一種小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，屬于計(jì)量儀器領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括監(jiān)測顯示模塊、測量變換模塊、超限報(bào)警模塊、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)處理程序以及便攜式機(jī)箱，其中監(jiān)測顯示模塊與測量變換模塊相連構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于測試用電電壓、電流品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示；超限報(bào)警模塊，用于用電電壓或電流超出設(shè)定值時(shí)閃鳴報(bào)警；存儲(chǔ)模塊用于采集數(shù)據(jù)的記錄存儲(chǔ)，還能通過USB接口將數(shù)據(jù)導(dǎo)出；數(shù)據(jù)處理程序用于對(duì)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；便攜式機(jī)箱用于各模塊的集成及提供操作面板和對(duì)外接口。本實(shí)用新型能夠?qū)y試期間全時(shí)段的供電電壓、電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄；供電電壓和電流指標(biāo)超限報(bào)警功能提醒操管人員立即采取應(yīng)急措施，最大程度保障了設(shè)備安全，降低了測試安全隱患；歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、瀏覽、分析處理功能用于測試期間出現(xiàn)問題的分析與定位。
【專利說明】一種小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小型化電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，尤其是能實(shí)時(shí)識(shí)別、記錄、報(bào)警測試或試驗(yàn)期間用電危險(xiǎn)電壓和電流的監(jiān)測儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，工程人員需要對(duì)供電線路的供電品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控。電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有:電壓幅值、電流幅值、頻率、諧波量、電量等，電壓跌落或升高問題引起設(shè)備誤跳閘，電流振蕩問題導(dǎo)致設(shè)備工作不穩(wěn)定，短時(shí)斷電現(xiàn)象造成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)丟失。隨著電力行業(yè)測量與管理的自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的逐步推進(jìn)，已經(jīng)出現(xiàn)了具有測量與分析輸入多路電壓、電流、電能、電量等各種電能質(zhì)量參數(shù)的電能質(zhì)量監(jiān)測儀器。
[0003]然而，對(duì)于單純的測試或試驗(yàn)期間用電品質(zhì)的監(jiān)測，現(xiàn)有的電能質(zhì)量監(jiān)測儀器仍有眾多不便，外形龐大、操作復(fù)雜、功能欠缺，既降低了工作效率、增加了使用成本，同時(shí)帶來了一定的安全隱患。為確保測試或試驗(yàn)期間的電力保障安全，通過對(duì)整個(gè)測試或試驗(yàn)期間的用電品質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量、記錄，電壓和電流出現(xiàn)任何問題時(shí)第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警并及時(shí)處理，同時(shí)可導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)用于測試出現(xiàn)故障時(shí)問題的分析定位，


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，解決以上技術(shù)問題。該小型化全時(shí)監(jiān)測儀具有對(duì)測試間的供電電壓、電流進(jìn)行全時(shí)監(jiān)測的功能，可對(duì)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的供電電壓、電流超限及時(shí)進(jìn)行報(bào)警和處理，保障設(shè)備安全；并可通過存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出和歷史數(shù)據(jù)的瀏覽對(duì)問題進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的最終定位與解決。
[0005]具體地說，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，包括監(jiān)測顯示模塊、測量變換模塊、存儲(chǔ)模塊、超限報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)處理程序以及便攜式機(jī)箱。其中監(jiān)測顯示模塊與測量變換模塊相連構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測測試用電電壓、電流的品質(zhì)，并在液晶面板上實(shí)時(shí)顯示；存儲(chǔ)模塊用于對(duì)采集的2通道數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)，還能通過USB接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出；超限報(bào)警模塊，用于用電電壓或電流超出設(shè)定值時(shí)閃鳴報(bào)警；數(shù)據(jù)處理程序用于對(duì)轉(zhuǎn)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；便攜式機(jī)箱用于各模塊的集成及提供操作面板和對(duì)外接口。
[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步的特征在于:監(jiān)測儀外殼正面設(shè)置有電壓超限和電流超限聲光二維智能報(bào)警指示；監(jiān)測儀外殼背面設(shè)置有USB接口用于將歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出至移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備；預(yù)留RS-232和RS-485串行通訊接口，實(shí)現(xiàn)由單一測試間用電品質(zhì)的測量到組網(wǎng)測量的功能。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步的特征在于:監(jiān)測儀內(nèi)部設(shè)置有電壓變換器和電流變換器，能夠?qū)y試用高電壓大電流分壓分流成O?5V和4?20mA的信號(hào)；監(jiān)測儀內(nèi)部設(shè)置有0.5級(jí)精度的穿芯式互感器用于電流測量；存儲(chǔ)模塊采用Flash存儲(chǔ)，監(jiān)測儀掉電后數(shù)據(jù)不丟失。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:該小型化全時(shí)監(jiān)測儀攜帶、使用方便，可以對(duì)測試或試驗(yàn)期間的用電品質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和記錄，供電電壓、電流超限時(shí)及時(shí)報(bào)警并處理，通過對(duì)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出、分析可判定測試期間出現(xiàn)的問題是否與供電品質(zhì)有關(guān)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的內(nèi)部電路連接示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型的面板正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本實(shí)用新型的面板背面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:1_監(jiān)測顯示模塊，2-測量變換模塊，3-超限報(bào)警模塊，4-存儲(chǔ)模塊，5-便攜式機(jī)箱，6-數(shù)據(jù)處理程序，7-USB接口，8-測試用電輸入端口，9-測試用電輸出端口，10-穿芯式電流互感器。

【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]圖1給出了本實(shí)用新型的內(nèi)部電路連接結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1，小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，包括監(jiān)測顯示模塊1、測量變換模塊2、超限報(bào)警模塊3、存儲(chǔ)模塊4、便攜式機(jī)箱5以及數(shù)據(jù)處理程序6。所述監(jiān)測顯示模塊I與測量變換模塊2相連構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于測試用電電壓、電流品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示；超限報(bào)警模塊3用于電壓、電流超標(biāo)時(shí)報(bào)警；存儲(chǔ)模塊4用于記錄存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)并通過USB接口 7將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出，數(shù)據(jù)處理程序6用于對(duì)轉(zhuǎn)出的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0015]本實(shí)用新型的監(jiān)測顯示模塊1，主要由微處理器和液晶面板組成，采用硬件實(shí)時(shí)時(shí)鐘，掉電后由鋰電池供電。監(jiān)測顯示模塊I輸入信號(hào)O?5V、4?20mA，熔絲規(guī)格250VAC/1A，電源對(duì)地絕緣強(qiáng)度1500VAC，輸入通道和地之間隔離電壓大于500VAC。微處理器采用高速、高性能32位ARM微處理器，畫面響應(yīng)時(shí)間小于0.1秒，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電壓、電流的監(jiān)測和顯示。液晶面板采用480X240點(diǎn)陣TFT高亮度液晶面板，CCFL背光、畫面清晰、寬視角。監(jiān)測顯示模塊I預(yù)留微型打印機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的打印輸出；預(yù)留RS-232和RS-485串行通訊接口，實(shí)現(xiàn)由單一測試間用電品質(zhì)的測量到組網(wǎng)測量的功能。
[0016]本實(shí)用新型的監(jiān)測顯示模塊I不能直接采集測試用電的指標(biāo)值220VAC、30A，采用測量變換模塊2與監(jiān)測顯示模塊I構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)電壓和電流的全時(shí)監(jiān)測顯示。測量變換模塊2輸入阻抗:被測電流< 10mA時(shí)，輸入阻抗約為200 Ω ;被測電流^ 10mA時(shí)，輸入阻抗約為零。測量變換模塊2過載能力:10倍標(biāo)稱輸入值，持續(xù)5s。測量變換模塊2隔離耐壓:> 2.5kVDC，lmin。為保證監(jiān)測儀的安全性及測試安全性，使用電壓變換器和電流變換器將高電壓大電流分壓分流變?yōu)镺?5V和4?20mA的信號(hào)。為保證監(jiān)測儀的高精度測量要求和測試的高可靠性要求，使用0.5級(jí)精度的穿芯式互感器測量電流10。
[0017]本實(shí)用新型的超限報(bào)警模塊3，引入聲光二維智能提示，具備電壓超限和電流超限報(bào)警功能。電壓允許波動(dòng)范圍為220V±10%，下限值大于198V，上限值小于242V ;從安全的角度出發(fā)，日常使用時(shí)將監(jiān)測儀的報(bào)警值設(shè)定為200V?235V。監(jiān)測儀測量最大電流為30A,日常使用時(shí)將監(jiān)測儀的報(bào)警值設(shè)定為O?30A。
[0018]本實(shí)用新型的存儲(chǔ)模塊4，采用FLASH存儲(chǔ)，掉電后數(shù)據(jù)不丟失。兼容USB2.0以下通訊協(xié)議，支持任意品牌4G容量以內(nèi)的FAT格式的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，通過USB接口 7將歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出，通過編制的數(shù)據(jù)處理程序6對(duì)導(dǎo)出的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
[0019]本實(shí)用新型的便攜式機(jī)箱5，采用鋁合金材質(zhì)機(jī)箱，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，兼容良好的接地要求，機(jī)箱內(nèi)模塊間包覆絕緣材料，提高測試安全性。機(jī)箱側(cè)面和底部留有通風(fēng)口，確保機(jī)箱長時(shí)間使用具有良好的散熱性；機(jī)箱側(cè)面安裝便攜式提手，方便攜帶；采用臥式機(jī)箱，底部安裝可調(diào)節(jié)支腿，方便操作和觀察。
[0020]圖2和圖3分別給出了本實(shí)用新型的機(jī)箱面板正面結(jié)構(gòu)和背面結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2，監(jiān)測儀前后面板分別采用一體化有機(jī)玻璃，可以清晰顯示液晶屏的內(nèi)容，有效保護(hù)液晶屏；液晶屏下部的功能控制區(qū)設(shè)計(jì)為一體化薄膜按鍵，方便操作使用；液晶屏右方為電壓超限和電流超限聲光報(bào)警提示，下方為監(jiān)測儀電源開關(guān)。參照?qǐng)D3，測試用電輸入端口 8、測試用電輸出端口 9和USB接口 7使用通用接口，兼容性好。
[0021]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。因此本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)所附的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，包括監(jiān)測顯示模塊(I)、測量變換模塊(2)、超限報(bào)警模塊(3)、存儲(chǔ)模塊(4)、便攜式機(jī)箱(5)以及數(shù)據(jù)分析軟件￠)，其特征在于:所述監(jiān)測顯示模塊(I)與測量變換模塊(2)相連構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于測試用電電壓、電流品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示，超限報(bào)警模塊⑶用于電壓、電流超限時(shí)報(bào)警，存儲(chǔ)模塊⑷用于存儲(chǔ)記錄數(shù)據(jù)并通過USB接口(7)將記錄數(shù)據(jù)導(dǎo)出，數(shù)據(jù)分析軟件(6)用于對(duì)導(dǎo)出的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，其特征在于:監(jiān)測儀外殼正面設(shè)置有電壓超限和電流超限聲光二維智能報(bào)警指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，其特征在于:監(jiān)測儀外殼背面設(shè)置有USB接口(7)用于將歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入至任意品牌的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，其特征在于:監(jiān)測儀內(nèi)部設(shè)置有電壓變換器和電流變換器，能夠?qū)y試用高電壓大電流分壓分流成O?5V和4?20mA的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，其特征在于:監(jiān)測儀內(nèi)部設(shè)置有0.5級(jí)精度的穿芯式電流互感器(10)用于電流測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，其特征在于:存儲(chǔ)模塊采用Flash存儲(chǔ)模式，掉電后數(shù)據(jù)不丟失。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化測試用電品質(zhì)全時(shí)監(jiān)測儀，其特征在于:預(yù)留RS-232和RS-485串行通訊接口，實(shí)現(xiàn)由單一測試間用電品質(zhì)的測量到組網(wǎng)測量的功能。
【文檔編號(hào)】G01R19/165GK204028253SQ201420437055
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張銳, 黃成 , 徐松林, 劉洋, 趙志敏, 王軍延, 董琳琳, 尤焜 申請(qǐng)人:張銳, 黃成 , 徐松林