[实用新型]一种模块化可拓展的低压电力数据监控装置

说明书

本实用新型提出了一种模块化可拓展的低压电力数据监控装置，包括第一PCB板和第二PCB板，所述第一PCB板上集成有供电模块和模拟采样模块，所述第二PCB板上集成有计量控制模块、通信模块以及外设接口；所述第一PCB板和所述第二PCB板通过所述排针和所述排母进行物理连接和电信号传输；所述外设接口设有若干个排针，所述外设接口上的排针与第一PCB板上的排针数量相同。通过外设接口，实现功能模块化，同时根据用户的自定义需求可拓展，方便用户在已有装置的基础上集成自定义模块，降低了运维成本。

技术领域

本实用新型属于电力数据采集领域，尤其涉及一种模块化可拓展的低压电力数据监控装置。

背景技术

如今，电网低压侧的电力业务种类日趋多样化，用户电力行为画像、需求响应能力评估、用电异常监测等应用成为掌握用户或设备的负荷特征、用电状态等信息的有利工具，而电力数据的采集与分析为上述应用的开发提供了坚实的基础。目前，国内外的仪表公司研发了各式各样的电力测量装置，可用于低压侧电压、电流、功率等数据的采集与上传，并已取得了广泛应用。

然而随着应用开发对低压电力数据的应用需求不断提高，这些装置功能上存在的不足也逐渐凸显，现代电力业务通常需要对测量装置采集的数据进行定制化分析、处理或拓展，而现有测量装置的功能可拓展性不强，用户无法对装置进行改造，往往只能额外搭配其它型号或种类的设备来满足自身需求，或将业务逻辑全部署在云端，提高了运维成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提出了一种模块化可拓展的低压电力数据监控装置，包括第一PCB板和第二PCB板，所述第一PCB板上集成有供电模块和模拟采样模块，所述第二PCB板上集成有计量控制模块、通信模块以及外设接口；

可选的，所述第一PCB板上设有排针，所述第二PCB板上设有与排针对应的排母，所述第一PCB板和所述第二PCB板通过所述排针和所述排母进行物理连接和电信号传输。

可选的，所述外设接口设有若干个排针，所述外设接口上的排针与第一PCB板上的排针数量相同。

可选的，所述供电模块包括AD-DC转换电路，用于将交流电压转换为预设电压值的直流电压，为低压电力数据监控装置供电。

可选的，所述供电模块还包括保险丝、压敏电压以及TVS二极管，用于对低压电力数据监控装置进行过流保护。

可选的，所述供电模块还包括模式切换槽和短路帽，用于选择供电模块的供电模式；

可选的，所述模式切换槽包括短路帽和若干个插针，短路帽盖在预设插针上时切换供电模块为内部供电模式，短路帽未盖在预设插针上时切换供电模块为外部供电模式。

可选的，所述模拟采样模块分别通过外设端子连接低压配电网的A相、B相、C相，用于采集三相电压、三相电流以及剩余电流的模拟信号。

可选的，所述排针为串行接口，包括USART接口、SPI接口、I2C接口以及GPIO接口，用于通过不同串行通信协议传输电信号。

可选的，所述计量控制模块包括电能计量芯片和微处理器，所述电能计量芯片和微处理器之间通过高速SPI接口进行数据交换；

所述电能计量芯片用于将模拟采样模块采集到的模拟信号转换为数字信号；

所述微处理器用于对数字信号进行快速傅里叶变换以及谐波分析，输出电力数据。

可选的，所述电力数据包括各相的电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数以及谐波电压有效值、谐波电流有效值、谐波相角、剩余电流有效值。

可选的，通信模块包括RS485模块和4G模块；

所述RS485模块与微处理器的USART接口相连，用于本地通信和调试；