【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及配電自動(dòng)化終端設(shè)備運(yùn)維，特別涉及一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器及測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
1、在配電自動(dòng)化終端設(shè)備的日常運(yùn)維中，確保電源模塊的正常工作至關(guān)重要。特別是在出現(xiàn)故障時(shí)，運(yùn)維人員需要準(zhǔn)確判斷問(wèn)題的所在，而涉及到的電源模塊主要包括：
2、內(nèi)部工作電源：為設(shè)備提供基本功能所需的電力；
3、后備電源：在主電源失敗時(shí)維持設(shè)備的關(guān)鍵功能；
4、裝置電源：通常用于整個(gè)系統(tǒng)的控制和監(jiān)控；
5、通訊電源：保障設(shè)備與外部系統(tǒng)的通信穩(wěn)定。
6、故障判斷中的挑戰(zhàn)：在實(shí)際操作中，由于新員工在配電自動(dòng)化終端設(shè)備方面的經(jīng)驗(yàn)不足，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，他們往往需要逐一測(cè)量這四個(gè)電源模塊的電壓。這個(gè)過(guò)程通常包含以下幾個(gè)步驟：
7、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：運(yùn)維人員首先需要準(zhǔn)備相應(yīng)的測(cè)量工具，如萬(wàn)用表；
8、停機(jī)規(guī)程：如果需要進(jìn)行安全測(cè)量，可能要按規(guī)定停止設(shè)備運(yùn)行；
9、測(cè)量過(guò)程：由于站位不便，運(yùn)維人員可能需要在桿塔上攀爬，并搭建臨時(shí)架設(shè)，進(jìn)行電壓測(cè)量。
10、在配電自動(dòng)化終端設(shè)備的日常運(yùn)維中，存在以下問(wèn)題：
11、配電自動(dòng)化終端故障判斷不準(zhǔn)確：
12、對(duì)于不熟悉設(shè)備的運(yùn)維人員，手動(dòng)逐個(gè)測(cè)量電源模塊電壓，可能會(huì)導(dǎo)致誤判。某些模塊的電壓波動(dòng)可能并不直接意味著故障，而是由于外部因素或瞬時(shí)變化導(dǎo)致的，這容易造成不必要的維修。
13、工作效率低下：
14、在桿塔等高空作業(yè)環(huán)境中，進(jìn)行設(shè)備檢查和電源測(cè)量的安全風(fēng)險(xiǎn)
15、安全隱患：
16、高空作業(yè)本身就存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量作業(yè)可能導(dǎo)致注意力下降，增加發(fā)生意外的概率。此外，外部環(huán)境(如天氣、風(fēng)力等)變化，也可能對(duì)作業(yè)安全造成影響。
17、缺乏自動(dòng)化手段：
18、傳統(tǒng)的手動(dòng)測(cè)量方式效率低，且難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。一旦出現(xiàn)故障，缺乏快速的診斷工具，運(yùn)維人員往往需要耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行排查。
19、綜上所述，在配電自動(dòng)化終端設(shè)備的日常運(yùn)維中，亟需一種提高工作效率，降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)提供一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器及測(cè)量方法，其使用方便，可提高配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量工作效率的同時(shí)，極大的降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2、本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：
3、一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，包括測(cè)量器外殼，安裝于測(cè)量器外殼上的若干輸入端口，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與輸入端口電性連接的信號(hào)調(diào)理電路，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與信號(hào)調(diào)理電路電性連接的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器電性連接的數(shù)字處理單元，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與數(shù)字處理單元電性連接的顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通訊接口，以及位于測(cè)量器外殼內(nèi)與信號(hào)調(diào)理電路、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電性連接電源模塊。
4、進(jìn)一步，所述輸入端口夠處理單相或三相電壓輸入，其能夠插入測(cè)量連接線，并通過(guò)測(cè)量連接線與配電自動(dòng)化終端設(shè)備的電源模塊連接，接收來(lái)自電源模塊的電壓信號(hào)；輸入端口通過(guò)連接線接入信號(hào)調(diào)理電路。
5、進(jìn)一步，所述信號(hào)調(diào)理電路包括隔離變壓器、衰減器和濾波器；
6、隔離變壓器連接在輸入端口和衰減器之間，提供電氣隔離；
7、衰減器連接在隔離變壓器后，對(duì)較高電壓信號(hào)進(jìn)行衰減，使電壓信號(hào)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，適應(yīng)模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入要求；
8、濾波器連接在衰減器后，消除高頻噪聲。
9、進(jìn)一步，所述模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器將信號(hào)調(diào)理電路輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端連接至數(shù)字處理單元。
10、進(jìn)一步，所述數(shù)字處理單元包括分析模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)的微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字處理單元基于模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)計(jì)算電壓的有效值、最大值、最小值和波動(dòng)；數(shù)字處理單元的輸出端連接到存儲(chǔ)模塊和通訊接口。
11、進(jìn)一步，所述測(cè)量器外殼上還安裝有顯示屏即按鍵，顯示屏與數(shù)字處理單元的輸出端連接。
12、一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法，該配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法基于上述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，包括以下步驟：
13、步驟1，電壓信號(hào)采集：通過(guò)多路電壓輸入端口，插入測(cè)量連接線，并通過(guò)測(cè)量連接線與配電自動(dòng)化終端設(shè)備的電源模塊連接，采集配電自動(dòng)化終端設(shè)備的內(nèi)部工作電源、后備電源、裝置電源和通訊電源的交流電壓信號(hào)；
14、步驟2，信號(hào)調(diào)理：輸入的電壓信號(hào)依次通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路的隔離變壓器進(jìn)行電氣隔離，確保測(cè)量的安全性；經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路的衰減器衰減，適應(yīng)模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入范圍；最后，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路的過(guò)濾波器消除高頻噪聲，確保測(cè)量精度；
15、步驟3，模數(shù)轉(zhuǎn)換：經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路調(diào)理的模擬電壓信號(hào)，通過(guò)模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
16、步驟4，數(shù)據(jù)處理：數(shù)字信號(hào)由數(shù)字處理單元進(jìn)行分析，計(jì)算出電壓的有效值rms、最大值、最小值和波動(dòng)范圍；
17、步驟5，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊及顯示：數(shù)字處理單元將電壓的有效值rms、最大值、最小值和波動(dòng)范圍輸出至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)、輸出至顯示屏進(jìn)行顯示、同時(shí)輸出至與通訊接口通訊連接的其他設(shè)備。
18、進(jìn)一步，所述數(shù)字處理單元通過(guò)以下公式計(jì)算電壓有效值rms：
19、
20、其中，vrms為電壓有效值rms；n為采樣點(diǎn)總數(shù)；i為第i個(gè)采樣點(diǎn)；vi為采樣的瞬時(shí)電壓值；
21、所述數(shù)字處理單元通過(guò)以下公式計(jì)算電壓波動(dòng)范圍：
22、δv＝vmax-vmin
23、其中，δv為電壓波動(dòng)范圍；vmax為采集數(shù)據(jù)中的最大電壓值；vmin為采集數(shù)據(jù)中的最小電壓值。
24、進(jìn)一步，所述測(cè)量器外殼內(nèi)還設(shè)有與模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器、電源模塊和顯示屏電性連接的比較器模塊，通過(guò)比較器能夠?qū)?nèi)部工作電源、后備電源、裝置電源和通訊電源的進(jìn)行兩兩比較，得出最大電壓值、最小電壓值以及相對(duì)差異；
25、比較過(guò)程包括以下步驟：
26、步驟1，每路電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路調(diào)理和模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理，得到數(shù)字化電壓值v1、v2、v3和v4，其中v1、v2、v3和v4分別代表來(lái)自內(nèi)部工作電源、后備電源、裝置電源和通訊電源輸入至輸入端口的電壓測(cè)量值；
27、步驟2，使用比較器對(duì)各組電壓進(jìn)行兩兩比較，得出最大電壓值、最小電壓值以及相對(duì)差異；
28、最大電壓值按以下公式計(jì)算：
29、vmax＝max(v1,v2,v3,v4)
30、vmax為四組電壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：包括測(cè)量器外殼，安裝于測(cè)量器外殼上的若干輸入端口，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與輸入端口電性連接的信號(hào)調(diào)理電路，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與信號(hào)調(diào)理電路電性連接的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器電性連接的數(shù)字處理單元，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與數(shù)字處理單元電性連接的顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通訊接口，以及位于測(cè)量器外殼內(nèi)與信號(hào)調(diào)理電路、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電性連接電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述輸入端口夠處理單相或三相電壓輸入，其能夠插入測(cè)量連接線，并通過(guò)測(cè)量連接線與配電自動(dòng)化終端設(shè)備的電源模塊連接，接收來(lái)自電源模塊的電壓信號(hào)；輸入端口通過(guò)連接線接入信號(hào)調(diào)理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述信號(hào)調(diào)理電路包括隔離變壓器、衰減器和濾波器；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器將信號(hào)調(diào)理電路輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；模擬轉(zhuǎn)數(shù)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述數(shù)字處理單元包括分析模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)的微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器；數(shù)字處理單元基于模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)計(jì)算電壓的有效值、最大值、最小值和波動(dòng)；數(shù)字處理單元的輸出端連接到存儲(chǔ)模塊和通訊接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述測(cè)量器外殼上還安裝有顯示屏即按鍵，顯示屏與數(shù)字處理單元的輸出端連接。
7.一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法，該配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法基于權(quán)利要求1-6任一所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法，其特征在于：所述數(shù)字處理單元通過(guò)以下公式計(jì)算電壓有效值RMS：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法，其特征在于：所述測(cè)量器外殼內(nèi)還設(shè)有與模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器、電源模塊和顯示屏電性連接的比較器模塊，通過(guò)比較器能夠?qū)?nèi)部工作電源、后備電源、裝置電源和通訊電源的進(jìn)行兩兩比較，得出最大電壓值、最小電壓值以及相對(duì)差異；
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量方法，其特征在于：步驟2信號(hào)調(diào)理過(guò)程中；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：包括測(cè)量器外殼，安裝于測(cè)量器外殼上的若干輸入端口，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與輸入端口電性連接的信號(hào)調(diào)理電路，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與信號(hào)調(diào)理電路電性連接的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器電性連接的數(shù)字處理單元，位于測(cè)量器外殼內(nèi)與數(shù)字處理單元電性連接的顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通訊接口，以及位于測(cè)量器外殼內(nèi)與信號(hào)調(diào)理電路、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電性連接電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述輸入端口夠處理單相或三相電壓輸入，其能夠插入測(cè)量連接線，并通過(guò)測(cè)量連接線與配電自動(dòng)化終端設(shè)備的電源模塊連接，接收來(lái)自電源模塊的電壓信號(hào)；輸入端口通過(guò)連接線接入信號(hào)調(diào)理電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述信號(hào)調(diào)理電路包括隔離變壓器、衰減器和濾波器；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)量器，其特征在于：所述模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器將信號(hào)調(diào)理電路輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端連接至數(shù)字處理單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化終端工作模塊電壓測(cè)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何瑞楠，昴孫清，普國(guó)友，莊薇，李芳，仇榮貴，龍輝，徐銘徽，王建華，徐天富，周廣志，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪供電局，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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