[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于無(wú)線數(shù)字式電子傳感器的電能監(jiān)視系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710268920.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106950425A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張揚(yáng);尹旺杰;顧宏;原良曉;栗惠;鄭俊雅;高孝天;潘益勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司;上海電器科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01R22/10
• 分類(lèi)號(hào): G01R22/10;G08C17/02
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,吳小麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備及電力監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無(wú)線方式、現(xiàn)場(chǎng)使用安裝方便的數(shù)字式電子傳感器的電能監(jiān)視系統(tǒng)，以提供樓宇、家庭等用戶(hù)側(cè)的分布式電能監(jiān)視，滿(mǎn)足用戶(hù)側(cè)電能管理的需求。

背景技術(shù)

在國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能減排的時(shí)代，電能量是一直倍受關(guān)注的問(wèn)題之一。目前，在樓宇、家庭及類(lèi)似場(chǎng)所中用能信息的采集主要依靠電能計(jì)量表(簡(jiǎn)稱(chēng)電表)作為電能量測(cè)的主要裝置，但電表是以電力公司的需求為出發(fā)點(diǎn)而研制的，電力公司出于實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量及計(jì)費(fèi)、遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程校對(duì)等業(yè)務(wù)，以及防止竊電的意圖，而為樓宇、家庭及類(lèi)似場(chǎng)所固定安裝的，無(wú)法從電力公司獲得樓宇、家庭及類(lèi)似場(chǎng)所相關(guān)的電能信息。

對(duì)于智能建筑來(lái)說(shuō)，由于其負(fù)載類(lèi)型復(fù)雜，用電回路多，呈分布式狀態(tài)，當(dāng)要求采集的數(shù)據(jù)回路多時(shí)，帶來(lái)布線成本的增加和施工難度的提高，使得分布式布線困難，采用傳統(tǒng)的電量采集方式無(wú)法對(duì)每條支路進(jìn)行全電量的電量精細(xì)化采集和管理。

另一方面，智能電網(wǎng)用戶(hù)端對(duì)能源管理系統(tǒng)已提出一系列管理策略，但還缺乏對(duì)電能尤其是各個(gè)取電點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)化量測(cè)、采集的裝置和系統(tǒng)。目前，現(xiàn)有的電能測(cè)量方式主要依靠互感器，經(jīng)過(guò)電磁感應(yīng)將感應(yīng)的模擬信號(hào)通過(guò)有線的方式傳輸，再由采集裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理。由于模擬信號(hào)的抗干擾能力弱，信號(hào)在沿線路的傳輸過(guò)程中會(huì)受到外界和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，導(dǎo)致信號(hào)衰弱甚至接收不到信號(hào)的情況產(chǎn)生；且噪聲和信號(hào)混合后難以分開(kāi)，從而使得通信質(zhì)量下降，而且線路越長(zhǎng)，噪聲的積累也就越多，造成測(cè)量不準(zhǔn)確或是保護(hù)裝置誤報(bào)等情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種現(xiàn)場(chǎng)使用安裝方便、信號(hào)輸出質(zhì)量高、便于分布式安裝與測(cè)量、可方便實(shí)現(xiàn)用電回路的精細(xì)化量測(cè)與管理的電能監(jiān)視系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種基于無(wú)線數(shù)字式電子傳感器的電能監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于：包括無(wú)線數(shù)字式電子傳感器，無(wú)線數(shù)字式電子傳感器通過(guò)無(wú)線通訊與電能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)連接，電能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、路由器、交換機(jī)、電能監(jiān)控主機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸鏈路依次連接，移動(dòng)客戶(hù)端通過(guò)無(wú)線通訊與電能監(jiān)控主機(jī)連接。

優(yōu)選地，所述無(wú)線數(shù)字式電子傳感器采集實(shí)時(shí)的電參量信號(hào)，以無(wú)線通信方式發(fā)送至電能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)；電能數(shù)據(jù)換網(wǎng)關(guān)對(duì)分布式無(wú)線數(shù)字式電子傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，集中接收無(wú)線數(shù)字式電子傳感器發(fā)送的數(shù)字電能信息并進(jìn)行打包處理和協(xié)議轉(zhuǎn)換，從以太網(wǎng)傳輸鏈路經(jīng)路由器、交換機(jī)傳輸至電能監(jiān)控主機(jī)，移動(dòng)客戶(hù)端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電能信息。

優(yōu)選地，所述無(wú)線數(shù)字式電子傳感器包括電壓電流采集模塊和采集電路板，電壓電流采集模塊連接采集電路板，采集電路板通過(guò)無(wú)線通訊與所述電能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)連接。

更優(yōu)選地，所述電壓電流采集模塊包括磁環(huán)和線圈，磁環(huán)通過(guò)線圈連接所述采集電路板。

進(jìn)一步地，所述采集電路板包括AD轉(zhuǎn)換模塊，所述磁環(huán)通過(guò)線圈連接AD轉(zhuǎn)換模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊連接MCU模塊，MCU模塊連接無(wú)線通信模塊。

更進(jìn)一步地，所述磁環(huán)采集模擬量的電參量信號(hào)，并通過(guò)線圈傳給AD轉(zhuǎn)換模塊；AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)實(shí)時(shí)的模擬量的電參量信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，并發(fā)送給MCU模塊；MCU模塊接收所述數(shù)字量的電參量信號(hào)，進(jìn)行分析處理，并將相關(guān)電能信息通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送給所述電能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。

優(yōu)選地，所述MCU模塊對(duì)所述數(shù)字量的電參量信號(hào)的分析處理包括：計(jì)算電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、有功電能累加值、電費(fèi)累加值。

優(yōu)選地，所述無(wú)線通信模塊為射頻模塊、WiFi模塊、Zigbee模塊或藍(lán)牙模塊。

優(yōu)選地，所述電壓電流采集模塊包括電壓互感器和/或電流互感器。

優(yōu)選地，所述無(wú)線數(shù)字式電子傳感器還包括用于提供工作電源的電源模塊，電源模塊連接AD轉(zhuǎn)換模塊、MCU模塊、無(wú)線通信模塊。

本發(fā)明提供的電能監(jiān)視系統(tǒng)采用基于無(wú)線射頻的數(shù)字式傳感器采集技術(shù)，對(duì)樓宇、家庭等用戶(hù)側(cè)進(jìn)行分布式電能量測(cè)，取消了繁瑣的現(xiàn)場(chǎng)布線，節(jié)約了布線成本，提高了工作效率，有效實(shí)現(xiàn)了分布式多回路的電能數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)了電能采集的精細(xì)化監(jiān)視與管理，滿(mǎn)足用戶(hù)側(cè)電能管理的需求。

附圖說(shuō)明

圖1為無(wú)線數(shù)字式電子傳感器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)施例提供的基于無(wú)線數(shù)字式電子傳感器的電能監(jiān)視系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式