[发明专利]一种变电站无线多点电流电压相位伏安测量表计

权利要求书

1.一种变电站无线多点电流电压相位伏安测量表计，其特征在于：该表计包含一个数据处理主机和2个电压采集单元、8个电流采集单元；电压采集单元与主机、电流采集单元与主机之间均通过无线通信进行数据传输，数据处理主机负责完成所有电压采集单元、电流采集单元的时间同步功能、数据采集控制功能，数据采集控制集成在数据处理主机内，各个电压采集单元、电流采集单元在得到采集命令后只负责完成数据采集、数据装换及数据上送功能；

数据处理主机具备多点电流电压采集数据的伏安特性分析及测量数据统一基准下的向量图显示功能，与个数据采集从机之间通过2.4GHz无线数据传输方式连接，并对各单元通过同步信号对采集数据进行同步，确保交流量采集的通行及数据分析的准确性；数据处理主机具备将测试结果显示于自带的LCD屏上，并可将测试结果及数据通过无线或有线数据传输接口送出；

电压采集单元由交流电压采集单元单片机及2.4GHz无线通信模块组成，并由数据处理主机控制其工作与退出；

电流采集单元由交流电流采集电流单元单片机及2.4GHz无线通信模块组成，并由数据处理主机控制其工作与退出。

2.根据权利要求1所述的变电站无线多点电流电压相位伏安测量表计，其特征在于：所述的数据处理主机硬件包括：

1）适配AC220V电源的充电模块；

2）锂电池管理模块以及锂电池组，电源管理模块设置有电池过充保护电路，电池过充保护电路与电池充电模块连接，所述电池组的后端设置有电池过放保护电路，电池过放保护电路与纯正弦波逆变器连接；锂电池组通过供电电路对数据处理主机其他各部件供电；

3）2.4GHz无线通信模块基于Nordic公司nRF24E1单片机与无线收发天线构成，用于与各电压采集单元、电流采集单元之间自由通信；nRF24E1内嵌2.4GHz无线内核nRF2401芯片，内置CRC校验和多点通信控制，用于点对多通信；

4）LCD液晶显示屏用于显示数据处理结果及信息；

5）数据处理及运算单元基于意法半导体公司STM32F103X主控芯片，提供16通道的12位A/D转换器，利用该芯片再带的时钟系统，与电压采集单元、电流采集单元实现数据采集同步，同时对单片机上位机进行数据采集系统的软件设计，实现对采集数据的处理及显示；

6）功能控制模块 采用德州仪器公司的 TMS320F2812 芯片，以实现对整个数据采集分析系统的集中控制，并对数据处理及运算单元发送控制命令。

3.根据权利要求1所述的变电站无线多点电流电压相位伏安测量表计，其特征在于：所述电压采集单元硬件包括：

1）适配AC220V电源的充电模块；

2）锂电池管理模块以及锂电池组，电源管理模块设置有电池过充保护电路，电池过充保护电路与电池充电模块连接，所述电池组的后端设置有电池过放保护电路，电池过放保护电路与纯正弦波逆变器连接；锂电池组通过供电电路对数据处理主机其他各部件供电；

3）2.4GHz无线通信模块基于Nordic公司nRF24E1单片机与无线收发天线构成，用于与各电压采集单元、电流采集单元自由通信，nRF24E1内嵌2.4GHz无线内核nRF2401芯片，内置CRC校验和多点通信控制，用于点对多通信；

4）电压采集单元采用霍尔互感器采集交流电压信号，将信号传送给意法半导体公司STM32芯片对采集的信号进行调整，信号处理电路将调整好的信号进行 A/D 采样并进行运算处理，并使用4GHz无线通信模块将数据上送集中数据处理单元。

4.根据权利要求1所述的变电站无线多点电流电压相位伏安测量表计，其特征在于：所述电流采集单元硬件包括：

1)适配AC220V电源的充电模块；

2）锂电池管理模块以及锂电池组，电源管理模块设置有电池过充保护电路，电池过充保护电路与电池充电模块连接，所述电池组的后端设置有电池过放保护电路，电池过放保护电路与纯正弦波逆变器连接，锂电池组通过供电电路对数据处理主机其他各部件供电；

3）2.4GHz无线通信模块基于Nordic公司nRF24E1单片机与无线收发天线构成，作为与各电压采集单元、电流采集单元自由通信；nRF24E1内嵌2.4GHz无线内核nRF2401芯片，内置CRC校验和多点通信控制，适合点对多通信；

4）采用霍尔互感器采集交流电压信号，将信号传送给STM32对采集的信号进行调整，信号处理电路将调整好的信号进行 A/D 采样并进行运算处理，并使用4GHz无线通信模块将数据上送集中数据处理单元。