[發(fā)明專利]一種電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011373441.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112362958A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪曉璐;郭能俊;陳榮鑫;孟慶銘;董琪;趙志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州巨騏信息科技股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R1/30;G01R1/18;H01F27/24;H01F38/20;H04L29/06
• 代理公司: 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 田金霞

1.一種電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括信號采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及穩(wěn)壓模塊，所述信號采集模塊與所述信號轉(zhuǎn)換模塊信號連接，所述信號轉(zhuǎn)換模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)連接，外部電源通過穩(wěn)壓模塊對所述電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電；

所述信號采集模塊套設(shè)于線纜，對線纜進行信號采集，所述信號轉(zhuǎn)換模塊將所述信號采集模塊采集的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)處理模塊接收數(shù)字信號，處理數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)并發(fā)送至外部計算設(shè)備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集模塊包括磁芯和線圈，所述線圈纏繞于所述磁芯，所述磁芯為錳鋅鐵氧體磁芯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括環(huán)流芯片和主芯片，所述環(huán)流芯片的AD采樣位數(shù)為12位，對數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)進行校準，校準后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述主芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述主芯片劃分為第一電源域，第二電源域和第三電源域，所述主芯片具有時鐘邏輯單元和采集轉(zhuǎn)換邏輯單元，所述采集轉(zhuǎn)換邏輯單元啟動時，所述信號轉(zhuǎn)換模塊將所述信號采集模塊采集的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述環(huán)流芯片對數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)進行校準，校準后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述主芯片；

所述時鐘邏輯單元由所述第一電源域供電，所述采集轉(zhuǎn)換邏輯單元由所述第二電源域供電；所述主芯片通過引腳與外部發(fā)生數(shù)據(jù)交換時，由所述第三電源域供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源域提供1.8V電壓，所述第二電源域提供2.4V電壓，所述第三電源域提供3.3V電源域；

所述第一電源域常開；所述采集轉(zhuǎn)換邏輯單元不啟動時，所述第二電源域關(guān)閉；所述主芯片與外部不發(fā)生數(shù)據(jù)交換時，所述第三電源域關(guān)閉。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述時鐘邏輯單元具有高頻工作模式和低頻工作模式，所述第二電源域和/或第二電源域供電時，所述時鐘邏輯單元處于高頻工作模式，所述第二電源域和第二電源域不供電時，所述時鐘邏輯單元處于低頻工作模式。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述主芯片接收校準后的數(shù)據(jù)，對校準后的數(shù)據(jù)進行加密，然后發(fā)送至外部計算設(shè)備。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓模塊包括整流電路和穩(wěn)壓電路；

所述整流電路包括整流橋，整流橋中二極管D1的陰極連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接二極管D3的陰極，二極管D3的陽極連接二極管D4的陰極，二極管D4的陽極連接二極管D1的陽極；二極管D1的陰極和二極管D4的陰極連接外部電源；二極管D1的陽極通過電容C2連接二極管D5的陰極，作為整流電路的輸出；同時，電容C2并聯(lián)電容C1，電容C1的一端連接二極管D5的陰極連接，另一端連接二極管D1的陽極；二極管D1的陽極和電容C2的公共端接地；

所述穩(wěn)壓電路包括轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換芯片包括FB引腳、SS引腳、OUT引腳、BOOST引腳、三個SW引腳、SYNC引腳、RT引腳、EN引腳、三個Vin引腳以及接地引腳；

SYNC引腳接地；RT引腳通過電阻R12接地；三個Vin引腳通過電阻R10連接EN引腳；并且三個Vin引腳通過電容C14接地；同時，整流電路的輸出通過三個Vin引腳中的一個輸入轉(zhuǎn)換芯片，OUT引腳作為所述穩(wěn)壓電路的輸出，輸出電源VCC；

FB引腳通過電阻R9連接電源VCC，F(xiàn)B引腳和電阻R9的公共端連接電容C8的一端，電容C8的另一端連接電阻R9和電源VCC的公共端，電源VCC通過電容C10接地；

SS引腳通過電容C11接地；OUT引腳連接電源VCC；三個SW引腳同時通過電容C13連接BOOST引腳；電容C13和三個SW引腳的公共端依次通過點入R13、電容C12接地，電容C13和三個SW引腳的公共端連接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極接地；電容C13和三個SW引腳的公共端通過電感L2連接電源VCC。

9.一種電力數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述電力數(shù)據(jù)采集方法應(yīng)用于權(quán)利要求1至9中任意一項所述的電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括如下步驟：

信號采集模塊對線纜進行信號采集；所述信號轉(zhuǎn)換模塊將所述信號采集模塊采集的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述數(shù)據(jù)處理模塊接收數(shù)字信號，對數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)進行校準，并對校準后的數(shù)據(jù)進行加密，然后發(fā)送至外部計算設(shè)備。