[發(fā)明專(zhuān)利]電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011186986.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112269089A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭敏;肖靜;黃金劍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/00;G01R19/25;G06K9/62
• 代理公司: 廣州市專(zhuān)注魚(yú)專(zhuān)利代理有限公司 44456
• 代理人: 凌霄漢

1.電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括信號(hào)調(diào)理單元、A/D采樣單元、ARM微處理器單元、FPGA單元、外部存儲(chǔ)單元、人機(jī)交互單元、多規(guī)約通信單元、高精度對(duì)時(shí)單元和電源管理單元；所述的信號(hào)調(diào)理單元的輸入端輸入電壓信號(hào)，信號(hào)調(diào)理單元的輸出端連接A/D采樣單元的輸入端；A/D采樣單元的輸出端連接FPGA單元的第一輸入端，高精度對(duì)時(shí)單元的輸出端連接FPGA單元的第二輸入端；FPGA單元將A/D采樣單元發(fā)送的采樣數(shù)據(jù)和高精度對(duì)時(shí)單元發(fā)送的時(shí)間數(shù)據(jù)送至ARM微處理器單元；ARM微處理器單元分別與外部存儲(chǔ)單元、人機(jī)交互單元、多規(guī)約通信單元和高精度對(duì)時(shí)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；所述的電源管理單元為供電單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的信號(hào)調(diào)理單元包括限流電阻Ri、取樣電阻Rs、第一運(yùn)算放大器、電容C1和兩個(gè)抗混疊濾波器；電壓信號(hào)輸入到限流電阻Ri的一端，限流電阻Ri的另一端連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一運(yùn)算放大器的同相輸入端接地；取樣電阻Rs連接在第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間；電容C1連接在第一運(yùn)算放大器的輸出端和地之間，起濾波作用；第一運(yùn)算放大器的輸出端串聯(lián)兩個(gè)抗混疊濾波器后輸出信號(hào)給A/D采樣單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的抗混疊濾波器包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電容C2、電容C3和第二運(yùn)算放大器；電阻R1的一端作為抗混疊濾波器的輸入端，電阻R1與電阻R2串聯(lián)后連接到第二運(yùn)算放大器的同相輸入端；第二運(yùn)算放大器的反相輸入端串聯(lián)電阻R3后接地；電容C2連接在電阻R1和電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)與第二運(yùn)算放大器的反相輸入端之間；電容C3連接在第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和地之間；第二運(yùn)算放大器的輸出端作為抗混疊濾波器的輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的A/D采樣單元包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電容C4、電容C5、電容C6、二極管D1、二極管D2、雙電壓比較芯片、壓控振蕩器和分頻器；電阻R4的一端作為A/D采樣單元的輸入端；電阻R4的另一端連接電阻R5的一端、電容C4的一端和雙電壓比較芯片正輸入端；電阻R5的另一端和電容C4的另一端接地；二極管D1的陽(yáng)極和二極管D2的陰極接地，二極管D1的陰極和二極管D2的陽(yáng)極連接雙電壓比較芯片正輸入端；電阻R6連接在雙電壓比較芯片的負(fù)輸入端和地之間；雙電壓比較芯片的輸出端經(jīng)過(guò)電阻R7后連接到壓控振蕩器的輸入端；壓控振蕩器的輸出端連接分頻器的時(shí)鐘輸入端，經(jīng)分頻器分頻后回饋到壓控振蕩器的鑒相器輸入端，經(jīng)壓控振蕩器處理后從輸出端輸出倍頻信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的ARM微處理器單元包括人機(jī)交互組件、網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)組件、數(shù)據(jù)獲取組件、準(zhǔn)確度計(jì)算組件和檢測(cè)報(bào)告組件；所述的網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)組件通過(guò)獲取FPGA單元內(nèi)來(lái)自衛(wèi)星授時(shí)的高精度時(shí)間，并把該高精度時(shí)間作為整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘源，設(shè)置為服務(wù)器模式；工作于客戶端模式的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端通過(guò)高精度對(duì)時(shí)單元請(qǐng)求與網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)組件進(jìn)行時(shí)間同步操作；數(shù)據(jù)獲取組件通過(guò)多規(guī)約通信單元獲取電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并同時(shí)通過(guò)內(nèi)部總線獲取同一時(shí)間點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將上述兩組電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)至準(zhǔn)確度計(jì)算組件；準(zhǔn)確度計(jì)算組件則對(duì)獲得兩組電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分形維數(shù)計(jì)算以判斷監(jiān)測(cè)終端的準(zhǔn)確度是否滿足要求；檢測(cè)報(bào)告組件以報(bào)告形式輸出電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)的準(zhǔn)確度結(jié)果；人工交互組件與網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)組件、數(shù)據(jù)獲取組件、準(zhǔn)確度計(jì)算組件和檢測(cè)報(bào)告組件進(jìn)行交互。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的高精度對(duì)時(shí)單元來(lái)自衛(wèi)星的授時(shí)，使現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置與電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行時(shí)間同步。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的現(xiàn)場(chǎng)在線比對(duì)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的外部存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)波形和存儲(chǔ)比對(duì)數(shù)據(jù)。