专利名称：电力信号感应系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力监控技术 领域，特别是涉及一种电力信号感应系统。
背景技术：
由于我国经济发展不平衡，盗窃成为一个严重的社会问题。作为我国国民生产生活的重要保障，电力系统也面临着严重的盗窃问题。为了防止电类设备、电缆、变压器等电力设施被不法分子偷窃，国内已经开始安装电力信号感应系统。当电力设施被破坏和偷窃时，电力线路上电信号的电力参数将发生变化，如当某条电缆被剪断时，该条电缆上的电压将发生大的变化。传统的电力信号感应系统可以对电网上的电力信号进行感应监控，提高了电力系统的安全性。然而，传统的电力信号感应系统往往采用蓄电池进行供电。蓄电池的供电效果容易受环境因素(如温度)的影响，而且需要频繁的为进行充电，因此蓄电池无法很好的为电力信号感应系统供电。另外，现有的电力信号感应系统往往通过全球移动通讯系统GSM这一公共网络将电力信号的电力参数发送到用户接警手机上。由于GSM上发送的信息容易被不法分子截获或更换，因此现有的电力信号感应系统也存在信号传输安全性低的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电力信号感应系统，以解决蓄电池供电方式无法很好的进行供电的问题并提高信号传输安全性，技术方案如下一种电力信号感应系统，包括电压互感器、信号调理电路、微控制器、感应取电模块和信号传输�？椋龅缪够ジ衅鳎糜诖优涞缦呗分胁杉缌π藕牛凰鲂藕诺骼淼缏罚糜诙运龅缌π藕沤写恚玫绞中藕判问降牡缌π藕�;所述微控制器，用于采样所述数字信号形式的电力信号并经快速傅里叶变换计算得到奇次谐波分量，计算得到奇次谐波分量的参数并将所述参数发送到所述信号传输�？椋凰鲂藕糯淠？椋糜诮霾问ü锪⑺统鋈ィ凰龈杏θ〉缒？椋糜诖优涞缦呗分懈杏θ〉绮⑽鲂藕诺骼淼缏�、所述微控制器和所述信号传输�？楣┑�。优选的，所述信号调理电路包括加法运算电路、有源低通滤波电路和模数转换器，所述加法运算电路，用于对所述电力信号进行电平移位；所述有源低通滤波电路，用于对进行电平移位后的电力信号进行滤波；所述模数转换器，用于对滤波后的电力信号进行模数转换，得到数字信号形式的电力信号。优选的，所述微控制器计算得到的奇次谐波分量为1、3、5和7次谐波分量。优选的，所述奇次谐波分量的参数包括频率、有效值、幅值和三相平衡度。优选的，所述信号传输�？槲淦低ㄐ拍？椤Ｓ叛〉模龈杏θ〉缒？槲杏θ〉缦呷ΑＳ叛〉模拱绯兀鲂藕诺骼淼缏�、所述微控制器和所述信号传输模块供电。优选的，还包括报警装置，用于在所述奇次谐波分量的参数高于相应的预设值时进行报警。 优选的,还包括IO输出�？�,用于输出控制信号。优选的，还包括485通信模块，用于与其他设备进行通信。通过应用以上技术方案，本发明提供的一种电力信号感应系统可以通过从配电线路中感应取电的方式进行供电，不需要频繁进行充电，而且受环境因素影响较�。佣Ｖち说缌π藕鸥杏ο低车恼Ｔ诵�。同时，本发明可以通过物联网进行数据传输，由于物联网可以单独建设成专有网络，因此数据传输的安全性较高。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的一种电力信号感应系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统中信号调理电路的结构示意图；图3为本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统的结构示意图；图4为本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统的结构示意图；图5为本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统的结构示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。如图I所示，本发明实施例提供的一种电力信号感应系统，包括电压互感器100、信号调理电路200、微控制器300、感应取电模块400和信号传输�？�500，电压互感器100，用于从配电线路中采集电力信号；信号调理电路200，用于对所述电力信号进行处理，得到数字信号形式的电力信号;
具体的，可以对电力信号电平移位后进行模数转换，从而得到数字信号形式的电力信号。当然，为了提高电力信号的有效性，还可以对电力信号进行滤波等处理，本发明在此不做限定。微控制器300，用于采样所述数字信号形式的电力信号并经快速傅里叶变换计算得到奇次谐波分量，计算得到奇次谐波分量的参数并将所述参数发送到信号传输�？椋黄渲校⒖刂破�300计算得到的奇次谐波分量可以为1、3、5和7次谐波分量。本领域技术人员可以理解的是，快速傅里叶变换可以计算得到奇次谐波分量和偶次谐波分量。但由于奇次谐波分量比偶次谐波分量造成的�：σ蠛芏啵虼嗽谑导视τ弥锌梢越龆云娲涡巢ǚ至拷屑扑慵纯伞Ｍ保谄胶獾娜嗟缌ο低持校捎诙猿乒叵担即涡巢ㄒ丫幌虼酥挥衅娲涡巢ǚ至看嬖�。由于1、3、5和7次谐波分量与其他奇次谐波分量相比�：Ω螅虼宋思跣〖扑懔浚谑导视τ弥锌梢越龆�1、3、5和7次谐波分量进行计算。其中，奇次谐波分量的参数可以包括频率、有效值、幅值和三相平衡度。由于奇次谐波分量是正弦波，因此它的各个参数即为正弦波所具有的参数，如频率、幅值、有效值和 相位等，在电力系统中，还将涉及到三相平衡度这一参数。在实际应用中，频率和幅值是最能够体现谐波特性的参数，因此可以仅对这两个参数进行计算即可。在实际应用中，微处理器300还可以与存储器相连接，对奇次谐波分量的参数进行存储。信号传输�？�500，用于将所述参数通过物联网发送出去；其中，信号传输�？�500可以为射频通信�？�。本领域技术人员可以理解的是，射频通信技术是物联网的重要组成部分。感应取电�？�400，用于从配电线路中感应取电并为信号调理电路200、微控制器300和信号传输�？�500供电。其中，感应取电�？�400可以为感应取电线圈。在实际应用中，感应取电�？�400可以包括变压器、全波整流电路和电池管理芯片等，首先使用变压器感应得到交流电，然后通过全波整流电路整流得到脉动电压，最后通过电池管理芯片对脉动电压处理，输出直流电。其中，电池管理芯片可以为TPS62112。在本发明其他实施例中，还可以同时使用锂电池为信号调理电路200、微控制器300和信号传输�？�500供电。这样,在电网出现断电的情况下，锂电池仍然可以支持电力信号感应系统进行工作，提高了可靠性。本发明提供的一种电力信号感应系统，可以通过从配电线路中感应取电的方式进行供电，不需要频繁进行充电，而且受环境因素影响较�。佣Ｖち说缌π藕鸥杏ο低车恼Ｔ诵�。同时，本发明可以通过物联网进行数据传输，由于物联网可以单独建设成专有网络，因此数据传输的安全性较高。如图2所不,本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统中,信号调理电路200包括加法运算电路210、有源低通滤波电路220和模数转换器230，加法运算电路210，用于对所述电力信号进行电平移位；有源低通滤波电路220，用于对进行电平移位后的电力信号进行滤波；具体的，有源低通滤波电路220可以为二阶低通巴特沃斯滤波器。模数转换器230，用于对滤波后的电力信号进行模数转换，得到数字信号形式的电力信号。
如图3所示，在本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统中，还可以包括报警装置600，用于在所述奇次谐波分量的参数高于相应的预设值时进行报警。本领域技术人员可以理解的是，由于奇次谐波对电力系统的�：艽螅虼诵枰谄娲涡巢ㄖ杏泄夭问�(如频率)过大时送出报警信号或直接通过报警装置进行报警。具体的，报警装置600可以包括音频输出装置，如喇叭、蜂鸣器，也可以同时包括屏幕、灯等装置。如图4所示，在本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统中，还可以包括10输出�？�700,用于输出控制信号。在实际应用中，本发明的电力信号感应系统可能需要根据奇次谐波分量的参数输出一些控制信号到其他设备中，用以控制其他设备的运行。举例来说，如果有一远程报警装 置与本发明的电力信号感应系统相连接，则所输出的报警控制信号可以通过IO输出�？�700输出到远程报警装置中，控制其进行报警。具体的设备及控制方法有多种形式，本领域技术人员均可以理解并实施，本发明在此不再累述。如图5所示，本发明实施例提供的另一种电力信号感应系统中，还可以包括485通信�？�800，用于与其他设备进行通信。在实际应用中，可以需要使用其他设备对本发明的电力信号感应系统进行配置等操作，通过485通信�？�800可以实现这一功能。本发明提供的一种电力信号感应系统，可以通过从配电线路中感应取电的方式进行供电，不需要频繁进行充电，而且受环境因素影响较�。佣Ｖち说缌π藕鸥杏ο低车恼Ｔ诵小Ｍ保痉⒚骺梢酝ü锪惺荽洌捎谖锪梢缘ザ澜ㄉ璩勺ㄓ型纾虼耸荽涞陌踩越细�。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的系统实施例中，作为单元显示的部件可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部�？槔词迪直臼凳├桨傅哪康�。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。以上所述仅是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电力信号感应系统，其特征在于，包括电压互感器、信号调理电路、微控制器、感应取电�？楹托藕糯淠？椋� 所述电压互感器，用于从配电线路中采集电力信号； 所述信号调理电路，用于对所述电力信号进行处理，得到数字信号形式的电力信号； 所述微控制器，用于采样所述数字信号形式的电力信号并经快速傅里叶变换计算得到奇次谐波分量，计算得到奇次谐波分量的参数并将所述参数发送到所述信号传输�？椋� 所述信号传输模块，用于将所述参数通过物联网发送出去； 所述感应取电�？椋糜诖优涞缦呗分懈杏θ〉绮⑽鲂藕诺骼淼缏�、所述微控制器和所述信号传输模块供电。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述信号调理电路包括加法运算电路、有源低通滤波电路和模数转换器， 所述加法运算电路，用于对所述电力信号进行电平移位； 所述有源低通滤波电路，用于对进行电平移位后的电力信号进行滤波； 所述模数转换器，用于对滤波后的电力信号进行模数转换，得到数字信号形式的电力信号。
3.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述微控制器计算得到的奇次谐波分量为1、3、5和7次谐波分量。
4.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述奇次谐波分量的参数包括频率、有效值、幅值和三相平衡度。
5.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述信号传输�？槲淦低ㄐ拍？�。
6.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述感应取电模块为感应取电线圈。
7.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所还包括锂电池，为所述信号调理电路、所述微控制器和所述信号传输�？楣┑�。
8.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，还包括报警装置，用于在所述奇次谐波分量的参数高于相应的预设值时进行报警。
9.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，还包括10输出�？椋糜谑涑隹刂菩藕�。
10.根据权利要求I或2所述的系统，其特征在于，还包括485通信模块，用于与其他设备进行通信。
全文摘要
本发明公开了一种电力信号感应系统，使用电压互感器从配电线路中采集电力信号并经信号调理电路进行处理，得到数字信号形式的电力信号，使用微控制器采样并经快速傅里叶变换计算得到奇次谐波分量，计算得到奇次谐波分量的参数，经信号传输�？榻霾问ü锪⑺统鋈�。由于物联网可以单独建设成专有网络，因此数据传输的安全性较高。本发明使用感应取电�？榇优涞缦呗分懈杏θ〉缫越泄┑纾恍枰捣苯谐涞纾沂芑肪骋蛩赜跋旖闲。佣Ｖち说缌π藕鸥杏ο低车恼Ｔ诵小�
文档编号G01R19/00GK102866295SQ201110188020
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者邢涛, 胡淼龙, 胡崇刚, 张万生 申请人:无锡物联网产业研究院, 感知物联网集团(无锡)有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
