现场监控式的低压电力参数监控系统.pdf

现场监控式的低压电力参数监控系统，包括监控中心服务器、开关柜、现场工控机、与现场工控机相连的显示屏；开关柜内安装有数据采集控制模组，该模组包括耦合器、PLC模块组，PLC模块组包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块中的至少1种模块；耦合器、PLC模块组中的各模块通过卡板和卡槽卡接在一起；耦合器与现场工控机和监控中心服务器相连。本发明能够现场监控系统的实时参数，PLC模块组采用插接式连接并与耦合器配合使用，可以根据用户的需求选择不同的PLC采集模块和PLC控制模块，对不同的系统进行控制，管理和控制灵活、方便，而且大幅节省成本。

权利要求书1.  现场监控式的低压电力参数监控系统，包括监控中心服务器（6）、开关柜（9），其特征在于，还包括现场工控机（7）、与现场工控机（7）相连的显示屏（8）； 所述开关柜（9）内安装有数据采集控制模组，所述数据采集控制模组包括耦合器（1）、卡接在耦合器（1）正面或背面的PLC模块组（2），所述PLC模块组（2）包括开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）中的至少1种模块； 所述开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）的外壳的正面两侧均设置有卡槽（3），背面两侧均设置有卡板（4），PLC模块组（2）中的各模块通过卡板（4）和卡槽（3）卡接在一起； 所述耦合器（1）的正面或背面设置有插板（5），该插板（5）卡入PLC模块组（2）中靠近耦合器（1）的模块的卡槽（3）中； 所述耦合器（1）与现场工控机（7）和监控中心服务器（6）相连。 2.  根据权利要求1所述的现场监控式的低压电力参数监控系统，其特征在于，所述开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）的外壳包括前面板、后面板和两个侧板。 3.  根据权利要求2所述的现场监控式的低压电力参数监控系统，其特征在于，所述前面板的左右两侧均向外延伸构成延伸板，该延伸板末端连接有一个平板（31），延伸板垂直于该平板（31）连接在该平板（31）的中心线上，该平板（31）远离后面板的一端还连接有一个直板（32），直板（32）平行于前面板设置，所述直板（32）、延伸板以及位于直板（32）和延伸板之间的平板（31）构成卡槽（3）。 4.  根据权利要求2所述的现场监控式的低压电力参数监控系统，其特征在于，所述卡板（4）连接在后面板两侧且与后面板位于同一平面上。 5.  根据权利要求1至4任一所述的现场监控式的低压电力参数监控系统，其特征在于，所述耦合器（1）上设置有RJ45接口，耦合器（1）通过以太网与现场工控机（7）和监控中心服务器（6）相连。

说明书现场监控式的低压电力参数监控系统
技术领域
本发明涉及配电技术领域，具体地，涉及一种现场监控式的低压电力参数监控系统。
背景技术
低压配电设备作为电力系统的末端环节，其功能和性能直接影响着电能的质量，传统的低压配电设备主要由断路器、隔离开关、互感器、一次回路、二次回路等几个主要部分组装而成。随着智能电网的建设，要求系统监控能提供方便、直观的关于电能质量更为准确的实时信息，实现对配电和监控设备以及智能型元器件的监控、保护和控制通信。
目前，许多重要场所都采用低压配电监控系统，例如医院的重症监护室、污水处理、风电站水处理、光伏站、制造工厂等需要复杂监控和控制的场所，通过低压配电系统对电能质量各个参数进行监控。
现有技术中的低压低压电力参数监控系统一般采用PLC模块对低压侧及用户侧的开关量、模拟量、三相全电参数等不同的低压电力参数进行监控，但对不同的电参数采用不同的PLC采集模块或PLC控制模块监控且每个模块单独配置微处理器并与后台监控装置进行单独通信，由于微处理器成本远高于PLC采集模块或PLC控制模块，因而系统成本较高、管理复杂。此外，一些场所还需要现场观测系统的实时参数。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种低成本、易于管理的现场监控式的低压电力参数监控系统。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
现场监控式的低压电力参数监控系统，包括监控中心服务器、开关柜、现场工控机、与现场工控机相连的显示屏，所述开关柜内安装有数据采集控制模组，所述数据采集控制模组包括耦合器、卡接在耦合器正面或背面的PLC模块组，所述PLC模块组包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块中的至少1种模块；所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块的外壳的正面两侧均设置有卡槽，背面两侧均设置有卡板，PLC模块组中的各模块通过卡板和卡槽卡接在一起；所述耦合器的正面或背面设置有插板，该插板卡入PLC模块组中靠近耦合器的模块的卡槽中；所述耦合器与现场工控机和监控中心服务器相连。
作为本发明的进一步改进，所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块的外壳包括前面板、后面板和两个侧板。
进一步，所述前面板的左右两侧均向外延伸构成延伸板，该延伸板末端连接有一个平板，延伸板垂直于该平板连接在该平板的中心线上，该平板远离后面板的一端还连接有一个直板，直板平行于前面板设置，所述直板、延伸板以及位于直板和延伸板之间的平板构成卡槽。
进一步，所述卡板连接在后面板两侧且与后面板位于同一平面上。
进一步，所述耦合器上设置有RJ45接口，耦合器通过以太网与现场工控机和监控中心服务器相连。
综上，本发明的有益效果是：
1、本发明的PLC模块组中的各模块采用插接式连接并与耦合器配合使用，可以根据用户的需求选择不同的PLC采集模块和PLC控制模块，对不同的系统进行控制，管理和控制灵活、方便，而且大幅节省成本；
2、本发明设置了现场工控机和显示屏，可以在现场即时观察系统的实时参数，便于及时控制。
附图说明
图1是现场监控式的低压电力参数监控系统的结构示意图；
图2是数据采集控制模组的俯视图；
图3是PLC模块组中的模块的卡槽和卡板的结构示意图；
图4是数据采集控制模组的侧视图。
附图中标记及相应的零部件名称：1-耦合器；2-PLC模块组；21-开关量输入模块；22-开关量输出模块；23-模拟量输入模块；24-模拟量输出模块；25-三相电参数测量模块；3-卡槽；31-平板；32-直板；4-卡板；5-插板；6-监控中心服务器；7-现场工控机；8-显示屏；9-开关柜。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，现场监控式的低压电力参数监控系统，包括开关柜9、监控中心服务器6、现场工控机7、显示屏8，所述开关柜9内安装有数据采集控制模组，采集系统的开关量、模拟量、全电参数等数据或输出相应的控制指令，所述监控中心服务器6布设在远程的监控中心，现场工控机7布置在现场，监控中心服务器6与现场工控机7均与开关柜9相连，接收开关柜9采集的系统参数或向开关柜9发送控制指令，显示屏8与现场工控机7相连，显示现场工控机7接收到的系统实时数据。
如图2所示，所述数据采集控制模组包括耦合器1、卡接在耦合器1正面或背面的PLC模块组2。
所述PLC模块组2包括开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25中的至少1种模块；所述开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25的外壳的正面两侧均设置有卡槽3，背面两侧均设置有卡板4，PLC模块组2中的各模块通过卡板4和卡槽3卡接在一起，前一个模块的卡板4卡入后一个模块的卡槽3中；
所述耦合器1的背面设置有插板5，该插板5卡入PLC模块组2中靠近耦合器1的模块的卡槽3中，插板5卡入PLC模块组2中靠近耦合器1的模块的卡槽3中时，PLC模块组2就卡接在耦合器1的背面；
所述耦合器1与现场工控机7和监控中心服务器6相连。
前述PLC模块组2卡接在耦合器1的背面、PLC模块组2中各模块的卡接都是非永久性连接，可以随时拔下，也能随时卡接上去。
本实施例中的耦合器1主要用于对PLC模块组2中各模块进行控制和管理；前述开关量输入模块21用于采集开关量信号；开关量输出模块22用于输出开关量信号；模拟量输入模块23用于采集模拟量信号；模拟量输出模块24用于输出模拟量信号；三相电参数测量模块25用于采集三相电参数例如但不限于三相的电压、电流、功率，这些模块与外部开关、互感器、电能表等的连接方式同现有技术，此处不再赘述。本实施例中的监控中心服务器6、现场工控机7、耦合器1以及PLC模块组2中的各模块所采用的软件和电路均为现有技术，本发明不对软件和电路进行任何改进。
实际应用中，插板5也可设置在耦合器1的正面，使PLC模块组2卡接在耦合器1的正面；PLC模块组2可以仅为开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25中的1种或多种，可以根据用户的需求选择不同的模块插接到耦合器1上，对不同的系统进行控制，例如在只需要对开关量进行采集和控制的系统中，只需要插接开关量输入模块21、开关量输出模块22即可，因此本实施例中的低压配电监控系统的数据采集控制模组的管理和控制灵活、方便，而且大幅节省成本。在插接各模块时，各模块的顺序任意调整，图4为PLC模块组2仅选用开关量输入模块21、开关量输出模块22、三相电参数测量模块25时的侧视图。
实施例2：
在实施例1的基础上，为了使PLC模块组2中相邻两个模块的插接更加方便，本实施例中对卡板4和卡槽3的结构进行进一步改进：
如图3所示，所述外壳包括顶板、前面板、后面板和两个侧板,所述前面板的左右两侧均向外延伸构成延伸板，该延伸板末端连接有一个平板31，延伸板垂直于该平板31连接在该平板31的中心线上，该平板31远离后面板的一端还连接有一个直板32，直板32平行于前面板设置，所述直板32、延伸板以及位于直板32和延伸板之间的平板31构成卡槽3，位于直板32和延伸板之间的平板31为卡槽3的槽底；2个卡板4分别连接在后面板的左、右两侧且与后面板位于同一平面上。采用前述结构，PLC模块组2的相邻两个模块的插接和拆卸更加方便和易于控制。
所述外壳的前面板和后面板还设有数据总线通孔，用于将模块连接数据总线，一般而言，模块壳体内部设置有弹片，该弹片连接所在模块的数据输出端，弹片部分伸出数据总线通孔，相邻两个模块插接在一起时，后一个模块的弹片连接前一个模块的弹片，产生电连接，接入数据总线，这些模块通过该数据总线与耦合器1通信。这些模块与耦合器1可以采用EBUS进行通信，EBUS是德国倍福公司使用的LVDS（Low Voltage Differental Signaling）标准定义的数据传输标准。
所述外壳的顶板上开设有通信线缆通孔，通信线缆用于模块采集外部数据或向外部发送控制指令，即用于模块与外部设备相连，该通信线缆可以但不限于采用CAN总线。
所述耦合器1上设置有RJ45接口，耦合器1通过以太网与现场工控机7和监控中心服务器6相连，支持耦合器1向现场工控机7和监控中心服务器6发送大量的数据。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。