CN203965644U - 环境监测集成*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种环境监测集成***，包括传感器、采集中控终端以及测试主站***，所述的传感器，与所述的采集中控终端相连接，用于感应被测的智能电能表周围的环境参数，并将所述的环境参数传送至所述的采集中控终端；所述的采集中控终端，通过全双工串口与所述的测试主站***相通信，用于存储所述的环境参数；所述的测试主站***，与所述的采集中控终端相连接，用于读取所述采集中控终端上存储的环境参数，并将所述的环境参数进行存储。最终得到智能电能表所处的各自然环境应力下环境参数的变化，为智能电能表的测试提供了准确的模拟实验环境的数据依据。
Description
技术领域
本实用新型关于电力电子设备的监测技术领域，特别是关于监测智能电能表时的现场模拟实验环境的技术，具体的讲是一种环境监测集成***。
背景技术
目前，智能电能表与终端产品的运行质量主要取决于产品自身的固有质量和运行环境两个方面，相同质量的表计与终端在不同的运行环境中，往往表现出不同质量等级的运行状况。
精确模拟试验环境是考察环境因素对智能电能表运行质量影响的关键。环境因素主要包括：环境应力(温度、湿度、交变湿热、阳光辐射等)、电应力(负荷波动、谐波、冲击负荷、功率因素、电能质量等)、磁场强度等。当前的样机检验已经在多个全性能试验环节中均分别针对不同的单一应力对电能表质量进行了验证测试(如高温试验就是仅对电能表抗高温影响能力进行的试验)，而且这些单一应力试验的应力范围一般足以覆盖现场的极限情况，因此，智能电能表现场模拟试验重在模拟现场运行时多种应力同时存在时，考察电子设备的质量表现。
在现场模拟试验环境中，环境应力采用自然环境，即室外开敞式工作环境，除必要的防雨措施外，无额外的防尘、防阳光、温湿度控制措施，同时施加多种电应力和负载变化，通过一定时间的运行监测，判断电能表的可靠性情况。
现有的环境实验以高温、低温、交变湿热、阳光辐射都是采取实验设备来模拟，时间短(7天或72小时)，通过调节设备进行测试环境的变化，加快产品的测试周期。现有测试技术缺点在于：设备模拟不能完全取代现场的温湿度环境变化，如温湿度的缓慢变化。无法将阳光辐射、风力等多应力同时加入，由于受实验设备所限现在环境实验都是以单应力实验，测试面窄，无法将环境因素多重应力全部加入，也无法判断应力变化对产品的直接影响。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提出了一种环境监测集成***，通过设置传感器感应五种环境要素(温度、湿度、风向、风速、阳光辐射)的变化，并将环境参数传输至现有的采集中控终端进行存储，现有的测试主站***可在采集中控终端上读取环境参数，进而可得到智能电能表所处的各自然环境应力下环境参数的变化，为智能电能表的测试提供了准确的模拟实验环境的数据依据。
本实用新型的目的是，提供了一种环境监测集成***，所述的环境监测集成***具体包括传感器、采集中控终端以及测试主站***，所述的传感器，与所述的采集中控终端相连接，用于感应被测的智能电能表周围的环境参数，并将所述的环境参数传送至所述的采集中控终端；所述的采集中控终端，通过全双工串口与所述的测试主站***相通信，用于存储所述的环境参数；所述的测试主站***，与所述的采集中控终端相连接，用于读取所述采集中控终端上存储的环境参数，并将所述的环境参数进行存储。
优选的，所述的传感器包括：风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、阳光辐射传感器。
优选的，所述的环境参数包括风速、风向、温度、湿度、阳光辐射强度。
优选的，所述的全双工串口为RS232通信接口。
优选的，所述的全双工串口为外接RS232-485模块。
本实用新型的有益效果在于，提出的一种环境监测集成***，通过设置传感器感应五种环境要素(温度、湿度、风向、风速、阳光辐射)的变化，并将环境参数传输至采集中控终端进行存储，测试主站***可在采集中控终端上读取环境参数，进而可得到智能电能表所处的各自然环境应力下环境参数的变化，为智能电能表的测试提供了准确的模拟实验环境的数据依据，后续测试主站***即可将环境要素(温度、湿度、风向、风速、阳光辐射)的变化与电表长时间走字运行情况关联通过历史数据的对比分析，得出现场环境影响对电表产生的影响，为失效分析提供重要数据。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***的结构框图；
图2为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面一的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面二的示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面三的示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面四的示意图；
图6为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中风速传感器的结构示意简图；
图7为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中风向传感器的结构示意简图；
图8为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中温度传感器的结构示意简图；
图9(a)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中湿度传感器的俯视图；
图9(b)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中湿度传感器的主视图；
图10(a)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中阳光辐射传感器的俯视图；
图10(b)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中阳光辐射传感器的主视图；
图11为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***的实施方式一的结构示意图；
图12为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***的实施方式二的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***的结构框图，由图1可知，所述的环境监测集成***具体包括传感器300、采集中控终端200以及测试主站***100。
其中，所述的传感器300，与所述的采集中控终端200相连接，用于感应被测的智能电能表周围的环境参数，并将所述的环境参数传送至所述的采集中控终端，所述的环境参数包括风速、风向、温度、湿度、阳光辐射强度。本实用新型中的传感器300包括：风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、阳光辐射传感器。
图6为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中风速传感器的结构示意简图，由图6可知，在具体的实施方式中，风速传感器可采用传统三风杯结构，风杯选用碳纤维材料，强度高，启动好，动态特性好、线性好、精度高、灵敏度高、抗风强度大，测量范围宽，互换性好。
测量范围：0～70m/s
准确度：±(0.3+0.03V)m/s(V:风速)
启动风速：≤0.3m/s。
图7为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中风向传感器的结构示意简图，由图7可知，在具体的实施方式中，风向传感器可采用低惯性风标及精密电位器，灵敏度高，精度高。动态特性好、线性好、精度高、灵敏度高、抗风强度大，近地面测量水平风向风速。
测量范围：0～360°
准确度：±3°
启动风速：≤0.5m/s
分辨率：1°。
图8为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中温度传感器的结构示意简图，由图8可知，801为温度传感器探头，802为线缆。在具体的实施方式中，温度传感器可采用进口高精度温敏器件，具有测量精度高、稳定性好等特点。采用防腐金属外壳，精度高、低漂移、响应速度快、体积小密封防水性。
测量范围：-50～80℃
准确度：±0.2℃。
图9(a)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中湿度传感器的俯视图，图9(b)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中湿度传感器的主视图，901为空气湿度传感器探头，902为线缆，在具体的实施方式中，湿度传感器可采用高分子薄膜湿敏电容作为感应部件，具有测量精度高、稳定性好。
测量范围：0～100％RH
准确度：±3％RH。
图10(a)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中阳光辐射传感器的俯视图，图10(b)为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中阳光辐射传感器的主视图。在具体的实施方式中，阳光辐射传感器可采用高精度感光元件可以用来测量光谱范围为0.3-3μm太阳总辐射，如果将感应面向下可测量反射辐射，加遮光环还可以测量散射辐射。
光谱范围：0.3～3μm
响应时间：＜5s。
所述的采集中控终端200，通过全双工串口与所述的测试主站***100相通信，用于存储所述的环境参数。在具体的实施方式中，采集中控终端还支持其他环境因子传感器，如土壤电阻、土壤湿度、大气压力等，为以后升级作预留。
所述的测试主站***100，与所述的采集中控终端200相连接，用于读取所述采集中控终端上存储的环境参数，并将所述的环境参数进行存储。测试主站***为现有技术中已有的测试主站***。
图11为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***的实施方式一的结构示意图，由图11可知，所述的全双工串口为RS232通信接口，即采集中控终端200可通过RS232通信接口连接测试主站***100。
图12为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***的实施方式二的结构示意图，由图12可知，所述的全双工串口为外接RS232-485模块，即采集中控终端200还可通过外接RS232-485模块延长通讯的距离。
采集中控终端200联接温度、相对湿度、风速、风向、辐射气象传感器。可在盘面上进行参数设定，与主站控制电脑采用RS232、485连接。在具体的实施方式中，采集中控终端200可通过现有技术中的FY-CJ2型号的数据采集仪来实现。
图2为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面一的示意图，图3为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面二的示意图，由图2、图3可知，界面一和界面二为FY-CJ2型号的数据采集仪的传感器示值的界面。
图4为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面三的示意图，由图4可知，界面三显示的是外部存储器状态。
图5为本实用新型实施例提供的一种环境监测集成***中采集中控终端的界面四的示意图，由图5可知，界面四显示的是参数设置。
下面结合具体的实施例，详细介绍本实用新型的技术方案。在该具体的实施例中，采集中控终端的设计指标如下：
生产厂家：武汉富源飞科电子科技有限责任公司
产品名称：采集中控终端
产品型号：FY-CJ2
主要技术指标
1.技术指标：
2.传感器通道：16路
3.通讯接口：2路(RS232或RS485)
4.通讯波特率：9600bps
5.存储容量：4M
6.时钟：走时误差＜20秒/月
7.工作电压：DC12V
8.功耗：＜2W
9.工作环境：-40℃～60℃；5％RH～95％RH(非结露)
10.存储条件：-40℃～60℃；5％RH～95％RH(非结露)。
测试时，风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、阳光辐射传感器感知阳光房周围的温度、湿度、光照(紫外线指数)、风力(风向、风速)等环境参数，采集中控终端实时采集环境参数并存储，测试主站***读取采集中控终端存储的环境参数，并保存在数据库中。此外，在实际的使用过程中，测试主站***获取到环境参数后可通过表格或曲线视图对数据进行分析，还可以对采集中控终端的实时时钟、历史数据压缩参数等参数进行设置。智能电能表在变化的环境参数下即各自然环境应力下走字，测试主站***采集智能电能表的走字数据，并将环境参数关联各被测智能电能表走字数据作对比，进而监控环境对实验产品的影响，为失效分析提供重要数据。
综上所述，本实用新型提供了一种环境监测集成***，通过设置传感器感应五种环境要素(温度、湿度、风向、风速、阳光辐射)的变化，并将环境参数传输至采集中控终端进行存储，测试主站***可在采集中控终端上读取环境参数，进而可得到智能电能表所处的各自然环境应力下环境参数的变化，为智能电能表的测试提供了准确的模拟实验环境的数据依据，后续测试主站***即可将环境要素(温度、湿度、风向、风速、阳光辐射)的变化与电表长时间走字运行情况关联通过历史数据的对比分析，得出现场环境影响对电表产生的影响，为失效分析提供重要数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例***中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一般计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各***的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (5)
1.一种环境监测集成***，其特征是，所述的环境监测集成***具体包括传感器、采集中控终端以及测试主站***，
所述的传感器，与所述的采集中控终端相连接，用于感应被测的智能电能表周围的环境参数，并将所述的环境参数传送至所述的采集中控终端；
所述的采集中控终端，通过全双工串口与所述的测试主站***相通信，用于存储所述的环境参数；
所述的测试主站***，与所述的采集中控终端相连接，用于读取所述采集中控终端上存储的环境参数，并将所述的环境参数进行存储。
2.根据权利要求1所述的环境监测集成***，其特征是，所述的传感器包括：风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、阳光辐射传感器。
3.根据权利要求1所述的环境监测集成***，其特征是，所述的环境参数包括风速、风向、温度、湿度、阳光辐射强度。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的环境监测集成***，其特征是，所述的全双工串口为RS232通信接口。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的环境监测集成***，其特征是，所述的全双工串口为外接RS232-485模块。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108872051A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种同步模拟自然环境的大气腐蚀试验装置和方法 |
| CN112305488A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-02-02 | 怀化建南机器厂有限公司 | 一种智能电表的环境测试方法及设备 |
-
2014
- 2014-04-30 CN CN201420220997.7U patent/CN203965644U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN108872051A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种同步模拟自然环境的大气腐蚀试验装置和方法 |
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Legal Events
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