HLW8112在电力监控系统中的应用

什么是电力监控系统

电力监控系统：用于监视和控制电力生产和供应过程的、基于计算机及网络技术的业务系统及智能设备，以及作为基础支撑的通信及数据网络等。

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。

电力监控系统用于监视和控制电力生产和供应过程，是电力安全稳定运行的支撑系统。

电力监控系统的产品有楼宇系统监控、电气火灾监控、电力监控系统、能耗管理系统等。

有哪些公司在做电力监控系统

施耐德、南瑞继保、北京四方、长园深瑞、国电南自、安科瑞、正泰、鲲鹏物联、江苏斯菲尔电气公司 等。

电力监控系统核心功能是什么

1、  友好的人机交互界面（HMI）

2、  用户管理

3、  数据采集处理

4、  趋势曲线分析

5、  报表管理

6、  事件记录和故障报警

7、  选程摇控功能

电力监控系统的构成

       下图是电力监控系统的构成, 系统分为四层，

第一层为设备层，包含：电力仪器仪表，微机继电保护，光伏逆变器，智能开关，故障及录波设备，温度巡检设备，直流屏等。

　　第二层为采集层，通过前置通信管理机，将本区域的设备通过通信接口和协议进行数据的采集和传输，通过标准的以太网接口向上一层传输数据。

　　第三层为传输层，通过交换机组建网络，将各个区域的采集设备，通过网络实现数据的传输，常见的有星形网，环网等，链路介质有双绞线和光纤，双绞线只能组建200米以内的区域网络，而光纤则不受距离限制，是可以组建复杂，长距离的传输层网络介质。

　　第四层为展示层，通过监控软件，提供图形化的呈现效果，将系统的运行数据进行图形展示，除展示之外，还提供故障信息采集，故障再现，历史数据，波形分析，运行日志，操作管理等功能。除监控中心，还通过WEB，手机APP等方式向管理人员提供实时和数据展现。

Modus通讯协议

Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。

对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通信（serial communication）方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信，反之亦然。

应用电路和实现功能

下图是HLW8112的交流信号测量电路：

        A通道用于检测负载设备的功率、电压、电流和用电量，通过UART或SPI接口传输数据至MCU，通过INT1引脚对过载和过压等异常状态进行指示。B通道通过电流互感器对负载设备进行漏电检测，当负载设备发生漏电时，会及时判断出危险状态，通过INT2快速切断设备电源。

HLW8112可以记录实时的用电参数、比如电压、电流和用电负载功率的实时数据，同时也可以测量漏电电流。HLW8112还可以提供电压、电流、功率等的过载报警。

如果对检测电流的精度要求比较高，对检测速度要求不太高的条件下，可以使用B通道的电流检测功能用于漏电检测，因为B通道的最小可检测4mA(30A量 程)，输出速度最慢3.4Hz,最快27.2Hz;

如果对检测电流的精度要求不太高，但对速度有要求，可以使用B通道的过流检测功能，在2个周期内(50HZ,一个周期约20ms)的时间内检测出过流信号。

计量芯片可以提供功率、电压和电流数据，同时可以提供线性频率、PF、相角数据。针对特殊产品要求，HLW8112还可以的提供每S 6991瞬时数据，以还原真实供电波形。

小结

       电力监控系统是一个比较模糊的名词，因为在不同的行业、不同的系统中，它们的要求不是同的，而电力监控系统就是要去做适配，根据不同的行业应用特点，时效要求，做出差异化的系统，以满足客户的要求。

引用:

1、 https://baike.baidu.com/item/电力监控系统/9368272?fr=aladdin

2、 https://baike.baidu.com/item/智能电力监控系统/8430446

3、 https://www.sohu.com/a/337559732_723036

4、 https://wenku.baidu.com/view/58161dca17fc700abb68a98271fe910ef12daea4.html

5、 https://baike.baidu.com/item/Modbus通讯协议/5972462?fr=aladdin

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