专利名称：一种实现振动检测的电测量设备及电测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电网用户负载的电测量领域，更特定言之，本实用新型尤其是关于一种实现振动检测的电测量设备。
背景技术：
当前，对电网系统的改造和创新已逐渐成熟，同时因为电网构成的复杂性和多种用户需求，对电测量仪器仪表的要求也逐步提高。同时，针对不同电测量仪表的数据抄读系统的功能也日趋完善。电测量设备，尤其是电表本身在实现正常电能测量和信 息采集的同时，应当保证其自身元器件性能的稳定和遭受外界环境影响或制约的等级，否则，即使设备本身的硬件和软件能够做到精确无误，却仍无法克服外界因素的制约。 为了解决这些问题，常规的仪器仪表制造商均通过对电测量设备的结构件和材料作出要求和改进，例如通过增加设备内部空间和密封程度来实现防水防尘或防止温度影响，而对于设备遭受撞击或振荡的情况下，仅仅通过加固结构件或整体焊接的方式显然无法完全解决这个问题，而且耗费原材料成本，例如，电表在遭受严重撞击或振动时，它的数据是否能够完好保存和抄读是一个必须面临的问题。
发明内容本实用新型所要解决的问题就是提供一种能够实现振动检测的电测量设备，可以对电测量设备本身外部的撞击和振动进行检测和记录，并根据振动的等级来判定是否停抄或数据处理，防止数据的丢失或损坏，结构简单，成本低。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种实现振动检测的电测量设备，其特征在于它包括信号采集装置、处理器、存储器和传输端，并进一步包括加速度计，其中电网电力线接入信号采集装置，所述处理器分别连接至信号采集装置、加速度计、存储器和传输端。作为优选，所述信号采集装置包括至少一个电流互感器和电压互感器，用以采集电网电力线的电流和电压脉冲信号，并将这些信号传输至处理器。作为优选，所述处理器包括A/D转换电路、计量芯片和单片机，所述A/D转换电路接收电流和电压脉冲信号，进行模数转换并传输至计量芯片进行计量运算，所述计量芯片得出计量信息并传输至单片机进行数据处理。作为优选，所述加速度计包括一个振动传感器，并包括一个将感测到的机械振动能转换为电能的转换装置，所述振动传感器与转换装置耦合连接，所述转换装置将转换所得的电能信息传输至单片机。作为优选，所述单片机将处理后的计量信息和电能信息存储至存储器。作为优选，所述单片机内集成有一个存储一组预设命令的FLASH单元，所述单片机根据这组预设命令来判定是否根据电能信息而存储计量信息。作为优选，所述传输端包括无线传输电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。本实用新型同时在此基础上提出一种电测量系统，它包括若干个如前所述的电测量设备，并包括一个数据采集装置，所述电测量设备通过其传输端通信连接至数据采集装置，所述数据采集装置与一个远端主站设备之间相互通信。作为优选，所述传输端包括无线传输电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。本实用新型的有益效果是显而易见的，通过对电测量设备外部的撞击和振动检测，实现了设备本身对此类事件的检测和记录，并根据振动的等级来判定是否停抄或数据处理，防止数据的丢失或损坏。同时，电测量设备能够将此类事件信息传输给系统主站，便于提示和设备维护。以下结合附图
对本实用新型作进一步说明图I为本实用新型电测量设备的结构原理图；图2为本实用新型单片机的电能和计量信息的检测控制流程图；图3为本实用新型的一种优选系统的结构原理图。
具体实施方式
实施例一参照图I，本实用新型电测量设备10包括信号采集装置I、处理器2、存储器3和传输端4，并进一步包括一个加速度计5，其中电网电力线LIN接入信号采集装置1，处理器2分别电连接至信号采集装置I、加速度计5、存储器3和传输端4。作为优选，所述信号采集装置I包括至少一个电流互感器和电压互感器(图中未绘示出)，用以采集电网电力线LIN的电流脉冲I和电压脉冲U信号，并将这些信号传输至处理器2。作为优选，所述处理器2包括A/D转换电路21、计量芯片22和单片机23，所述A/D转换电路21接收电流I和电压U脉冲信号，进行模数转换并传输至计量芯片22进行计量运算，所述计量芯片22得出计量信息并传输至单片机23进行数据处理。作为优选，所述加速度计5包括一个振动传感器(图中未绘示)，并包括一个将感测到的机械振动能转换为电能的转换装置，所述振动传感器与转换装置耦合连接，所述转换装置将转换所得的电能信息传输至单片机23。作为优选，所述单片机23将处理后的计量信息和电能信息存储至存储器3。作为优选，所述单片机23内进一步集成有一个存储一组预设命令的FLASH单元，单片机23根据这组预设命令来判定是否根据电能信息而存储计量信息。作为优选，所述传输端4包括无线传输电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。无线传输电路可以是一个射频(RF)电路，它通过无线网络或电磁能量传输数字信息。或者，传输端4可以是一个电力线载波(PLC)通信电路，将数字信息调制为例如60Hz至80Hz范围内进行通信。又或者，传输端4设有一个光口通讯电路，其通过无线网络或低频RF与一个同样具有相应光口的抄读设备，例如手持机或PDA进行数据传输。[0027]参照图2，其中示意性描述出了本实用新型电测量设备的工作流程图，在本实用新型的优选实施例中，这个流程可由单片机23根据其FLASH单元中存储的预设存储命令和参数实现，在正常情况下，电测量设备10对采集装置I所感应出的电流I和电压U信号进行取样和功率计算。值得注意的是，图2中特别详细描述了在设备10遭受例如撞击等振动情况下，单片机23所作出的应对措施，在加速度计5中设有滤波电路，以保证所转换得出的电能信号波形的无误性，否则可能因为某些信号突波对电路造成影响，导致误读。当单片机23接收到一个非零电能信号时，它会对此信号进行判断，并调用FLASH中的参数LEVEL_I以进行判定；若电能信号的幅值超出这个参数，则单片机23生成一个事件EVENT_SE，此EVENT_SE中设定出了此事件的类型和相关读数，然后单片机23会持续对此信号波形接收一个预设时间段T ；在此时间段T后，若仍然超出参数LEVEL_I的预设值，则单片机23将进一步完成 事件EVENT_SE，同时对此时负载的电量进行结算并将电功率耗用量存储于存储器3中，同时在本实用新型的优选实施例中，可将信息反映于电测量设备10的显示器上，或者控制继电器拉闸并进行报警；若单片机23所接收到的电能信号未超出LEVEL_I的设定值，则进一步判定此信号是否超出一个参数LEVEL_II所设范围内；若超出LEVEL_II，则按照前述方式对此信号波形持续接收一个预设时间T ；在此时间段T后，对信号波形进行分析，在分析得出稳定后，完成这个步骤；若未超出LEVEL_II的设定，则电测量设备10进行正常电功率计量和抄读工作。实施例二参照图I，本实用新型电测量设备10包括信号采集装置I、处理器2、存储器3和传输端4，并进一步包括一个加速度计5，其中电网电力线LIN接入信号采集装置1，处理器2分别电连接至信号采集装置I、加速度计5、存储器3和传输端4。作为优选，所述信号采集装置I包括至少一个锰铜采集电路和分压采集电路(图中未绘示出)，用以采集电网电力线LIN的电流脉冲I和电压脉冲U信号，并将这些信号传输至处理器2。作为优选，所述处理器2包括A/D转换电路21、计量芯片22和单片机23，所述A/D转换电路21接收电流I和电压U脉冲信号，进行模数转换并传输至计量芯片22进行计量运算，所述计量芯片22得出计量信息并传输至单片机23进行数据处理。作为优选，所述加速度计5包括一个振动传感器(图中未绘示)，并包括一个将感测到的机械振动能转换为电能的转换装置，所述振动传感器与转换装置耦合连接，所述转换装置将转换所得的电能信息传输至单片机23。作为优选，所述单片机23将处理后的计量信息和电能信息存储至存储器3。作为优选，所述单片机23内进一步集成有一个存储一组预设命令的FLASH单元，单片机23根据这组预设命令来判定是否根据电能信息而存储计量信息。作为优选，所述传输端4包括无线传输电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。无线传输电路可以是一个射频(RF)电路，它通过无线网络或电磁能量传输数字信息。或者，传输端4可以是一个电力线载波(PLC)通信电路，将数字信息调制为例如60Hz至80Hz范围内进行通信。又或者，传输端4设有一个光口通讯电路，其通过无线网络或低频RF与一个同样具有相应光口的抄读设备，例如手持机或PDA进行数据传输。参照图2，其中示意性描述出了本实用新型电测量设备的工作流程图，在本实用新型的优选实施例中，这个流程可由单片机23根据其FLASH单元中存储的预设存储命令和参数实现，在正常情况下，电测量设备10对采集装置I所感应出的电流I和电压U信号进行取样和功率计算。值得注意的是，图2中特别详细描述了在设备10遭受例如撞击等振动情况下，单片机23所作出的应对措施，在加速度计5中设有滤波电路，以保证所转换得出的电能信号波形的无误性，否则可能因为某些信号突波对电路造成影响，导致误读。当单片机23接收到一个非零电能信号时，它会对此信号进行判断，并调用FLASH中的参数LEVEL_I以进行判定；若电能信号的幅值超出这个参数，则单片机23生成一个事件EVENT_SE，此EVENT_SE中设定出了此事件的类型和相关读数，然后单片机23会持续对此信号波形接收一个预设时间段T ； 在此时间段T后，若仍然超出参数LEVEL_I的预设值，则单片机23将进一步完成事件EVENT_SE，同时对此时负载的电量进行结算并将电功率耗用量存储于存储器3中，同时在本实用新型的优选实施例中，可将信息反映于电测量设备10的显示器上，或者控制继电器拉闸并进行报警；若单片机23所接收到的电能信号未超出LEVEL_I的设定值，则进一步判定此信号是否超出一个参数LEVEL_II所设范围内；若超出LEVEL_II，则按照前述方式对此信号波形持续接收一个预设时间T ；在此时间段T后，对信号波形进行分析，在分析得出稳定后，完成这个步骤；若未超出LEVEL_II的设定，则电测量设备10进行正常电功率计量和抄读工作。参照图3，本实用新型同时在此基础上提出一种电测量系统，它包括若干个如前所述的电测量设备10，并包括一个数据采集装置20，所述电测量设备10通过其传输端4通信连接至数据采集装置20，所述数据采集装置20与一个远端主站设备30之间相互通信。作为优选，所述传输端4包括无线电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。无线传输电路可以是一个射频(RF)电路，它通过无线网络或电磁能量传输数字信息。或者，传输端4可以是一个电力线载波(PLC)通信电路，将数字信息调制为例如60Hz至80Hz范围内进行通信。又或者，传输端4设有一个光口通讯电路，其通过无线网络或低频RF与一个同样具有相应光口的抄读设备，例如手持机或PDA进行数据传输。本实用新型的优选实施例仅仅是为了详细描述的意图而体现的，并非是对本实用新型的限定。应当了解，一切基于本实用新型作出的修改、变化或替代特征，皆应涵盖于本实用新型的技术范畴中。
权利要求1.一种实现振动检测的电测量设备，其特征在于它包括信号采集装置、处理器、存储器、传输端和加速度计，其中电网电力线接入信号采集装置，所述处理器分别连接至信号采集装置、加速度计、存储器和传输端。
2.如权利要求I所述实现振动检测的电测量设备，其特征在于所述信号采集装置包括至少一个电流互感器和电压互感器，用以采集电网电力线的电流和电压脉冲信号，并将这些信号传输至处理器。
3.如权利要求I所述实现振动检测的电测量设备，其特征在于所述处理器包括A/D转换电路、计量芯片和单片机，所述A/D转换电路接收电流和电压脉冲信号，进行模数转换并传输至计量芯片进行计量运算，所述计量芯片得出计量信息并传输至单片机进行数据处理。
4.如权利要求I所述实现振动检测的电测量设备，其特征在于所述加速度计包括一个振动传感器，并包括一个将感测到的机械振动能转换为电能的转换装置，所述振动传感器与转换装置耦合连接，所述转换装置将转换所得的电能信息传输至单片机。
5.如权利要求3所述实现振动检测的电测量设备，其特征在于所述单片机内集成有一个存储一组预设命令的FLASH单元，所述单片机根据这组预设命令来判定是否根据电能信息而存储计量信息。
6.如权利要求4所述实现振动检测的电测量设备，其特征在于所述单片机内集成有一个存储一组预设命令的FLASH单元，所述单片机根据这组预设命令来判定是否根据电能信息而存储计量信息。
7.如权利要求I所述实现振动检测的电测量设备，其特征在于所述传输端包括无线传输电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。
8.—种电测量系统,其特征在于它包括若干个如权利要求I 7之任一项所述的电测量设备，并包括一个数据采集装置，所述电测量设备通过其传输端通信连接至数据采集装置，所述数据采集装置与一个远端主站设备之间相互通信。
9.如权利要求8所述的电测量系统，其特征在于所述传输端包括无线传输电路、PLC通信电路和光传输电路中的至少一者。
专利摘要本实用新型公开了一种能够实现振动检测的电测量设备，它包括信号采集装置、处理器、存储器和传输端，并进一步包括加速度计，其中电网电力线接入信号采集装置，所述处理器分别连接至信号采集装置、加速度计、存储器和传输端。本实用新型可以对电测量设备本身外部的撞击和振动进行检测和记录，并根据振动的等级来判定是否停抄或数据处理，防止数据的丢失或损坏，结构简单，成本低。本实用新型同时在此基础上提出一种电测量系统，它包括若干个前述的电测量设备，并包括一个数据采集装置，所述电测量设备通过其传输端通信连接至数据采集装置，所述数据采集装置与一个远端主站设备之间相互通信。
文档编号G01R22/10GK202631629SQ20122015116
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者徐鹤还, 潘建成 申请人:华立仪表集团股份有限公司