[實用新型]基于雙CPU模式的便攜式電能質量監測分析儀

無效

• 申請號: 200720052102.3
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN201035054Y
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 吳捷;柳澹;王世聞;馬藝緯;張勇;余曉明;陳思哲
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R13/00
• 分類號: G01R13/00;G08C19/00;G08C19/16
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及電能質量監控技術，特別適用于電力系統、電力用戶配電網、風電場及風光互補發電系統的電能質量檢測分析儀。

背景技術

現有的電能質量監控產品或采用模擬電路，或采用工控機方式，在實時在線三相同時采集、分析處理方面考慮很少，工作可靠性不高，裝置不能長期運行，也無法將采集分析參數遠傳至遠方控制中心進行進一步分析處理，不能形成一個完整的電能質量監控信息網。

目前，國內部分生產廠家也開發了一些電力測控裝置和電能質量監測裝置，但在功能上、實用化方面均未達到理想效果，其存在的問題主要有：處理功能較差，運算速度較慢；計算能力較弱，難以實現高精度測量、實時監控和先進的算法；有些產品雖然引進了國外的技術模塊，但是價格較高；有些產品無通訊和控制輸出功能，不滿足電力系統網絡化、自動化的發展方向；另外，大部分的產品人機交互性不好。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種應用于電能質量監測技術中的基于數字信號處理器和ARM芯片雙CPU模式的便攜式電能質量監測分析儀，該分析儀能對在線監控裝置就地監控，還能實時提供電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率等電能質量的基本參數，而且還能對電力系統的諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變等電能質量指標進行分析。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

基于雙CPU模式的便攜式電能質量監測分析儀，包括數據采集器ADS8364、同步采樣鎖相環電路、數字信號處理器DSP模塊、ARM模塊和TFT液晶顯示觸摸屏；

所述提供6路采樣通道，實現對各電能指標的采集的數據采集器ADS8364與同步采樣鎖相環電路電連接，所述數據采集器ADS8364通過數據線與數字處理器DSP模塊電連接；

所述數字處理器DSP模塊通過串行通訊接口SCI-A與ARM模塊連接；

實現對DSP計算結果的分析及顯示ARM模塊與TFT液晶顯示觸摸屏電連接，ARM模塊把從數字信號處理器DSP中接收到的數據傳送給TFT液晶顯示觸摸屏加以顯示，所述TFT液晶顯示觸摸屏通過鼠標或手觸摸操作實現對各相電能指標的查看。

具體地說，本實用新型所述數據采集器ADS8364提供6路采樣通道，采用了16-bit精度的A/D轉換器，所述6路采樣通道配合同步采樣鎖相環電路實現完全同步信號，所述數據采集器ADS8364通過數據線與數字處理器TMS320F2812DSP模塊電連接。

所述數字信號處理器TMS320F2812DSP片內的外設ADC通過ADCINA0和ADCINB0提供預留2路采樣通道，用于其它電量信號的采集和測量，所述數字信號處理器TMS320F2812DSP集微控制器和高性能DSP的特點于一身，具有強大的控制和信號處理能力，能夠實現復雜的控制算法，具有精度高、速度快、集成度高等特點，為不同控制領域提供了高性能解決方案。該模塊對采集來的數據進行計算和分析處理，另外還采用了專門的抗混疊濾波芯片，能夠靈活地設置和選擇濾波特性，以便能進行比較精確的諧波測量。所述數字處理器TMS320F2812DSP模塊還通過串行通訊接口SCI-A與S3C2410ARM模塊連接，而SCI-B接口則作為備用通信接口或與其他數字設備連接從而實現對系統的擴展。

所述S3C2410ARM微控制器具有低功耗、高性價比的優點，已經廣泛用于嵌入式控制領域。將其與DSP組成的框架用于實現本系統，充分體現了系統嵌入式、便攜式的優點。模塊中以太網接口則可實現與其他終端設備或PC機通信，構建分布式本地局域網，S3C2410ARM模塊外部還設有一個FLASH存儲器用來存放S3C2410ARM主程序，S3C2410ARM模塊與TFT液晶顯示觸摸屏電連接，S3C2410ARM模塊把接收到的數據傳送給TFT液晶顯示觸摸屏加以顯示，所述TFT液晶顯示觸摸屏通過鼠標或手觸摸操作實現對各相電能指標的查看。

所述外擴靜態SRAM用于暫存采樣數據或為程序算法提供計算緩沖空間，所述計數通道與數字信號處理器TMS320F2812DSP的EV-B連接，實現對外部脈沖的準確計數并用于實時測量風速大小。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：