[发明专利]新型电能计量及电能质量监测装置及其监测方法

说明书

本发明公开了一种新型电能计量及电能质量监测装置，包括电压检测电路、电流检测电路、模拟信号调理电路、AD转换电路、数字采样电路、物理层收发电路、控制器电路、存储电路、看门狗电路和电源电路；电源电路供电；电压和电流检测电路检测电压电流信号并通过模拟信号调理电路和AD转换电路上传控制器电路；数字采样电路采样数字信号并通过物理层收发电路上传控制器电路；存储电路存储参数；看门狗电路提供复位信号；控制器电路计量电能和监测电能质量。本发明还提供了所述新型电能计量及电能质量监测装置的监测方法，包括初始化；获取模拟量数字量信号；计量电能，监测电能质量；存储参数。本发明能够同时进行电能计量和电能质量监测。

技术领域

本发明具体涉及有一种新型电能计量及电能质量监测装置及其监测方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。

电能计量是电力系统的重要功能。目前使用的电能量的用电信息采集终端大多采用计量芯片方案，目前计量芯片方案成熟、稳定、成本低，得到了业界广泛的使用。但计量芯片方案也有一定局限性：首先，计量芯片的准确度一般，难以满足更高层次的计量准确度与稳定性要求；其次，计量芯片的灵活性较差，速度较低，难以实现更先进的高端计量算法、现代信号处理等复杂算法；最后，计量芯片的功能单一，一般只有串口通信，没有SPI、USB、I2C、网络等接口也没有大容量的存储容量，不利于传输、存储大流量数据，使得后台也无法执行谐波、闪变、不平衡的电能质量监测分析要求，而传统的具备高精度计量处理能力及复杂电能质量监测功能、且模拟采样与数字采样能力均有的装置复杂度高，器件多，不利于设备小型化发展。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种精度高、容量大、能够同时进行电能计量和电能质量监测且简单可靠的新型电能计量及电能质量监测装置。

本发明的目的之二在于提供一种所述新型电能计量及电能质量监测装置的监测方法。

本发明提供的这种新型电能计量及电能质量监测装置，包括电压检测电路、电流检测电路、模拟信号调理电路、AD转换电路、数字采样电路、物理层收发电路、控制器电路、存储电路、看门狗电路和电源电路；电压检测电路、电流检测电路与模拟信号调理电路连接，模拟信号调理电路、AD转换转换电路和控制器电路依次串接；数字采样电路、物理层收发电路和控制器电路依次串接；存储电路和看门狗电路均与控制器电路连接；电源电路给所述监测装置供电；电压检测电路和电流检测电路用于检测线路的电压和电流信号，并通过模拟信号调理电路进行信号处理后，通过AD转换电路转换为数字信息并上传控制器电路；数字采样电路用于采样线路的数字信号并通过物理层收发电路上传控制器电路；存储电路用于存储所述监测装置的工作参数；看门狗电路用于在所述监测装置异常时给控制器电路提供复位信号；控制器电路用于根据上传的数字信号和模拟信号，进行电能计量和电能质量监测。

所述的电压检测电路为电压互感器检测电路。

所述的电流检测电路为电流互感器检测电路。

所述的模拟信号调理电路为由型号为INA143的差分放大器芯片构成的电路。

所述的AD转换电路为由型号为AD7606的AD转换芯片构成的电路。

所述的物理层收发电路为由型号为KSZ8041的物理层收发器芯片构成的电路。

所述的控制器电路为由型号为TMS320C6748的DSP芯片构成的电路。

所述的存储电路为由型号为FM25V10的存储器芯片和SD卡构成的电路。

所述的看门狗电路为由型号为74LVC1G32的或门芯片和型号为74HC4060的计数器芯片构成的电路。