[实用新型]基于双CPU的电能质量在线监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中的电能质量监测，具体涉及一种基于双CPU的电能质量在线监测仪。

背景技术

现有的电能质量的监测方式主要有三种：设备入网前的专门检测、设备使用中的定期或不定期检测以及在线监测。由于电能质量问题的特殊性，前两种监测方式的监测数据不能全面和准确的反映出电力系统电网的电能质量信息，只有采用分布式在线监测的方式，结合综合的高级电能质量分析和评估系统，才能真实反映电能质量情况，并查找出污染源，制定出对应的解决方案。

目前，能综合测量多种电能质量的在线监测仪还比较少，这些监测装置在实际应用中往往存在以下缺陷：1)CPU不仅需要负担数据处理，同时也要实现通讯及人机交互等功能，负担较重，往往以牺牲电能质量监测指标的实时性和精确性为代价；2)电能质量监测功能比较单一，不能将多项指标测量综合在一起，无法满足对电能质量综合评估的需要，实用性差；3)通讯方式单一，具体应用中在某些特殊监测点不利于实现电能质量的网络化监测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种基于双CPU的电能质量在线监测仪，可提高对电能质量的监测能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种基于双CPU的电能质量在线监测仪，包括用于采集转换外部三相电压电流信号的数据采集模块、用于对采集转换的信息按电能质量指标分析计算的数据处理分析模块、双口RAM、外围控制模块、CPLD电路模块、外围模块，所述外围模块包括用于存储监测数据的数据存储模块、用于上传监测数据的通讯模块和用于显示监测数据的显示模块，所述数据采集模块、数据处理分析模块、双口RAM、外围控制模块、CPLD电路模块依次相连，所述CPLD电路模块分别与数据存储模块、通讯模块、显示模块相连；所述数据处理分析模块和外围控制模块内分别具有各自独立的CPU芯片，通过数据采集模块采集并转换外部三相电压电流信号，由数据处理分析模块独立进行分析计算后获得监测结果，并将检测结果存入双口RAM中，外围控制模块读取双口RAM中的监测结果再通过CPLD电路模块独立控制外围模块实时响应。

本实用新型所述数据采集模块包括抗混叠滤波器、A/D转换器、过零比较电路、选相电路、锁相倍频电路；外部三相电压电流信号经过抗混叠滤波器滤波后输出，该抗混叠滤波器的输出端一路依次连接A/D转换器、数据处理分析模块，另一路依次连接过零比较电路、选相电路、锁相倍频电路，所述锁相倍频电路控制A/D转换器输出的采样信号，所述选相电路还通过数据处理分析模块控制A/D转换器输出的采样信号。

本实用新型所述通讯模块包括分别与CPLD电路模块相连的RS232通讯单元、RS485通讯单元、以太网接口单元。

本实用新型所述通讯模块还包括GPRS通讯单元，该GPRS通讯单元通过RS232通讯单元与CPLD电路模块相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1)采用独立CPU单独计算分析采样数据，可实现对电能质量多种指标的综合监测，并且满足实时性，完整性和精确性的要求；

2)采用独立CPU单独处理人机交互、通讯和存储等功能，不占用数据处理芯片资源，响应速度快；

3)采用大规模可编程器件CPLD，减少大量外围电路，提高系统的可靠性，同时增强了系统的灵活性；

4)支持多种通讯方式，适用于各种现场情况，能满足多种不同供电接线方式的需要，通用性强，并且便于远程监测和控制。

附图说明

图1是本实用新型监测仪的模块连接示意图；

图2是本实用新型数据采集模块的连接示意图；

图3是本实用新型数据处理分析模块、通讯模块、存储模块的连接示意图；

图4是本实用新型的数据处理分析模块的工作流程图；

图5为本实用新型监测仪工作流程图。