CN208367087U - 一种配电网电能数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种配电网电能数据采集装置，属于配电网电能数据采集装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种配电网电能数据采集装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括中央控制器、电能采集器、无线通信模块，所述中央控制器通过现场通信总线与电能采集器相连，所述电能采集器安装在配电网设备接线端口；所述中央控制器通过导线与无线通信模块相连，所述无线通信模块通过无线网络与监控中心计算机相连；所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连；所述中央控制器还连接有触摸屏和数据存储模块；本实用新型应用于安装有配电网设备的场所。
Description
技术领域
本实用新型一种配电网电能数据采集装置，属于配电网电能数据采集装置技术领域。
背景技术
电力GIS***是将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接形成电力信息化的综合信息管理***，它可以提供电力设备设施的运行状态工作数据信息，一定区域内电网运行状态信息等，并可以通过***查询配电网相应设施设备的图片、图象、地图、技术资料、管理信息等数据，在电力生产和管理上发挥了重要作用。
影响GIS信息***采集数据的因素较多，其中最重要的是电能数据采集装置，装置本身的设计及设置会对配电网信息采集产生影响，其中涉及对设备信号的采集、传输、处理等操作，要求装置具备相应的功能，对变电站、变压器、环网柜、馈线网等用电设备进行高效准确的数据采集与处理；目前该类型装置对用电数据的采集效果较差，且因为对数据长距离传输导致信号存在失真，严重影响信息***的工作效率，有必要对数据采集装置进行改进。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种配电网电能数据采集装置；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种配电网电能数据采集装置，包括中央控制器、电能采集器、无线通信模块，所述中央控制器通过现场通信总线与电能采集器相连，所述电能采集器安装在配电网设备接线端口；
所述中央控制器通过导线与无线通信模块相连，所述无线通信模块通过无线网络与监控中心计算机相连；
所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连；
所述中央控制器还连接有触摸屏和数据存储模块；
所述电能采集器使用的芯片为放大芯片U1，所述电能采集器的电路结构为：
所述放大芯片U1的2脚并接电阻R4的一端后与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与接线端口P1相连；
所述放大芯片U1的3脚与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端并接电阻R1的另一端，电容C1的另一端后接地；
所述放大芯片U1的1脚并接电阻R4的另一端后与电阻R5的一端相连，所述电阻R5的另一端并接电阻R6的一端后与放大芯片U1的5脚相连，所述电阻R6的另一端接VCC输入电源；
所述放大芯片U1的6脚并接电阻R7的一端后与放大芯片U1的7脚相连；
所述放大芯片U1的4脚接地，所述放大芯片U1的8脚接VCC输入电源；
所述电阻R7的另一端并接二极管D1的正极，二极管D2的负极，电容C2的一端后与中央控制器的信号输入端相连，所述二极管D1的负极接VCC输入电源，所述二极管D2的正极并接电容C2的另一端后接地。
所述无线通信模块使用的芯片为通信芯片U2，所述无线通信模块的电路结构为：
所述通信芯片U2的3脚并接电容C3的一端，电容C4的一端，晶振Y1的一端后与3.3V输入电源相连；
所述通信芯片U2的4脚与晶振Y1的另一端相连，所述电容C3、C4的另一端均接地；
所述通信芯片U2的5脚串接电阻R8后接地；
所述通信芯片U2的6脚串接电容C5后接地；
所述通信芯片U2的7脚串接电容C6后接地；
所述通信芯片U2的8脚依次并接通信芯片U2的9脚、10脚、11脚、12脚、电容C7的一端、电容C8的一端、电容C9的一端、电容C10的一端后与电容C11的一端相连，所述电容C7、C8、C9、C10、C11的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的15脚并接电容C12的一端后与3.3V输入电源相连，所述电容C12的另一端接地；
所述通信芯片U2的18脚并接电容C13的一端，电容C14的一端后与电容C15的一端相连，所述电容C13、C14、C15的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的19脚并接电容C16的一端，电容C17的一端，电容C18的一端后与3.3V输入电源相连，所述电容C16、C17、C18的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的27脚、29脚与中央控制器相连；
所述通信芯片U2的30脚并接电阻R10的一端，3V输入电源后与中央控制器相连；
所述通信芯片U2的31脚串接电容C19后接地；
所述通信芯片U2的32脚接地；
所述通信芯片U2的33脚并接电阻R9的一端，3V输入电源后与中央控制器相连，所述电阻R9的另一端并接电阻R10的另一端后接地；
所述通信芯片U2的39脚串接电阻R11后与中央控制器相连；
所述通信芯片U2的40脚串接电阻R12后与中央控制器相连；
所述通信芯片U2的41脚串接电阻R13后与中央控制器相连；
所述通信芯片U2的42脚串接电容C20后接地；
所述通信芯片U2的43脚并接通信芯片U2的46脚后接地；
所述通信芯片U2的47脚接3V输入电源；
所述通信芯片U2的48脚并接电容C21的一端，电容C22的一端后与1.8V输入电源相连，所述电容C21、C22的另一端均接地。
所述放大芯片U1的型号为TLC2262ID，所述通信芯片U2的型号为DW1000-ES。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过对电网信息***中的数据采集装置进行结构上的改进，可以有效提高电网信息***数据采集的准确程度，提高监控效率；本实用新型通过设置的电能采集器对配电网中的设备进行电能采集，采集信号通过滤波放大上传至中央控制器，中央控制器接收数据后进行处理，将处理数据进行存储，同时通过无线通信模块将数据上传至监控中心，由监控中心对采集数据做出进一步判断，最终存入信息***的数据库中；整个装置结构简单，对配电网设备数据采集传输准确，效率高，可推广使用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型的电路结构示意图；
图2为本实用新型电能采集器的电路图；
图3为本实用新型无线通信模块的电路图；
图中：1为中央控制器、2为电能采集器、3为无线通信模块、4为监控中心计算机、5为电源模块、6为触摸屏、7为数据存储模块。
具体实施方式
如图1至3所示，本实用新型一种配电网电能数据采集装置，包括中央控制器1、电能采集器2、无线通信模块3，所述中央控制器1通过现场通信总线与电能采集器2相连，所述电能采集器2安装在配电网设备接线端口；
所述中央控制器1通过导线与无线通信模块3相连，所述无线通信模块3通过无线网络与监控中心计算机4相连；
所述中央控制器1的电源输入端与电源模块5相连；
所述中央控制器1还连接有触摸屏6和数据存储模块7；
所述电能采集器2使用的芯片为放大芯片U1，所述电能采集器2的电路结构为：
所述放大芯片U1的2脚并接电阻R4的一端后与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与接线端口P1相连；
所述放大芯片U1的3脚与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端并接电阻R1的另一端，电容C1的另一端后接地；
所述放大芯片U1的1脚并接电阻R4的另一端后与电阻R5的一端相连，所述电阻R5的另一端并接电阻R6的一端后与放大芯片U1的5脚相连，所述电阻R6的另一端接VCC输入电源；
所述放大芯片U1的6脚并接电阻R7的一端后与放大芯片U1的7脚相连；
所述放大芯片U1的4脚接地，所述放大芯片U1的8脚接VCC输入电源；
所述电阻R7的另一端并接二极管D1的正极，二极管D2的负极，电容C2的一端后与中央控制器1的信号输入端相连，所述二极管D1的负极接VCC输入电源，所述二极管D2的正极并接电容C2的另一端后接地。
所述无线通信模块3使用的芯片为通信芯片U2，所述无线通信模块3的电路结构为：
所述通信芯片U2的3脚并接电容C3的一端，电容C4的一端，晶振Y1的一端后与3.3V输入电源相连；
所述通信芯片U2的4脚与晶振Y1的另一端相连，所述电容C3、C4的另一端均接地；
所述通信芯片U2的5脚串接电阻R8后接地；
所述通信芯片U2的6脚串接电容C5后接地；
所述通信芯片U2的7脚串接电容C6后接地；
所述通信芯片U2的8脚依次并接通信芯片U2的9脚、10脚、11脚、12脚、电容C7的一端、电容C8的一端、电容C9的一端、电容C10的一端后与电容C11的一端相连，所述电容C7、C8、C9、C10、C11的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的15脚并接电容C12的一端后与3.3V输入电源相连，所述电容C12的另一端接地；
所述通信芯片U2的18脚并接电容C13的一端，电容C14的一端后与电容C15的一端相连，所述电容C13、C14、C15的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的19脚并接电容C16的一端，电容C17的一端，电容C18的一端后与3.3V输入电源相连，所述电容C16、C17、C18的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的27脚、29脚与中央控制器1相连；
所述通信芯片U2的30脚并接电阻R10的一端，3V输入电源后与中央控制器1相连；
所述通信芯片U2的31脚串接电容C19后接地；
所述通信芯片U2的32脚接地；
所述通信芯片U2的33脚并接电阻R9的一端，3V输入电源后与中央控制器1相连，所述电阻R9的另一端并接电阻R10的另一端后接地；
所述通信芯片U2的39脚串接电阻R11后与中央控制器1相连；
所述通信芯片U2的40脚串接电阻R12后与中央控制器1相连；
所述通信芯片U2的41脚串接电阻R13后与中央控制器1相连；
所述通信芯片U2的42脚串接电容C20后接地；
所述通信芯片U2的43脚并接通信芯片U2的46脚后接地；
所述通信芯片U2的47脚接3V输入电源；
所述通信芯片U2的48脚并接电容C21的一端，电容C22的一端后与1.8V输入电源相连，所述电容C21、C22的另一端均接地。
所述放大芯片U1的型号为TLC2262ID，所述通信芯片U2的型号为DW1000-ES。
本实用新型采用专用的电能采集控制芯片，可以对配电网设备运行时的电能数据进行实时高效的采集；所述电能采集器2可以对设备电流信号进行检测，通过放大芯片U1进行信号放大，实际使用时，在放大芯片U1与中央控制器1之间还设置有模数转换模块，最终将处理后的信号传至中央控制器1；所述中央控制器1对采集信号进行分析处理后可将数据存入数据存储模块7，也可通过触摸屏6进行操作，将数据上传至监控中心计算机4。
本实用新型使用的无线通信模块3具体为超宽带通信模块，所述通信芯片U2的3、4引脚分别接电容C3、C4后接晶振Y1，为超宽带通信芯片U2的工作提供时钟频率信号；所述超宽带通信芯片U2的6、7、8、9、10、11、12脚分别为芯片的供电引脚，他们分别与电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11相并联后接地，其作用是滤去电源交流部分与存储电荷；超宽带通信芯片U2的16、17引脚为射频信号的发射引脚，其可以外接射频发射天线；超宽带通信芯片U2的33、30、29、27引脚与控制芯片U1的引脚相接，其作用是配置驱动超宽带通信芯片U2；超宽带通信芯片U2的39、40、41引脚与控制芯片U1的引脚相接，其作用是实时传输位置信号；超宽带通信芯片U2的47、48引脚分别接3.0V与1.8V输入电源，目的是为超宽带通信芯片U2在不同工作环境下供电；采用超宽带无线通信可以确保采集到的配电网设备数据进行无线传输，使数据采集装置与监控中心建立无线连接，无线传输数据抗干扰能力强，传输距离远，传输效率高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种配电网电能数据采集装置，其特征在于：包括中央控制器（1）、电能采集器（2）、无线通信模块（3），所述中央控制器（1）通过现场通信总线与电能采集器（2）相连，所述电能采集器（2）安装在配电网设备接线端口；
所述中央控制器（1）通过导线与无线通信模块（3）相连，所述无线通信模块（3）通过无线网络与监控中心计算机（4）相连；
所述中央控制器（1）的电源输入端与电源模块（5）相连；
所述中央控制器（1）还连接有触摸屏（6）和数据存储模块（7）；
所述电能采集器（2）使用的芯片为放大芯片U1，所述电能采集器（2）的电路结构为：
所述放大芯片U1的2脚并接电阻R4的一端后与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端并接电阻R1的一端、电容C1的一端后与接线端口P1相连；
所述放大芯片U1的3脚与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端并接电阻R1的另一端，电容C1的另一端后接地；
所述放大芯片U1的1脚并接电阻R4的另一端后与电阻R5的一端相连，所述电阻R5的另一端并接电阻R6的一端后与放大芯片U1的5脚相连，所述电阻R6的另一端接VCC输入电源；
所述放大芯片U1的6脚并接电阻R7的一端后与放大芯片U1的7脚相连；
所述放大芯片U1的4脚接地，所述放大芯片U1的8脚接VCC输入电源；
所述电阻R7的另一端并接二极管D1的正极，二极管D2的负极，电容C2的一端后与中央控制器（1）的信号输入端相连，所述二极管D1的负极接VCC输入电源，所述二极管D2的正极并接电容C2的另一端后接地。
2.根据权利要求1所述的一种配电网电能数据采集装置，其特征在于：所述无线通信模块（3）使用的芯片为通信芯片U2，所述无线通信模块（3）的电路结构为：
所述通信芯片U2的3脚并接电容C3的一端，电容C4的一端，晶振Y1的一端后与3.3V输入电源相连；
所述通信芯片U2的4脚与晶振Y1的另一端相连，所述电容C3、C4的另一端均接地；
所述通信芯片U2的5脚串接电阻R8后接地；
所述通信芯片U2的6脚串接电容C5后接地；
所述通信芯片U2的7脚串接电容C6后接地；
所述通信芯片U2的8脚依次并接通信芯片U2的9脚、10脚、11脚、12脚、电容C7的一端、电容C8的一端、电容C9的一端、电容C10的一端后与电容C11的一端相连，所述电容C7、C8、C9、C10、C11的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的15脚并接电容C12的一端后与3.3V输入电源相连，所述电容C12的另一端接地；
所述通信芯片U2的18脚并接电容C13的一端，电容C14的一端后与电容C15的一端相连，所述电容C13、C14、C15的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的19脚并接电容C16的一端，电容C17的一端，电容C18的一端后与3.3V输入电源相连，所述电容C16、C17、C18的另一端相互连接后接地；
所述通信芯片U2的27脚、29脚与中央控制器（1）相连；
所述通信芯片U2的30脚并接电阻R10的一端，3V输入电源后与中央控制器（1）相连；
所述通信芯片U2的31脚串接电容C19后接地；
所述通信芯片U2的32脚接地；
所述通信芯片U2的33脚并接电阻R9的一端，3V输入电源后与中央控制器（1）相连，所述电阻R9的另一端并接电阻R10的另一端后接地；
所述通信芯片U2的39脚串接电阻R11后与中央控制器（1）相连；
所述通信芯片U2的40脚串接电阻R12后与中央控制器（1）相连；
所述通信芯片U2的41脚串接电阻R13后与中央控制器（1）相连；
所述通信芯片U2的42脚串接电容C20后接地；
所述通信芯片U2的43脚并接通信芯片U2的46脚后接地；
所述通信芯片U2的47脚接3V输入电源；
所述通信芯片U2的48脚并接电容C21的一端，电容C22的一端后与1.8V输入电源相连，所述电容C21、C22的另一端均接地。
3.根据权利要求2所述的一种配电网电能数据采集装置，其特征在于：所述放大芯片U1的型号为TLC2262ID，所述通信芯片U2的型号为DW1000-ES。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109655645A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-19 | 山西晋缘电力化学清洗中心有限公司 | 交、直流两用的高压电源的试验*** |
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