CN202486206U - 基于电子式互感器的输电线路多路数据采集*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，分为一次侧和二次侧；所述一次侧包括依次连接的输电线和传感单元；二次侧包括采集单元以及输出单元，所述传感单元为一个以上组合式电流电压传感器；所述采集单元包括依次连接的模拟模块和数字模块；所述输出单元通过光纤与所采集单元连接；所述基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***为多路信号同步采集，实时传输的采集***。本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，具有采集容量大，传输稳定，可靠性高的同步采集，实时输出，结构简单等优点。

Description

基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集***。 
背景技术
输电线路多路电信号数据采集***是属于设备类数据采集***，分为一次侧和二次侧，包括依次相连的输电线、传感单元、采集单元以及输出单元。通常状况下根据采集电信号的类型分为电流采集***，电压采集***，或电流电压组合采集***。但通常情况下，依次输出采集到信号，并且一次输出一个信号。此种方式采集信号的容量较小，具有延时性等不足。 
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种采集容量大，传输稳定，可靠性高的同步采集，实时输出采集***。 
为达上述目的，本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，分为一次侧和二次侧；所述一次侧包括输电线和传感单元；二次侧包括采集单元以及输出单元，所述传感单元为一个以上组合式电流电压传感器；所述采集单元包括依次连接的模拟模块和数字模块；所述输出单元通过光纤与采集单元连接；所述基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***为多路信号同步采集，实时传输的采集***；其中， 
所述输电线，传输被采集模拟信号，输出到所述传感单元，所述被采集模拟信号包括电流模拟信号和电压模拟信号； 
所述传感单元，即组合式电流电压传感器，接收所述输电线传输的被采集模拟信号，通过磁互感，形成采集模拟信号并输出到所述采集单元的所述模拟模块； 
所述模拟模块，接收所述组合式电流电压传感器输出的采集模拟信号，并 输出到所述数字模块； 
所述数字模块，接收所述模拟模块提供的采集模拟信号，转换成采集数字信号并输出到所述输出单元； 
所述输出单元，包括依次连接的合并模块以及微处理器，所述合并模块接收所述数字模块输出的数字信号，合并到数据帧，并传输到所述微处理器；所述微处理器，接收所述合并传输的数据帧，提取组合数据并输出。 
进一步地，所述组合式电流电压传感器的电流感应元件为空心线圈，电压感应元件为环形电容。 
进一步地，所述模拟模块包括依次电连接的积分电路、放大电路、移相电路以及滤波电路。 
进一步地，所述数字模块包括依次电相连的模数转换器以及微控制器。 
进一步地，所述微控制器与所述合并模块之间通过光纤形成传输链路；其中， 
所述微控制器，接收合并模块传输的同步时钟信号，向数模转换器发出控制指令，接收数模转换器提供的数字采集信号，并向合并模块传输处理后的采集数字信号。 
本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***的有益效果： 
1、本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，可同时采集多电路信号，并实时输出，采集容量大，输出无延时。 
2、本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，对一路电信号均由磁互感形成采集电流信号和采集电压信号，提高了采集的准确性，从而提高了整个***的传输稳定性和可靠性。 
附图说明
图1为本实用新型实施例所述基于电子式互感器的输电线路多路数据采集 ***示意图； 
图2为本实用新型实施例所述微控制器控制框图。 
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的描述。 
如图1所示，本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，分为一次侧1和二次侧；所述一次侧包括输电线5和传感单元；二次侧包括采集单元以及输出单元，所述传感单元为一个以上组合式电流电压传感器；所述采集单元包括依次连接的模拟模块2和数字模块3；所述输出单元4通过光纤6与采集单元连接；所述基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***为多路信号同步采集，实时传输的采集***；其中， 
所述输电线5，传输被采集模拟信号，输出到所述传感单元，所述被采集模拟信号包括电流模拟信号和电压模拟信号； 
所述传感单元，即组合式电流电压传感器，接收所述输电线传输的被采集模拟信号，通过磁互感，形成采集模拟信号并输出到所述采集单元的所述模拟模块2； 
所述模拟模块2，接收所述组合式电流电压传感器输出的采集模拟信号，并输出到所述数字模块3； 
所述数字模块3，接收所述模拟模块提供的采集模拟信号，转换成采集数字信号并输出到所述输出单元4； 
所述输出单元4，包括依次连接的合并模块以及微处理器，所述合并模块接收所述数字模块输出的数字信号，合并到数据帧，并传输到所述微处理器；所述微处理器，接收所述合并传输的数据帧，提取组合数据并输出。 
所述组合式电流电压传感器的电流感应元件为空心线圈，电压感应元件为环形电容。 
所述模拟模块2包括依次电连接的积分电路、放大电路、移相电路以及滤波电路。 
所述数字模块3包括依次电相连的模数转换器以及微控制器。 
所述微控制器与所述合并模块之间通过光纤形成传输链路；其中， 
所述微控制器，接收合并模块传输的同步时钟信号，向数模转换器发出控制指令，接收数模转换器提供的数字采集信号，并向合并模块传输处理后的采集数字信号。 
本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，可同时采集多路电信号，并实时输出，采集容量大，输出无延时。本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，对一路电号信号均由磁互感形成一路采集电流信号和一路采集电压信号，提高了采集的准确性，从而提高了整个***的传输稳定性和可靠性。 
实施例： 
如图1-2所示的，本实用新型基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，分为一次侧1和二次侧；所述一次侧包括输电线5和传感单元；二次侧包括采集单元以及输出单元，所述传感单元为一个以上组合式电流电压传感器；所述采集单元包括依次连接的模拟模块2和数字模块3；所述输出单元4通过光纤6与采集单元连接；所述基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***为多路信号同步采集，实时传输的采集***；其中，所述输电线5，传输被采集模拟信号，输出到所述传感单元，所述被采集模拟信号包括电流模拟信号和电压模拟信号；所述传感单元，即组合式电流电压传感器，接收所述输电线传输的被采集模拟信号，通过磁互感，形成采集模拟信号并输出到所述采集单元的所述模拟模块2；所述模拟模块2，接收所述组合式电流电压传感器输出的采集模拟信号，并输出到所述数字模块3；所述数字模块3，接收所述模拟模块提供的采集模拟信号，转换成采集数字信号并输出到所述输出单元4；所述输出单元4，包括依次连接的合并模块以及微处理器，所述合并模块接收所述数字模块输出的数字信号，合并到数据帧，并传输到所述微处理器；所述微处理器，接收所述合并传输的数据帧，提取组合数据并输出。所述组合式电流电压传感器的 电流感应元件为空心线圈，电压感应元件为环形电容。所述模拟模块2包括依次电连接的积分电路、放大电路、移相电路以及滤波电路。所述数字模块3包括依次电相连的模数转换器以及微控制器。所述微控制器与所述合并模块之间通过光纤形成传输链路；其中，所述微控制器，接收合并模块传输的同步时钟信号，向数模转换器发出控制指令，接收数模转换器提供的数字采集信号，并向合并模块传输处理后的采集数字信号。其中所述微处理器包括PC机，各大小型服务器，以及嵌入式通讯终端等。 
传感器电流测量采用空心线圈，输出信号为一次电流的微分，电压部分采用SF_6同轴电容分压，输出信号为泄漏电流的微分，二者均与一次侧信号的频率有关，当频率发生变化时，其输出也会发生变化。因此需要积分电路将空心线圈及同轴电容输出的信号进行调整，以消除频率的影响且使其模拟输出量适合后面的采集电路。 
所述数模转换模块包括2个数模转换器，型号AD7685和一个微控制器为单片机MSP430F1611。MSP430F1611是一种新型的混合信号处理器，采用了低功耗技术，外部设备通过数据总线，地址总线，控制总线和CPU连接起来，通过指令来操作外部设备。 
如图1-2所示，所述数模转换模块与所述实时合并模块之间通过光纤形成传输链路；其中，所述微控制器MSP430F1611，接收实时合并传输模块传输的同步时钟信号，向数模转换器发出控制指令，接收数模转换器提供的数字采集信号，并向合并单元传输接收经处理后的数字采集信号。 
所述微控制器MSP430F1611软件部分可以细化为以下几个模块： 
(1)同步时钟捕获模块 
采用TIMERA时钟的捕获模式，设置为上升沿捕获，每当捕获到时钟上升沿，进入中断。 
(2)中断模块 
中断模块的主要功能是：进入中断后，单片机发出控制指令，控制A/D开 始采样，采样数据保存在数组里，边采集边发送，发送完成后，单片机进入等待模式，等待下一次上升沿的到来；当复位中断到来时，单片机重启，开始新一次的采集，采集结束后，进入休眠模式。 
所述模拟信号调制模块包括依次电连接的积分电路、放大电路、移相电路以及滤波电路。 
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。 

Claims (5)

1.一种基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，分为一次侧和二次侧；所述一次侧包括输电线和传感单元；二次侧包括采集单元以及输出单元，其特征在于，所述传感单元为一个以上组合式电流电压传感器；所述采集单元包括依次连接的模拟模块和数字模块；所述输出单元通过光纤与采集单元连接；所述基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***为多路信号同步采集，实时传输的采集***；其中，
所述输电线，传输被采集模拟信号，输出到所述传感单元，所述被采集模拟信号包括电流模拟信号和电压模拟信号；
所述传感单元，即组合式电流电压传感器，接收所述输电线传输的被采集模拟信号，通过磁互感，形成采集模拟信号并输出到所述采集单元的所述模拟模块；
所述模拟模块，接收所述组合式电流电压传感器输出的采集模拟信号，并输出到所述数字模块；
所述数字模块，接收所述模拟模块提供的采集模拟信号，转换成采集数字信号并输出到所述输出单元；
所述输出单元，包括依次连接的合并模块以及微处理器，所述合并模块接收所述数字模块输出的数字信号，合并到数据帧，并传输到所述微处理器；所述微处理器，接收所述合并传输的数据帧，提取组合数据并输出。
2.根据权利要求1所述的基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，其特征在于，所述组合式电流电压传感器的电流感应元件为空心线圈，电压感应元件为环形电容。
3.根据权利要求1所述的基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，其特征在于，所述模拟模块包括依次电连接的积分电路、放大电路、移相电路以及滤波电路。
4.根据权利要求1所述的基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，其特征在于，所述数字模块包括依次电相连的模数转换器以及微控制器。 
5.根据权利要求4所述的基于电子式互感器的输电线路多路数据采集***，其特征在于，所述微控制器与所述合并模块之间通过光纤形成传输链路；其中，
所述微控制器，接收合并模块传输的同步时钟信号，向数模转换器发出控制指令，接收数模转换器提供的数字采集信号，并向合并模块传输处理后的采集数字信号。 
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