[实用新型]基于双CPU模式的便携式电能质量监测分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能质量监控技术，特别适用于电力系统、电力用户配电网、风电场及风光互补发电系统的电能质量检测分析仪。

背景技术

现有的电能质量监控产品或采用模拟电路，或采用工控机方式，在实时在线三相同时采集、分析处理方面考虑很少，工作可靠性不高，装置不能长期运行，也无法将采集分析参数远传至远方控制中心进行进一步分析处理，不能形成一个完整的电能质量监控信息网。

目前，国内部分生产厂家也开发了一些电力测控装置和电能质量监测装置，但在功能上、实用化方面均未达到理想效果，其存在的问题主要有：处理功能较差，运算速度较慢；计算能力较弱，难以实现高精度测量、实时监控和先进的算法；有些产品虽然引进了国外的技术模块，但是价格较高；有些产品无通讯和控制输出功能，不满足电力系统网络化、自动化的发展方向；另外，大部分的产品人机交互性不好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种应用于电能质量监测技术中的基于数字信号处理器和ARM芯片双CPU模式的便携式电能质量监测分析仪，该分析仪能对在线监控装置就地监控，还能实时提供电压、电流、有功功率、无功功率、频率等电能质量的基本参数，而且还能对电力系统的谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变等电能质量指标进行分析。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

基于双CPU模式的便携式电能质量监测分析仪，包括数据采集器ADS8364、同步采样锁相环电路、数字信号处理器DSP模块、ARM模块和TFT液晶显示触摸屏；

所述提供6路采样通道，实现对各电能指标的采集的数据采集器ADS8364与同步采样锁相环电路电连接，所述数据采集器ADS8364通过数据线与数字处理器DSP模块电连接；

所述数字处理器DSP模块通过串行通讯接口SCI-A与ARM模块连接；

实现对DSP计算结果的分析及显示ARM模块与TFT液晶显示触摸屏电连接，ARM模块把从数字信号处理器DSP中接收到的数据传送给TFT液晶显示触摸屏加以显示，所述TFT液晶显示触摸屏通过鼠标或手触摸操作实现对各相电能指标的查看。

具体地说，本实用新型所述数据采集器ADS8364提供6路采样通道，采用了16-bit精度的A/D转换器，所述6路采样通道配合同步采样锁相环电路实现完全同步信号，所述数据采集器ADS8364通过数据线与数字处理器TMS320F2812DSP模块电连接。

所述数字信号处理器TMS320F2812DSP片内的外设ADC通过ADCINA0和ADCINB0提供预留2路采样通道，用于其它电量信号的采集和测量，所述数字信号处理器TMS320F2812DSP集微控制器和高性能DSP的特点于一身，具有强大的控制和信号处理能力，能够实现复杂的控制算法，具有精度高、速度快、集成度高等特点，为不同控制领域提供了高性能解决方案。该模块对采集来的数据进行计算和分析处理，另外还采用了专门的抗混叠滤波芯片，能够灵活地设置和选择滤波特性，以便能进行比较精确的谐波测量。所述数字处理器TMS320F2812DSP模块还通过串行通讯接口SCI-A与S3C2410ARM模块连接，而SCI-B接口则作为备用通信接口或与其他数字设备连接从而实现对系统的扩展。

所述S3C2410ARM微控制器具有低功耗、高性价比的优点，已经广泛用于嵌入式控制领域。将其与DSP组成的框架用于实现本系统，充分体现了系统嵌入式、便携式的优点。模块中以太网接口则可实现与其他终端设备或PC机通信，构建分布式本地局域网，S3C2410ARM模块外部还设有一个FLASH存储器用来存放S3C2410ARM主程序，S3C2410ARM模块与TFT液晶显示触摸屏电连接，S3C2410ARM模块把接收到的数据传送给TFT液晶显示触摸屏加以显示，所述TFT液晶显示触摸屏通过鼠标或手触摸操作实现对各相电能指标的查看。

所述外扩静态SRAM用于暂存采样数据或为程序算法提供计算缓冲空间，所述计数通道与数字信号处理器TMS320F2812DSP的EV-B连接，实现对外部脉冲的准确计数并用于实时测量风速大小。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：