向传输数据；短距离无线通信模块与电源电路电性连接，短距离无线通信模块与主控芯片通信连接，短距离无线通信模块与主控芯片之间可双向传输数据；如此设置，在不断电的情况下，支持热插拔；同时，能够提高更换效率，实现自动校准。
Description
技术领域
本发明涉及低压配电技术领域，尤其是涉及一种用于支持热插拔的测量模块及自动校准方法。
背景技术
目前，断路器是指能够关合、承载和开断正常或异常回路条件下的电流的开关装置，断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护。
断路器的输出端与测量模块连接，测量模块用于测量线路上的电参量，如电压电流功率电量等信息。断路器中设有电流互感器，电流互感器需要与测量模块的参数相匹配。测量模块的质量问题、使用环境和使用方法不当等原因，导致测量模块失准或损坏，需要对测量模块进行更换。
然而，更换测量模块后，需要断电后对电流互感器与测量模块匹配校准，导致更换效率低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于支持热插拔的测量模块及自动校准方法，其优点是能够提高更换效率，自动完成校准。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一方面，本发明提供一种用于支持热插拔的测量模块，包括电源电路、计量芯片、主控芯片、通信电路以及短距离无线通信模块；所述电源电路与断路器/隔离开关上的热插拔接口电性连接；所述计量芯片与所述电源电路电性连接，所述计量芯片与所述断路器/隔离开关上的热插拔接口电信连接，所述计量芯片用于测量线路的电参量；所述主控芯片与所述电源电路电性连接，所述主控芯片与所述计量芯片电信连接，所述主控芯片与所述计量芯片之间可双向传输数据；所述通信电路与所述电源电路电性连接，所述通信电路与所述主控芯片通信连接，所述主控芯片与所述通信电路之间可双向传输数据；所述短距离无线通信模块与所述电源电路电性连接，所述短距离无线通信模块与所述主控芯片通信连接，所述短距离无线通信模块与所述主控芯片之间可双向传输数据。
优选地，本发明提供的用于支持热插拔的测量模块，所述短距离无线通信模块用于与连接装置通信连接，所述连接装置用于读取所述断路器/隔离开关内的电流互感器的性能参数。
另一方面，本发明提供一种自动校准方法，采用上述的测量模块；所述断路器/隔离开关包括本体和电流互感器，所述电流互感器设置在所述本体内；
所述自动校准包括以下步骤：
将所述测量模块插设在所述断路器/隔离开关的热插拔接口处，所述测量模块通过通信方式获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数；
所述测量模块通过获得的所述电流互感器的性能参数，对所述计量芯片的内部寄存器参数重新校准。
优选地，本发明提供的自动校准方法，所述将所述测量模块插设在所述断路器/隔离开关的热插拔接口处，所述测量模块通过通信方式获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数，之前还包括：所述断路器/隔离开关出厂前，将设置在所述本体内的电流互感器的性能参数与所述本体相匹配。
优选地，本发明提供的自动校准方法，所述断路器/隔离开关出厂前，将设置在所述本体内的电流互感器的性能参数与所述本体相匹配，之前还包括：将电流互感器的编码和性能参数以标识符的方式标识在所述电流互感器的外部。
优选地，本发明提供的自动校准方法，所述将电流互感器的编码和性能参数以标识符的方式标识在所述电流互感器的外部，还包括：对所述电流互感器的性能参数测定并记录。
优选地，本发明提供的自动校准方法，所述断路器/隔离开关出厂前，将设置在所述本体内的电流互感器的性能参数与所述本体相匹配，还包括：
将所述电流互感器的性能参数以识别码的形式标识在所述本体的外部。
优选地，本发明提供的自动校准方法，将所述测量模块插设在所述断路器/隔离开关的热插拔接口处，所述测量模块通过通信方式获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数，包括：通过所述连接装置扫描所述识别码，获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数。
优选地，本发明提供的自动校准方法，还包括：所述测量模块出厂前，对所述测量模块进行校准。
优选地，本发明提供的自动校准方法，所述测量模块出厂前，对所述测量模块进行校准，包括：通过标准源和精度性能高于所述测量模块精度等级的电流互感器对所述测量模块进行校准；将所述测量模块的通信地址标识在所述测量模块上。
综上所述，本发明的有益技术效果为：本申请提供的自动校准方法，对电流互感器与测量模块匹配校准，测量模块包括电源电路、计量芯片、主控芯片、通信电路以及短距离无线通信模块；电源电路与断路器/隔离开关上的热插拔接口电性连接；计量芯片与电源电路电性连接，计量芯片与断路器/隔离开关上的热插拔接口电信连接，计量芯片用于测量线路的电参量；主控芯片与电源电路电性连接，主控芯片与计量芯片电信连接，主控芯片与计量芯片之间可双向传输数据；通信电路与电源电路电性连接，通信电路与主控芯片通信连接，主控芯片与通信电路之间可双向传输数据；短距离无线通信模块与电源电路电性连接，短距离无线通信模块与主控芯片通信连接，短距离无线通信模块与主控芯片之间可双向传输数据；自动校准的流程为：测量模块获取设置电流互感器的性能参数，对计量芯片的内部寄存器参数重新校准；；如此设置，在不断电的情况下，支持热插拔；同时，能够提高更换效率，实现自动校准。
附图说明
图1是本发明实施例提供的测量模块与断路器的结构示意图。
图2是本发明另一实施例提供的自动校准方法的流程图一。
图3是本发明另一实施例提供的自动校准方法的流程图二。
图4是本发明其他实施例提供的自动校准方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种用于支持热插拔的测量模块，包括电源电路、计量芯片、主控芯片、通信电路以及短距离无线通信模块；电源电路与断路器/隔离开关上的热插拔接口电性连接；且电源电路与断路器/隔离开关的热插拔接口可插拔连接，一方面，便于对测量模块进行维护；另一方面，在不断电的情况下，可进行校准，由此，提高了校准效率，节省了校准时间。
其中，计量芯片与电源电路电性连接，计量芯片与断路器/隔离开关上的热插拔接口电信连接，计量芯片用于测量线路的电参量；主控芯片与电源电路电性连接，主控芯片与计量芯片电信连接，主控芯片与计量芯片之间可双向传输数据，也就是说主控芯片可以向计量芯片传输数据，计量芯片也可以向主控芯片传输数据；电源电路用于对计量芯片和主控芯片进行供电。
本实施例中，通信电路与电源电路电性连接，通信电路与主控芯片通信连接，主控芯片与通信电路之间可双向传输数据；短距离无线通信模块与电源电路电性连接，短距离无线通信模块与主控芯片通信连接，短距离无线通信模块与主控芯片之间可双向传输数据；电源电路向通信电路和短距离无线通信模块进行供电。
其中，通信电路与主站服务器通信连接，通信电路与主站服务器之间可以双向传输数据。计量芯片将测量到的线路的电参量传输给主控芯片，主控芯片将获取的线路的电参量通过通信电路传输到主站服务器上。
进一步地，本实施例中，短距离无线通信模块用于与连接装置通信连接，连接装置用于读取断路器/隔离开关内的电流互感器的性能参数；连接装置将获取的电流互感器的性能参数传输到短距离无线通信模块，短距离无线通信模块通过通信方式传输到主控芯片，主控芯片将获取的电流互感器的性能参数传输到计量芯片，计量芯片对其内部寄存器参数进行重新校准；由此，实现自动校准，节省人力。
当然，断路器/隔离开关内的电流互感器的性能参数也可通过主站服务器通过通信电路传输到主控芯片，而后主控芯片将获取的电流互感器的性能参数传输到计量芯片，计量芯片对其内部寄存器参数进行重新校准；由此，实现自动校准。
继续参照图1至图3，另一实施例提供一种自动校准方法，采用上述的测量模块，断路器/隔离开关包括本体和电流互感器，电流互感器设置在本体内；其中，本体上设置有热插拔接口，断路器/隔离开关通过热插拔接口与测量模块可插拔连接，通过设置热插拔接口，在测量模块进行校准时，不需要进行断电，由此，节省时间，提高测量模块的更换效率。
具体的，热插拔接口的输入端与主电路和电流互感器连接，热插拔接口的输出端与测量模块可插拔连接，由此，便于对测量模块进行维护。
示例性的，本体上标识有标识符，标识符记录有电流互感器的编码和性能参数，通过连接装置扫描标识符来获取电流互感器的性能参数，连接装置通过通信方式将获取的电流互感器的性能参数传输到测量模块内；由此，便于对电流互感器与测量模块匹配校准。
在上述实施例中，本体内还设置有热脱扣和磁脱扣，热脱扣和磁脱扣均用于在断路器/隔离开关遇到故障时，切断电路，避免断路器/隔离开关损坏。
继续参照图3，本实施例中，自动校准包括以下步骤：
S101、将测量模块插设在断路器/隔离开关的热插拔接口处，测量模块通过通信方式获取设置在本体内的电流互感器的性能参数。
具体的，电流互感器的性能参数通过通信方式，传输到主控芯片，主控芯片将获取的电流互感器的性能参数传输到计量芯片。
S102、测量模块通过获得的电流互感器的性能参数，对计量芯片的内部寄存器参数重新校准。
进一步地，本实施例中，将测量模块插设在断路器/隔离开关的热插拔接口处，测量模块通过通信方式获取设置在本体内的电流互感器的性能参数，之前还包括：断路器/隔离开关出厂前，将设置在本体内的电流互感器的性能参数与本体相匹配。
继续参照图2，本实施例中，断路器/隔离开关出厂前，将设置在本体内的电流互感器的性能参数与本体相匹配，之前还包括：将电流互感器的编码和性能参数以标识符的方式标识在电流互感器的外部；由此，便于对电流互感器的性能参数进行查看。
示例性的，标识符可为二维码，当然，标识符也可为条形码。在标识符为二维码的可实现方式中，断路器/隔离开关出厂前，将设置在本体内的电流互感器的二维码的信息与本体相匹配，通过扫描二维码来获取电流互感器的参数信息，由此，节省时间，提高工作效率。
进一步地，本实施例中，将电流互感器的编码和性能参数以标识符的方式标识在电流互感器的外部，还包括：对电流互感器的性能参数测定并记录。
进一步地，本实施例中，断路器/隔离开关出厂前，将设置在本体内的电流互感器的性能参数与本体相匹配，还包括：将电流互感器的性能参数以识别码的形式标识在本体的外部。
本实施例中，识别码可以为二维码，识别码也可以为RFID，本实施例对此不做限制。
在上述实施例中，将测量模块插设在断路器/隔离开关的热插拔接口处，测量模块通过通信方式获取设置在本体内的电流互感器的性能参数，包括：通过连接装置扫描识别码，获取设置在本体内的电流互感器的性能参数。
其中，连接装置通过扫描识别码获取电流互感器的性能参数，而后通过短距离无线通信模块传输到主控芯片，主控芯片将获取的电流互感器的性能参数传输到计量芯片，然后对计量芯片的内部寄存器参数重新校准。
连接装置可以为掌机，连接装置也可以为其他具有扫描识别码功能的装置。
示例性的，为便于读取电流互感器的性能参数，还可以将电流互感器的性能参数上传至主站服务器，将测量模块插设在断路器/隔离开关的热插拔接口处后，通过主站服务器获取电流互感器的性能参数，而后通过通信电路传输到主控芯片，主控芯片将获取的电流互感器的性能参数传输到计量芯片，而后对计量芯片的内部寄存器参数重新校准；由此，测量模块自动完成校准，无需人员干涉。
在一些可实现的方式中，为便于读取电流互感器的性能参数，还可以将电流互感器的性能参数存储在本体的Flash或者其他存储芯片内，通过通信的方式，将电流互感器的性能参数传输到主控芯片，而后主控芯片将获取的电流互感器的性能参数传输到计量芯片，而后对计量芯片的内部寄存器参数重新校准。
当然，在将电流互感器的性能参数存储在本体的Flash或者其他存储芯片内的实施例中，也可通过通信的方式，将电流互感器的性能参数直接传输到计量芯片，对计量芯片的内部寄存器参数重新校准。
继续参照图2，本实施例提供的自动校准方法还包括：测量模块出厂前，对测量模块进行校准；由此，判断测量模块性能，确保测量模块出厂前的性能合格。
进一步地，本实施例中，测量模块出厂前，对测量模块进行校准，包括：通过标准源和精度性能高于测量模块精度等级的电流互感器对测量模块进行校准；将测量模块的通信地址标识在测量模块上；通过将测量模块的通信地址标识在测量模块上，由此，便于对各个测量模块进行识别。
具体的，对测量模块进行校准的电流互感器的精度等级要高于测量模块精度等级的2倍，由此，进一步保证测量模块出厂前的性能合格。
继续参照图4，其他一些实施例提供的自动校准方法包括以下步骤：
S201、通过标准或规范对电流互感器的性能参数进行统一规定；由此，电流互感器可以适用于不同精度等级要求的测量模块，提高了电流互感器使用的广泛性。
S202、测量模块出厂前，用标准源和精度性能高于测量模块精度等级2倍以上的电流互感器对测量模块进行校准，将测量模块的通信地址标识在测量模块上。
S203、断路器/隔离开关出厂前，分别对通过标准或规范统一规定的性能参数的电流互感器的上限和下限做性能测试。
S204、将测量模块插设在断路器/隔离开关的热插拔接口处，完成测量模块的现场更换；由此，提高了测量模块的更换效率，实现即插即用。
本实施例提供的自动校准方法，对电流互感器与测量模块匹配校准，测量模块包括电源电路、计量芯片、主控芯片、通信电路以及短距离无线通信模块；电源电路与断路器/隔离开关上的热插拔接口电性连接；计量芯片与电源电路电性连接，计量芯片与断路器/隔离开关上的热插拔接口电信连接，计量芯片用于测量线路的电参量；主控芯片与电源电路电性连接，主控芯片与计量芯片电信连接，主控芯片与计量芯片之间可双向传输数据；通信电路与电源电路电性连接，通信电路与主控芯片通信连接，主控芯片与通信电路之间可双向传输数据；短距离无线通信模块与电源电路电性连接，短距离无线通信模块与主控芯片通信连接，短距离无线通信模块与主控芯片之间可双向传输数据；自动校准的流程为：测量模块获取设置电流互感器的性能参数，对计量芯片的内部寄存器参数重新校准；如此设置，在不断电的情况下，支持热插拔；同时，能够提高更换效率，实现自动校准。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于支持热插拔的测量模块，其特征在于：包括电源电路、计量芯片、主控芯片、通信电路以及短距离无线通信模块；
所述电源电路与断路器/隔离开关上的热插拔接口电性连接；
所述计量芯片与所述电源电路电性连接，所述计量芯片与所述断路器/隔离开关上的热插拔接口电信连接，所述计量芯片用于测量线路的电参量；
所述主控芯片与所述电源电路电性连接，所述主控芯片与所述计量芯片电信连接，所述主控芯片与所述计量芯片之间可双向传输数据；
所述通信电路与所述电源电路电性连接，所述通信电路与所述主控芯片通信连接，所述主控芯片与所述通信电路之间可双向传输数据；
所述短距离无线通信模块与所述电源电路电性连接，所述短距离无线通信模块与所述主控芯片通信连接，所述短距离无线通信模块与所述主控芯片之间可双向传输数据。
2.根据权利要求1所述的用于支持热插拔的测量模块，其特征在于：所述短距离无线通信模块用于与连接装置通信连接，所述连接装置用于读取所述断路器/隔离开关内的电流互感器的性能参数。
3.一种自动校准方法，采用权利要求1至2的测量模块，其特征在于：所述断路器/隔离开关包括本体和电流互感器，所述电流互感器设置在所述本体内；
所述自动校准包括以下步骤：
将所述测量模块插设在所述断路器/隔离开关的热插拔接口处，所述测量模块通过通信方式获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数；
所述测量模块通过获得的所述电流互感器的性能参数，对所述计量芯片的内部寄存器参数重新校准。
4.根据权利要求3所述的自动校准方法，其特征在于：所述将所述测量模块插设在所述断路器/隔离开关的热插拔接口处，所述测量模块通过通信方式获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数，之前还包括：
所述断路器/隔离开关出厂前，将设置在所述本体内的电流互感器的性能参数与所述本体相匹配。
5.根据权利要求4所述的自动校准方法，其特征在于：所述断路器/隔离开关出厂前，将设置在所述本体内的电流互感器的性能参数与所述本体相匹配，之前还包括：
将电流互感器的编码和性能参数以标识符的方式标识在所述电流互感器的外部。
6.根据权利要求5所述的自动校准方法，其特征在于：所述将电流互感器的编码和性能参数以标识符的方式标识在所述电流互感器的外部，还包括：
对所述电流互感器的性能参数测定并记录。
7.根据权利要求4所述的自动校准方法，其特征在于：所述断路器/隔离开关出厂前，将设置在所述本体内的电流互感器的性能参数与所述本体相匹配，还包括：
将所述电流互感器的性能参数以识别码的形式标识在所述本体的外部。
8.根据权利要求9所述的自动校准方法，其特征在于：将所述测量模块插设在所述断路器/隔离开关的热插拔接口处，所述测量模块通过通信方式获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数，包括：
通过所述连接装置扫描所述识别码，获取设置在所述本体内的电流互感器的性能参数。
9.根据权利要求3所述的自动校准方法，其特征在于：还包括：
所述测量模块出厂前，对所述测量模块进行校准。
10.根据权利要求9所述的自动校准方法，其特征在于：所述测量模块出厂前，对所述测量模块进行校准，包括：
通过标准源和精度性能高于所述测量模块精度等级的电流互感器对所述测量模块进行校准；
将所述测量模块的通信地址标识在所述测量模块上。
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