基于gps和公用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于電力測(cè)量領(lǐng)域的基于GPS和共用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x。
【背景技術(shù)】
[0002]由于社會(huì)的發(fā)展和電力測(cè)量要求的提高和范圍的擴(kuò)大，需要一種能在幾公里或更遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多測(cè)量點(diǎn)之間各項(xiàng)電力參數(shù)測(cè)量同步測(cè)量的設(shè)備，縱觀目前市場(chǎng)上的電力測(cè)量設(shè)備，絕大多數(shù)都不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離各類電參數(shù)的同步測(cè)量，從而也不能實(shí)現(xiàn)不同測(cè)量點(diǎn)間各通道相位值的測(cè)量。
[0003]基本電力參數(shù)相位的缺失，使得實(shí)際應(yīng)用中對(duì)一次側(cè)功率、電流互感器極性、互感器接線、用戶負(fù)載類型不能進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)或判別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種基于GPS和公用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x，包括測(cè)量?jī)x主機(jī)、測(cè)量?jī)x從機(jī)；所述測(cè)量?jī)x主機(jī)包括電壓測(cè)量線路、電流測(cè)量線路、顯示器、處理器、RTC模塊、GPS模塊及網(wǎng)絡(luò)通信模塊；所述測(cè)量?jī)x從機(jī)包括電壓測(cè)量線路、電流測(cè)量線路、顯示器、處理器、RTC模塊、GPS模塊及網(wǎng)絡(luò)通信模塊；測(cè)量?jī)x的主從機(jī)采用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)二者的同步測(cè)量。
[0005]主從機(jī)之間采用基于公用網(wǎng)絡(luò)的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離主從機(jī)各輸入通道的頻率、幅值、相位、功率、變比這些電參數(shù)的測(cè)量；本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)各自輸入通道頻率、幅值、相位的測(cè)量，還實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)各通道間相位、功率、變比等電參數(shù)的測(cè)量計(jì)算，豐富了測(cè)量信息、提高了測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量，也簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作量、提高了工作效率。
[0006]上述測(cè)量?jī)x主機(jī)和測(cè)量?jī)x從機(jī)各自均有獨(dú)立的供電系統(tǒng)，可獨(dú)立工作。
[0007]所述主從機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信模塊可根據(jù)實(shí)際需要采用有線網(wǎng)絡(luò)模塊或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊，主從機(jī)依托公共網(wǎng)絡(luò)，如電信網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)二者的通信，因此只要有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的情況，就能實(shí)現(xiàn)主從機(jī)之間的通信。
[0008]所述主從機(jī)的RTC模塊用于提供主從機(jī)各自的系統(tǒng)時(shí)鐘，可采用GPS通信授時(shí)；依托GPS的優(yōu)勢(shì)，從而保證主從機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間一致。
[0009]本實(shí)用新型遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x測(cè)量時(shí):
[0010]主機(jī)測(cè)量啟動(dòng)前，先與從機(jī)進(jìn)行通信，約定二者使用同一時(shí)基，采用GPS信號(hào)或RTC信號(hào)，如可在二者均正常接收到GPS信號(hào)時(shí)，則以GPS信號(hào)為同步測(cè)量的時(shí)基，否則就以RTC信號(hào)作為同步時(shí)基；時(shí)基確認(rèn)后，主機(jī)將設(shè)置好的測(cè)量啟動(dòng)的時(shí)刻，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊發(fā)送給從機(jī)；當(dāng)測(cè)量啟動(dòng)時(shí)刻到達(dá)后，主從機(jī)分別啟動(dòng)測(cè)量，自此實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)由同一時(shí)刻啟動(dòng)的同步測(cè)量；測(cè)量結(jié)束后，主機(jī)收集匯總主從機(jī)所有測(cè)量通道的結(jié)果，通過(guò)分析計(jì)算，將結(jié)果輸出至主機(jī)顯示器顯示。
[0011]從機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊，先確立與主機(jī)同步測(cè)量的時(shí)基，當(dāng)接收到測(cè)量同步時(shí)刻命令后，立即停止當(dāng)前工作，在命令所述的時(shí)刻，開(kāi)啟與主機(jī)同一時(shí)刻啟動(dòng)的新一輪的測(cè)量，測(cè)量完成后，計(jì)算接入通道的頻率、幅值及相位值，存儲(chǔ)并輸出到從機(jī)顯示器上顯示，待接收到主機(jī)發(fā)送的測(cè)量結(jié)果查詢時(shí)，將存儲(chǔ)結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊發(fā)送給主機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型基于GPS的測(cè)量?jī)x主從機(jī)間的同步測(cè)量采用同時(shí)基的方法:首先，由于GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，不同區(qū)域的主從機(jī)處理器會(huì)在同一時(shí)刻接收到各自GPS模塊傳送的信息，且2個(gè)GPS模塊傳輸?shù)男畔⒁嘞嗤虼薌PS信號(hào)既可以作為同步測(cè)量的時(shí)基信號(hào)，又可作為主從機(jī)RTC模塊的授時(shí)信號(hào)；其次，主從機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的RTC模塊采用相同的配置，經(jīng)GPS授時(shí)后，主從機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘同步，即便是在接收不到GPS信號(hào)的情況下，經(jīng)之前GPS授時(shí)的RTC模塊信號(hào)亦可作為二者同步測(cè)量的時(shí)基；因此基于GPS的同時(shí)基方法可以實(shí)現(xiàn)主從機(jī)的同步測(cè)量。
[0013]從機(jī)測(cè)量完成后，將頻率、幅值、相位存儲(chǔ)的同時(shí)，通過(guò)顯示器將結(jié)果輸出顯示；主機(jī)端信號(hào)測(cè)量完成后，主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊讀取從機(jī)測(cè)量結(jié)果，并計(jì)算主從機(jī)間各通道的幅值、相位等電參數(shù)或信號(hào)間的關(guān)系，并將結(jié)果輸出至顯示器顯示。
[0014]本實(shí)用新型基于GPS和公用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x的主機(jī)及從機(jī)，可獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)接入通道的頻率、幅值、相位這些電參數(shù)的測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0015]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容:
[0016]圖1:本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2:本實(shí)施例主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3:本實(shí)施例從機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4:本實(shí)施例同步測(cè)量時(shí)序示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括主機(jī)1、從機(jī)7 ;其中主機(jī)包括電壓電流輸入端4、顯示器2、鍵盤6、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口 3及GPS天線5 ;從機(jī)包括電壓電流輸入端10、顯示器8、鍵盤12、從機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接口 11及GPS天線9 ；
[0021]在具體的實(shí)施例中，從機(jī)的個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要配置，但均為從機(jī)7結(jié)構(gòu)。
[0022]在不同的實(shí)施例中，主從機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信可根據(jù)實(shí)際實(shí)施配置為有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊。
[0023]在本實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)通信接口 3、11采用基于公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的GPRS模塊。
[0024]參照?qǐng)D2，為所述主機(jī)結(jié)構(gòu)圖，電壓電流輸入端4包括電壓輸入端及其測(cè)量線路14和電流輸入端及其測(cè)量線路15 ;14、15的輸出信號(hào)，連接至主機(jī)處理器13，鍵盤6輸出信號(hào)連接至主機(jī)處理器，主機(jī)處理器連接顯示器2，用于顯示測(cè)量結(jié)果；主機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信模塊16連接至主機(jī)處理器，主機(jī)3接16，主機(jī)GPS模塊17連接至主機(jī)處理器，GPS收發(fā)天線5接17 ;主機(jī)RTC模塊18接主機(jī)處理器；主機(jī)電源模塊19提供主機(jī)工作的電源；
[0025]參照?qǐng)D3，為所述從機(jī)結(jié)構(gòu)圖，電壓電流輸入端10包括電壓輸入端及其測(cè)量線路20和電流輸入端及其測(cè)量線路21 ;20、21的輸出信號(hào)，連接至從機(jī)處理器26，鍵盤12輸出信號(hào)連接至從機(jī)機(jī)處理器，從機(jī)處理器連接顯示器8，用于顯示測(cè)量結(jié)果，從機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信模塊22連接至從機(jī)處理器，從機(jī)11接22，從機(jī)GPS模塊23連接至從機(jī)處理器，GPS收發(fā)天線9接23 ;從機(jī)RTC模塊25接從機(jī)處理器；從機(jī)電源模塊24提供從機(jī)工作的電源；
[0026]參照?qǐng)D4，為本實(shí)例同步測(cè)量時(shí)序示意圖，在同一時(shí)間軸27下，主機(jī)于時(shí)刻28發(fā)送時(shí)基選擇命令29給從機(jī)，從機(jī)接收到后，應(yīng)答并與主機(jī)通信約定采用一致的時(shí)基(GPS信號(hào)或RTC信號(hào))；約定好測(cè)量時(shí)基后，主機(jī)于時(shí)刻31啟動(dòng)測(cè)量設(shè)置，將具體的測(cè)量啟動(dòng)時(shí)刻命令32通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊發(fā)送給從機(jī)，32發(fā)送完成后，主機(jī)等待測(cè)量時(shí)刻的到來(lái)；從機(jī)于時(shí)刻31開(kāi)始接收主機(jī)測(cè)量啟動(dòng)時(shí)刻命令33，并于時(shí)刻34接收完畢，處理后，關(guān)閉當(dāng)前工作，等待測(cè)量時(shí)刻的到來(lái)；當(dāng)時(shí)刻37到達(dá)后，主從機(jī)立即開(kāi)啟各自的測(cè)量，由此實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)在同一時(shí)刻啟動(dòng)的數(shù)據(jù)測(cè)量，即實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)的同步測(cè)量；其中，由于采用了基于GPS的技術(shù)，且主從機(jī)RTC模塊一致，因此無(wú)論采用2種時(shí)基的任一種，均可實(shí)現(xiàn)時(shí)刻37同時(shí)到達(dá)主從機(jī)；在相同的通信速率下，測(cè)量啟動(dòng)命令32幀長(zhǎng)固定不變的情況下，命令32經(jīng)主機(jī)傳送到從機(jī)之間的通信時(shí)間延遲亦為一固定值，且可測(cè)，因此主從機(jī)延遲等待時(shí)長(zhǎng)35、36之間的差值亦為一固定值，主機(jī)選擇合理的等待時(shí)長(zhǎng)35，從而保證了從機(jī)有足夠的時(shí)間接收并處理命令信息，即時(shí)刻37為未來(lái)某一時(shí)刻值；至此實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)間穩(wěn)定、可靠、測(cè)量結(jié)果可信的同步測(cè)量。
[0027]在一個(gè)完整的測(cè)量周期內(nèi)，主機(jī)處理器得到主從機(jī)各通道的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)頻率、幅值、相位基本信息，計(jì)算得到各通道間相位、變比、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)，通過(guò)主機(jī)顯示器將測(cè)量結(jié)果顯示。
[0028]本實(shí)施例中主從機(jī)通信失敗時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入單機(jī)測(cè)量模式，實(shí)現(xiàn)各自輸入通道信號(hào)的測(cè)量計(jì)算及結(jié)果顯示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于GPS和公用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x，包括測(cè)量?jī)x主機(jī)、測(cè)量?jī)x從機(jī)； 所述測(cè)量?jī)x主機(jī)包括電壓測(cè)量線路、電流測(cè)量線路、顯示器、處理器、RTC模塊、GPS模塊及網(wǎng)絡(luò)通信模塊；所述測(cè)量?jī)x從機(jī)包括電壓測(cè)量線路、電流測(cè)量線路、顯示器、處理器、RTC模塊、GPS模塊及網(wǎng)絡(luò)通信模塊； 其特征在于:測(cè)量?jī)x的主從機(jī)之間采用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)二者的同步測(cè)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x，其特征在于:主從機(jī)之間采用基于公用網(wǎng)絡(luò)的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離主從機(jī)各輸入通道的頻率、幅值、相位、功率、變比這些電參數(shù)的測(cè)量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x，其特征在于:測(cè)量?jī)x主機(jī)可獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)接入通道的頻率、幅值、相位這些電參數(shù)的測(cè)量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x，其特征在于:測(cè)量?jī)x從機(jī)可獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)接入通道的頻率、幅值、相位這些電參數(shù)的測(cè)量。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于GPS和公用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程相位測(cè)量?jī)x，包括測(cè)量?jī)x主機(jī)和從機(jī)；該儀表采用GPS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)主從機(jī)的聯(lián)機(jī)同步測(cè)量，不但實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)各自輸入通道頻率、幅值、相位的測(cè)量，還實(shí)現(xiàn)了主從機(jī)各通道間相位、功率、變比等電參數(shù)的測(cè)量計(jì)算，豐富了測(cè)量信息、提高了測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量，也簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的工作量、提高了工作效率。
【IPC分類】G01R19/00, G01R23/02, G01R25/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204945246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520339915
【發(fā)明人】王海濱, 李垣霖
【申請(qǐng)人】西安雙英科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日