1.本发明属于工业现场的电流测量及信号传输技术领域，具体涉及一种用于工业现场的电流监测装置。
背景技术：
2.在输电、配电以及各种工业现场用电线路中，为了能够保证规范用电防止出现线路超负荷隐患，需要对线路的电流进行实时监测。现阶段对各种电流进行监测采用的策略都是加装传感器来对电流进行测量，测量结果是基于电压或电流的模拟信号输出方式。这种采用模拟信号方式输出的优点是输出电路相对简单、体积偏小、价格相对便宜，但缺点是模拟信号在传输过程中不仅有损耗，而且易受外界干扰。
3.另外，这种测量结果的输出方式，在实际应用中不仅影响传感器的信号处理部分采集到的模拟信号的精度和准确度，而且还需要该信号处理部分就近安装，因此给传感器的布局和安装带来诸多不便。
技术实现要素：
4.针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种用于工业现场的电流监测装置，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种用于工业现场的电流监测装置，包括电流检测模块、信号采集模块以及显示控制模块；其中，
7.电流检测模块和信号采集模块组成电流信号检测设备；
8.电流检测模块，被配置为用于实现工业现场电流信号的检测、a/d转换、数据总线发送功能；
9.信号采集模块，被配置为用于接收数据总线发送过来的电流信号，并对电流信号进行数据预处理后通过以太网发送给显示控制模块；
10.显示控制模块，被配置为用于提供友好人机交互界面方便用户进行参数阈值设定，实时监控现场电流运行趋势，并对电流传输过载或突发异常报警显示。
11.优选地，电流测量模块，包括电流测量单元、a/d转换模块、第一单片机以及第一数据总线接口；电流经过电流互感器后，产生该电流模拟信号，将信号接入到a/d转换模块，由a/d转换模块将模拟信号转换成数字信号，数字信号经第一单片机的串行通讯接口输出至第一数据总线接口，由数据总线将测量结果的数字信号送入信号采集模块。
12.优选地，信号采集模块，包括第一socket通讯单元、数据处理单元、第二单片机以及第二数据总线接口；信号采集模块以32位单片机作为内核，数据处理单元通过对通过数据总线接收的数字信号进行数据预处理，将处理后的数字信号根据第一socket通讯单元的socket通讯协议制定的数据格式传输给显示控制模块；第二单片机以及第二数据总线接口主要用于信号采集模块的扩展，便于多类型信号的采集。
13.优选地，显示控制模块，包括第二socket通讯单元、系统设置单元、cpu单元、人机交互界面以及以太网；显示控制模块通过第二socket通讯单元完成与信号采集模块的通讯；通过系统设置单元对测量通道进行参数设置；通过cpu单元对接收到的数据与设定的阈值进行比较，判断电流是否正常；通过人机交互界面进行报警显示、数据存储和历史数据查看；通过以太网接收信号采集模块发送的预处理后的电流信号。
14.本发明所带来的有益技术效果：
15.本装置采用带有精密模数转换及串行通讯的电流检测模块，将电流测量的模拟信号转换成数字信号并通过数据总线输出，数字信号传输过程中损耗小，不易受外界的干扰，测量的信号更精准，并且能够实时掌握工业现场电流运行趋势和故障报警，且信号处理部分的安装位置不受限制，给布局和安装带来了很多便利，因此具有广泛的应用空间。
16.本发明装置能够实现工业现场各种电能传输过程的电流监测功能，实时监控传输过程中的电流数据，并通过大数据分析创建电流异常状态仿真模型，根据该模型实现电流异常报警和劣化趋势评估；采用本发明装置对于工业现场的电能传输能够实时监控，提高生产效率及经济效益和保证安全生产的重大意义。
附图说明
17.图1为本发明装置的系统功能框图。
18.图2为信号采集模块的采集流程图。
19.图3为显示控制模块的功能框图。
具体实施方式
20.下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
21.一种新型电流监测装置主要由电流测量模块、信号采集模块以及显示控制模块组成，电流检测模块和信号采集模块构成我们工业现场使用的电流信号检测设备，是本发明的关键部分，也是本装置的数据来源。各部分的功能与工作原理介绍如下：
22.电流测量模块主要是电流测量单元、单片机、a/d转换模块以及数据总线接口等组成。电流经过电流互感器后，产生该电流模拟信号，将信号接入到a/d转换模块，由该模块和单片机将模拟信号转换成数字信号，数字信号经单片机单元的串行通讯接口输出至数据总线接口，由数据总线将测量结果的数字信号送入信号采集模块。
23.信号采集模块是以32位单片机作为内核，对通过数据总线接收的数字信号进行数据预处理，将处理后的数字信号数据根据socket通讯单元的socket通讯协议制定的数据格式传输给显示控制模块，该部分的设计流程如图2所示。
24.显示控制模块，主要是通过socket通讯单元完成与信号采集模块的通讯；对测量通道进行参数设置；对接收到的数据与设定的阈值进行比较，判断电流是否正常；报警显示；数据存储和历史数据查看。该部分的设计流程如图3所示。
25.本发明装置能够实现工业现场各种电能传输过程的电流监测功能，实时监控传输过程中的电流数据，并通过大数据分析创建电流异常状态仿真模型，根据该模型实现电流异常报警和劣化趋势评估。采用本发明装置对于工业现场的电能传输能够实时监控，提高生产效率及经济效益和保证安全生产的重大意义。
26.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种用于工业现场的电流监测装置，其特征在于：包括电流检测模块、信号采集模块以及显示控制模块；其中，电流检测模块和信号采集模块组成电流信号检测设备；电流检测模块，被配置为用于实现工业现场电流信号的检测、a/d转换、数据总线发送功能；信号采集模块，被配置为用于接收数据总线发送过来的电流信号，并对电流信号进行数据预处理后通过以太网发送给显示控制模块；显示控制模块，被配置为用于提供友好人机交互界面方便用户进行参数阈值设定，实时监控现场电流运行趋势，并对电流传输过载或突发异常报警显示。2.根据权利要求1所述的用于工业现场的电流监测装置，其特征在于：电流测量模块，包括电流测量单元、a/d转换模块、第一单片机以及第一数据总线接口；电流经过电流互感器后，产生该电流模拟信号，将信号接入到a/d转换模块，由a/d转换模块将模拟信号转换成数字信号，数字信号经第一单片机的串行通讯接口输出至第一数据总线接口，由数据总线将测量结果的数字信号送入信号采集模块。3.根据权利要求1所述的用于工业现场的电流监测装置，其特征在于：信号采集模块，包括第一socket通讯单元、数据处理单元、第二单片机以及第二数据总线接口；信号采集模块以32位单片机作为内核，数据处理单元通过对通过数据总线接收的数字信号进行数据预处理，将处理后的数字信号根据第一socket通讯单元的socket通讯协议制定的数据格式传输给显示控制模块；第二单片机以及第二数据总线接口，用于信号采集模块的扩展，便于多类型信号的采集。4.根据权利要求1所述的用于工业现场的电流监测装置，其特征在于：显示控制模块，包括第二socket通讯单元、系统设置单元、cpu单元、人机交互界面以及以太网；显示控制模块通过第二socket通讯单元完成与信号采集模块的通讯；通过系统设置单元对测量通道进行参数设置；通过cpu单元对接收到的数据与设定的阈值进行比较，判断电流是否正常；通过人机交互界面进行报警显示、数据存储和历史数据查看；通过以太网接收信号采集模块发送的预处理后的电流信号。
技术总结
本发明公开了一种用于工业现场的电流监测装置，属于工业现场的电流测量及信号传输技术领域。本发明装置包括电流检测模块、信号采集模块以及显示控制模块；本发明装置采用带有精密模数转换及串行通讯的电流检测模块，将电流测量的模拟信号转换成数字信号并通过数据总线输出，数字信号传输过程中损耗小，不易受外界的干扰，测量的信号更精准，并且能够实时掌握工业现场电流运行趋势和故障报警，且信号处理部分的安装位置不受限制，给布局和安装带来了很多便利，因此具有广泛的应用空间。因此具有广泛的应用空间。因此具有广泛的应用空间。
技术研发人员：张明 孙宏杰 汪星星 张宝伟 沈永春
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十一研究所
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/1/18
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
