[发明专利]单CPU电能质量检测与双向电能计量综合系统

权利要求书

1.一种单CPU电能质量检测与双向电能计量综合系统，其特征在于：包括CPU主控单元、三相电压输入通道模块、三相电流输入通道模块、信息分析单元、电源模块、数据与命令通道模块、键盘输入模块、液晶显示模块以及驱动软件。其中三相电压输入通道模块、三相电流输入通道模块与信息分析单元相连；信息分析单元通过同步串行总线与CPU主控单元相连；数据与命令通道模块通过同步串行总线与CPU主控单元相连；数据与命令通道模块通过异步串行总线输出数据或接收外部命令；键盘输入模块通过I/O口地址总线与主控单元相连；液晶显示模块通过同步串行总线与CPU主控单元相连；电源模块的输入端与三相电压输入通道模块相连，输出端与本综合系统电源线相连为综合系统供电。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述CPU主控单元采用低功耗高性能精简指令集(RISC)CPU的单片机。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的三相电压输入通道模块直接接入三相四线或三相三线的待测高压信号，量程为0～1000伏特，通过精密采样电阻阵列采集电压信号输入至信息分析单元并以18K的采样速率进行数字化采样；所述的三相电流输入通道模块接收霍尔电流传感器输出的电流信号，同时兼容电流互感器输出的电流信号，经过滤波调整后输入至信息分析单元并以18K的采样速率数字化采集电流信号，量程为0～100安培。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述数据与命令通道模块采用串行异步总线输出电能质量参数与电能计量数值，同时还可以接收外部设置命令，用于远程设置该综合系统的工作条件，主要包括开启/停止命令、采样时间分辨率、谐波阶次等参数；更进一步，所述数据与命令通道模块所采用串行异步总线接口兼容RS485总线协议和控制器局域网络(CAN)总线协议。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述键盘输入模块的键盘采用CPU主控单元I/O口组成5键输入，分别为增加、减少、左移、右移以及确认按键；所述液晶显示模块采用128×64点阵的液晶蓝屏，用于显示部分电能质量参数或电能计量的当前检测值；键盘输入模块与液晶显示模块的综合使用可用于本地设置该综合系统的工作条件，包括开启/停止命令、采样时间分辨率、谐波阶次等参数。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电源模块采用直接供电和备用电池两种供电电源；直接供电从所检测电力对象中取电，经过整流稳压后分两路输出，一路为综合系统供电，另一路为备用电池以浮充的方式进行充电；当直接供电出现中断或者所测电力对象不方便取电的时候，由备用电池直接为综合系统提供直流供电。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于驱动软件主要包括初始化功能模块、人机接口功能模块、通信与命令解析功能模块、数据采样与真值计算功能模块、数据结构与协议编码功能模块等。