(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123245195.0 (22)申请日 2021.12.2 2 (73)专利权人 南昌大学 地址 330000 江西省南昌市东湖区红谷滩 新区学府大道 999号 (72)发明人 武和雷　张宗寿　韩绍栋　张旦　 (74)专利代理 机构 南昌青远专利代理事务所 (普通合伙) 36123 专利代理师 刘爱芳 (51)Int.Cl. G01R 22/10(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G05B 19/042(2006.01) G08B 19/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于物联网的电能质量实时监测系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种基于物联网的电能质 量实时监测系统， 包括电力信号取样模块、 电能 计量模块、 STM32主控模块、 WIFI模块、 温度传感 器、 蜂鸣器、 存储模块以及电源模块， 所述电力信 号取样模块的输出端与电能计量模块的输入端 相连接， 所述电能计量模块的SPI接口与 STM32主 控模块的SPI接口相连接， 所述温度传感器、 蜂 鸣 器和存储模块分别与STM32主控模块相连； 所述 WIFI模块与STM32主控模块的串口相连； 所述电 源模块分别与电能计量模块、 STM32主控模块和 WIFI模块相连接进行供电； 本实用新型通过电能 计量模块与S TM32主控模 块及相关电路实现电能 质量的检测， 并通过WIFI模块， 实现电能质量参 数的远距离传输， 达到可远程实时监测电能质量 的效果。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 217766606 U 2022.11.08 CN 217766606 U 1.一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 其特征在于： 包括电力信号取样模块 （1） 、 电能计量模块 （2） 、 S TM32主控模块 （3） 、 WIFI模块 （4） 、 温度传感器 （5） 、 蜂鸣器 （6） 、 存储 模块 （7） 以及电源模块 （8） ， 所述电力信号取样模块 （1） 的输出端与电能计量模块 （2） 的输入 端相连接， 所述电能计量模块 （2） 的SPI接口与STM32主控模块 （3） 的SPI接口相连接， 所述 温 度传感器 （5） 、 蜂鸣器 （6） 和存储模块 （7） 分别与STM32主控模块 （3） 相连； 所述WIFI模块 （4） 与STM32主控模块 （3） 的串口相连； 所述电源模块 （8） 分别与电能计量模块 （2） 、 STM32主控模 块 （3） 和W IFI模块 （4） 相连接进行 供电。 2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 其特征在于： 所述 电力信号取样模块 （1） 由电流互感器 （101） 、 电压互感器 （102） 和信号处理电路 （103） 组成， 所述电流互感器 （101） 、 电压互感器 （102） 分别与信号处理电路 （103） 连接， 所述电流互感器 （101） 与电压互感器 （102） 用于对测量信号进 行取样， 将所测的高压电信号降低成低压电信 号， 以保证输入的电力 信号不至于烧毁电能计量模块 （2） 。 3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 其特征在于： 所述 信号处理电路 （103） 用于将电力信号转成电压信号， 并经过滤波处理将处理好的信号送进 电能计量模块 （2） 。 4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 其特征在于： 所述 电能计量模块 （2） 用于对电压信号进行采样， 并且能够计算出电能质量的电流、 电压、 电量、 功率、 功率因素、 相角、 频率数据， 电能计量模块 （2） 寄存器将这些离散的电信号数据进 行储 存。 5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 其特征在于： 所述 STM32主控模块 （3） 作为系统的控制中心， 用于读取电能计量模块 （2） 寄存器中的电能质量 参数、 读取温度传感器 （5） 的温度数据、 计算谐波、 控制蜂鸣器 （6） 、 将数据传输给WIFI模块 （4） 、 将数据存进存 储模块 （7） 。 6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 其特征在于： 所述 WIFI模块 （4） ， 用于将所检测的电能质量 参数数据通过W IFI无线传输 到云端。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217766606 U 2一种基于物联网的电能质量实时监测系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及电能质量检测技术与物联网通讯技术领域， 尤其是涉及一种基于 物联网的电能质量实时监测系统。 背景技术 [0002]在我国电力系统高速 发展过程中， 在用电终端难免会接入一些大功率、 非线性、 不 平衡负载等设备， 比如工业炼钢电弧炉、 电气化铁路、 电力电子设备等的大量使用， 这会使 电力系统中产生谐波、 间谐波、 三相不平衡、 电压波动和闪变、 电压跌落和短时中断等一系 列电能质量问题。 这些问题不仅会使一些精密仪器设备精度降低、 敏感电子元件失灵， 影响 设备的使用， 还会使电气设备寿命降低， 对电力系统以及人身安全都存在很大的安全隐患， 因此电能质量的好坏则直接影响各行各业的安全、 经济、 高效运作， 解决因电能质量带来的 问题， 已经 是迫在眉睫的一件大事。 [0003]而要治理这些电能质量问题， 首先则需要先检测这些电能质量参数。 传统的电能 质量检测仪器大部分都是采用现场总线的通信方式， 这种检测仪器一般现场布线较为繁 琐， 每次检测也需要技术人员去安装检测装置或仪器， 事实上检测点一般都是固定的位置， 每次的安装以及拆走也是一大不便之处； 另外数据一般是通过装置上的显示屏或指 针表来 显示检测数据， 当需要 频繁检测数据时， 技术人员需要一直在检测点进 行检测， 工作时间太 长了技术人员可能会操作不当， 造成电气事故， 同时也耗费人力资源。 基于上述原因本实用 新型提出一种基于物联网的电能质量实时监测系统， 在保证检测精度的前提下， 解决传统 电能质量检测仪器的弊端。 实用新型内容 [0004]本实用新型针对现有技术不足， 提供了一种基于物联网的电能质量实时监测系 统， 通过使用物联网技术， 解决传统检测仪器的问题， 实现远程 实时监测电力系统供电的电 能质量参数。 [0005]本实用新型采用的技 术方案： [0006]包括电力信号取样模块、 电能计量模块、 STM32主控模块、 WIFI模块、 温度传感器、 蜂鸣器、 存储模块以及电源模块， 所述电力信号取样模块的输出端与电能计量模块的输入 端相连接， 所述电能计量模块的SPI接口与STM32主控模块的SPI接口相连接， 所述 温度传感 器、 蜂鸣器和 存储模块分别与STM32主控模块相连； 所述WIFI模块与STM32主控模块的串口 相连； 所述电源 模块分别与电能计量模块、 STM 32主控模块和WIFI模块相连接进行 供电。 [0007]所述电力信号取样模块由电流互感器、 电压互感器和信号处理电路组成， 所述电 流互感器、 电压互感器分别与信号处理电路连接， 所述电流互感器与电压互感器用于对测 量信号进行取样， 将所测的高压电信号降低成低压电信号， 以保证输入的电力信号不至于 烧毁电能计量模块。 [0008]所述信号取样模块， 用以获取所检测的电力模拟信号， 其原理是通过电流和电压说　明　书 1/4 页 3 CN 217766606 U 3