交直流一体化电源屏的监控系统是如何采集数据的？

一、关键物理量的采集（硬件层）
      监控系统需采集的核心数据包括：交流电压 / 电流、直流电压 / 电流、蓄电池电压 / 电流 / 温度、模块运行状态（如整流模块、逆变模块）、开关状态（断路器、空开）等。这些数据的采集依赖于专用的传感和检测设备：
电压 / 电流采集
      对于交流输入回路（如三相 AC380V、单相 AC220V）和直流输出回路（如 DC220V、DC110V），通过霍尔传感器或电压 / 电流变送器实现非接触式测量。
      霍尔传感器利用电磁感应原理，将大电流 / 高电压转化为小量程的标准信号（如 4-20mA 电流信号或 0-5V 电压信号），避免高电压对监控系统的直接冲击。
      变送器则进一步对信号进行隔离、放大和滤波，确保输出信号稳定、线性度高，满足监控系统的采样精度要求（通常误差≤0.5%）。
蓄电池组数据采集
      蓄电池单体电压：通过分布式电压采集模块，每个模块可接入 12-24 节单体电池，采用差分采样技术消除共模干扰，精确测量每节电池的电压（分辨率可达 1mV）。
      蓄电池组总电流：通过串联在电池回路中的分流器或霍尔传感器，采集充放电电流（范围通常为 - 500A~+500A，支持双向测量）。
      蓄电池温度：在电池组表面安装NTC 热敏电阻或数字温度传感器（如 DS18B20），实时监测电池环境温度，用于后续的充电温度补偿控制。
设备状态信号采集
      开关量信号（如断路器分合状态、模块运行 / 故障状态）：通过光电隔离输入模块采集，将设备的干接点信号（无源）转化为监控系统可识别的数字信号（如 0 代表分闸，1 代表合闸），同时通过光电隔离避免外部电路干扰。
        告警信号（如过压、欠压、过流、模块故障）：由电源模块（如整流模块、逆变模块）内部的保护电路触发，通过专用告警接口输出开关量或数字信号，直接接入监控系统的告警采集回路。

二、数据传输与汇总（通信层）
采集到的信号需通过通信网络传输至监控主机，常见的通信方式包括：
本地总线通信
      采用工业级总线协议（如 RS485、CAN 总线），将各个采集模块（如电压采集模块、温度模块、开关量模块）连接成网络。
        RS485 总线：支持多节点（最多 32 个）、远距离传输（最大 1200 米），通信速率可达 9600-115200bps，适合中小型电源屏的分布式采集。
        CAN 总线：具有强抗干扰能力和错误自动重发机制，适合多模块协同工作的场景（如多个整流模块并联运行时的状态同步）。
智能模块直接通信
      现代电源屏中的整流模块、逆变模块等多为智能型，内置通信接口（如 RS485、以太网），可直接通过Modbus-RTU或IEC61850协议与监控主机通信，主动上报模块的输出电压、电流、功率、故障代码等数据，无需额外的传感器。
数据汇总与预处理
        底层采集的模拟量信号（如电压、电流）经 A/D 转换器（通常为 12-16 位）转化为数字量后，由本地采集单元（如 PLC 或嵌入式数据采集器） 进行汇总。
        采集单元对数据进行初步处理，如滤波（去除高频噪声）、标度转换（将原始数字量转化为实际物理量，如 “0-4095” 对应 “0-300V”）、数据校验（如 CRC 校验），再打包传输至监控主机。

三、监控主机的数据整合（应用层）
监控主机（通常为工业计算机或嵌入式监控终端）通过以下方式整合数据：
        协议解析：对接收到的总线数据（如 Modbus 帧）进行解析，提取各回路的电压、电流、状态等信息，并按照预设的地址映射表（如 “地址 0x01 对应交流进线电压”）关联到具体的监控对象。
      实时存储：将关键数据（如蓄电池电压、模块输出电流）按时间戳存储至本地数据库（如 SQLite、MySQL），采样频率可配置（通常为 1-10 秒 / 次，告警时自动提高至毫秒级）。
      数据可视化：通过监控软件将数据以图表形式（如实时曲线、仪表盘、状态指示灯）展示，同时对异常数据（如电压超出阈值）触发声光告警，并记录告警事件日志。

总结
      交直流一体化电源屏的监控系统数据采集流程可概括为：“传感器 / 智能模块采集物理量→信号转换与隔离→总线传输→监控主机解析与整合”。其核心特点是分层采集、隔离防护、抗干扰设计，确保在强电磁环境（如变电站、工业车间）中仍能稳定获取高精度数据，为电源系统的远程监控、故障诊断和智能运维提供可靠依据。