[实用新型]一种电压监测仪

说明书

本实用新型公开一种电压监测仪，包括ARM主芯片、A/D采集模块、数据存贮模块、人机对话模块、通信模块、时钟模块、看门狗模块、电源模块。A/D采集模块包括电流型电压互感器、电压平移电路；数据存贮模块包括铁电存贮器FRAM和闪存FLASH；人机对话模块包括按键、液晶显示屏、指示灯；通信模块包括GPRS通信模块、RS‑485接口、RS‑232接口；时钟模块包括硬时钟、锂电池；电源模块包括开关电源、备用电源；看门狗模块包括看门狗电路和MOS控制管。电压监测仪具有测量精确、统计全面、上报及时、稳定可靠等特征，为供电部门对电压质量的考核提供了有力的技术支撑。

技术领域

本实用新型涉及一种电压监测仪，属于监测电网电压技术领域。

背景技术

电力是国家经济运行的发动机，电网的安全运行关系到国家经济命脉和百姓生活的幸福指数。电力部门对电网的供电质量也提出了更高的要求，供电电压的合格率是考核电力部门的重要指标。电压监测仪可以长期监测电网电压，对电压数据进行统计并存储，工作人员可通过网络随时了解这些数据，以便分析和考核。

现有电压监测仪有以下问题：

①电压监测仪按电源电压等级分100V、220V、380V三种，根据用电性质不同而有所区别。这给生产、安装和维护带来了不便；

②电压监测仪安装在变电站/配电房/变电箱/居民表箱等地，各种电磁干扰严重，而设备又无人值守，很难长时间稳定可靠运行；

③线路停电后，要求通过GPRS网络及时上报停电故障，采用电池作为备用电源，要更换电池比较麻烦。

发明内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本实用新型提供一种电压监测仪。为了符合100V、220V、380V三种电压等级电源，采用宽电压的开关电源，保证在三种电压等级下，开关电源能稳定输出直流电压，供电压监测仪使用。

为了保证电压监测仪稳定工作，采用看门狗断电电路，当ARM主芯片程序异常时，能及时断电复位。

为了保证线路停电时，能及时上报停电故障，采用超级电容提供后备电源，保证停电后，电压监测仪能正常工作1分钟，不需要电池作为停电工作的后备电源。

技术方案：一种电压监测仪，包括ARM主芯片、A/D采集模块、数据存储模块、人机对话模块、通信模块、时钟模块、看门狗模块和电源模块；所述A/D采集模块、数据存储模块、人机对话模块、通信模块、时钟模块和看门狗模块均ARM主芯片连接；所述A/D采集模块包括电流型电压互感器和电压平移电路，ARM主芯片通过A/D采集模块对线路电压进行实时采集；ARM主芯片通过时钟模块获取实时时间；所述看门狗模块包括看门狗电路和MOS控制管，当ARM主芯片死机时，看门狗模块切断ARM主芯片的工作电源，然后自动重新上电，使ARM主芯片断电复位；所述电源模块包括能适应AC100V、AC220V、AC380V三种电压等级的宽电压开关电源以及超级电容充放电电路，开关电源给ARM主芯片、数据存储模块、通信模块、人机对话模块和超级电容充放电电路供电，线路断电后通过超级电容充放电电路放电使电压监测仪继续工作1分钟以上，ARM主芯片将线路断电信息通过通信模块上报给上位机。

所述A/D采样模块包括电流型电压互感器和电压平移电路，A/D采样模块采用2mA~2mA电流型电压互感器进行电压采样，采用运算放大器作为电压平移电路将信号平移至0V以上，供ARM主芯片A/D采集。

所述时钟模块的包括时钟芯片和时钟电源，所述时钟电源为锂电池，ARM主芯片通过I²C总线读写时钟模块。

所述数据存储模块具有铁电存储器和闪存两个芯片；ARM主芯片通过I²C总线读写，保存实时数据到铁电存贮器芯片上；ARM主芯片通过SPI总线读写，保存历史数据到闪存芯片上。