[其他]監測供配電系統的數據采集器

無效

• 申請號: 87202062
• 申請日: 1987-02-14
• 公開（公告）號: CN87202062U
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發明（設計）人: 閻文功;伍德榮
• 申請（專利權）人: 鞍山鋼鐵公司;鞍鋼礦山動力廠
• 主分類號: H04B9/00
• 分類號: H04B9/00
• 代理公司: 鞍山鋼鐵公司專利事務所
• 代理人: 雷賀建

本實用新型用于供配電系統的監測計量點的多點，多回路的模數轉換與數據集中采集，也可用于一些機械運動量（轉動、平動），電磁式儀表、轉速表等多點的機電數字轉換采集系統，是上述系統的物理量監測控制的一次檢測元件和多通道的接口設備。

本實用新型未做出前，國內計算機在線實時監控供配電系統還無完整且經濟的方案，關健在于各種電參量的檢測，模數轉換與接口設備，特別是對多回路系統電度量的檢測、轉換與自動計量沒有得到很好解決，普遍研究的有二種方法：一是在計量儀表中加裝脈沖轉換裝置；二是在二次系統加裝各種電參量變送器，對前一種如上海電表廠生產的脈沖電度表，就是在表中加裝磁感應式高頻振蕩電路的脈沖轉換裝置，其弱點有：整個電路均由分離器件構成，尤其電路器件本身的離散性，及隨溫度等外界條件變化影響，不能長期穩定運行，同時該脈沖轉換電路需在儀表中增加附加裝置，使儀表精度受到影響。第二種方法：是在二次檢測回路加裝功率、電壓、電流變送器等，變送器轉換的模擬信號，經模數轉換器轉換處理得到數據。此方法弱點有：1、增加系統誤差；變送器本身精度，模數轉換器精度對原系統引起的附加誤差；2、被離散化的離散函數一定成度上要偏離原有的時域函數，特別是多回路系統很不適用，同時成本較高。

本實用新型的設計完成，正是為了克服上述檢測、轉換裝置的弱點，來實現計算機在線監控，使供配電系統安全、經濟運行。

本實用新型是用紅外技術，設計了紅外光電發射裝置，接收裝置來檢測位移并將其轉換成電信號，將電脈沖信號整形、轉換，經譯碼編碼到數據鎖存，通過多通道接口設備與計算機聯接，實現計算機在線實時監控。采集器的發射與接收裝置部分可做成多種幾何形狀來滿足檢測點的要求，而且采集點和通道個數，可以和計算機配合任意選定。采集器的工作電壓為5V。

本數據采集器采用紅外光電器件及電路，組成一次傳感器件，解決了抗干擾與可靠性問題。由于它本身與儀表無任何機械和電氣聯系，故對原系統無附加誤差，同時設計的多點，多通道接口，也保證了多回路系統各點函數的連續性，加之計算機終端處理，使電網安全，經濟運行，節省電力資源，比現在人工操作與管理，效率提高上千倍。

本數據采集器????造價低，容易安裝實施，每檢測點僅檢測裝置部分造價為采用變送器方法的1／10，是采用高頻振蕩脈沖轉換裝置的1／3，而且性能優于前二種方法。由于該數據采集器為多路采集器，多路信號先經數據采集器處理，故減輕了主控計算機的負擔，降低了系統硬件投資。

在附圖一中（1）為數據采集器的紅外光電發射與接收裝置。（a）和（b）可以做成多種形狀來滿足檢測點的需要，將測得的機械轉動量或平動量位移信號，通過電路送至（2）進行光電脈沖整形、轉換，至（3）譯碼編碼到（4）數據處理鎖存。（4）能夠接受計算機（7）的控制信號，將指定通道鎖存數據通過數據總線接口（6）送至計算機（7），并對相應通道的譯碼編碼器（3）和鎖存器（4）復位。控制邏輯電路（5），根據程序發出復位，1～0指令，使（3）復位，（4）復位，（6）復位。

以上為一個通道的動作次序。

附圖二為光電傳感器電原理圖。

圖中R₁D₁構成最簡單的紅外光電發射電路，作為傳感器的信號源；R₂D₂構成紅外光電接收電路。

通電后，當接受器D₂測到一定量值的機械轉動（或平動）位移信號后，就將該物理量轉換成為3～12V電脈沖信號，輸出到數據采集板J₅槽口某個輸入端子上。

附圖三為數據采集板電原理圖。

圖中C₁～C₃為CMOS電平轉換電路；H₁～H₃為史密特脈沖整形電路；A₁～A₁₆為8位的串入／并出二進制同步計數器；I₁～I₃為6位反向器；B₁～B₁₆為8位三態鎖存器；F₁為8位三態總線緩沖／驅動器；E₁、G₁分別為4－16線及2－4線譯碼控制器，J₁、J₁為計算機控制信號及擴充接口；J₃、J₄為8位并行數據輸入、輸出及擴充接口；J₅為16通道光電傳感器與采集板實時信息的連接插口。整塊板為總線形控制邏輯結構。