具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例提供一种通信机房直流用电设备用电量计量装置，包括电量计量组件1和至少一个用于检测单路电缆用电量的电量检测组件2，电量检测组件2包括相互连接的两个电缆固定夹21，每一个电缆固定夹21上设有一个用于刺破被检测电缆绝缘层的电压采样针头22，且两个电缆固定夹21上的电压采样针头22分别与电量计量组件1的输入端相连，电量计量组件1用于根据两个电压采样针头22之间的电压差计算得到被检测电缆上所连用电设备的用电量。本实施例通信机房直流用电设备用电量计量装置的检测原理为将两个电压采样针头之间的供电电缆视为一个和直流用电设备串联的取样电阻来进行直接电压采样，相比采用霍尔元件间接采样的方式而言检测精度高、波动小、可靠性好，后续只需要通过简单的计算、判断即可得到用电量，具有处理简单、计算量小的优点，对于处理器的性能要求低。仅仅需要两个采样点即可实现电压信息采集，不需要使用霍尔元件，不需要昂贵的霍尔原件，能够有效降低直流用电设备的用电量检测实施成本，尤其适合大批量大量直流用电设备的用电量检测；与采用霍尔元件检测的方式相比，采用采样点的方式不容易产生安装误差，对于安装的要求较低。

为了确保电压采样针头22刺破被检测电缆绝缘层后与被检测电缆的金属部分实现稳定可靠的电连接导通，如图1和图3所示，本实施例中电缆固定夹21上设有螺纹孔211，电压采样针头22插设布置在螺纹孔211中且与螺纹孔211螺纹配合，电压采样针头22的内侧端部设有用于刺破被检测电缆绝缘层、与被检测电缆金属部分电连接导通的尖端。因此，通过螺丝刀可方便调节电压采样针头22的插入深度，从而可方便地确保电压采样针头22刺破被检测电缆绝缘层后与被检测电缆的金属部分实现稳定可靠的电连接导通。

毫无疑问，两个电压采样针头22之间需要保持绝缘才能够实现电压差的检测，实现两个电压采样针头22之间绝缘的实现方式有多种，例如在两个电缆固定夹21之间保持绝缘链接，或者为电缆固定夹21之采用绝缘材料等等。作为一种可选的实施方式，为了确保两个电缆固定夹21以及两个电缆固定夹21之间连接结构的强度，本实施例中两个电缆固定夹21以及两个电缆固定夹21之间连接结构均采用金属制成，而螺纹孔211采用绝缘塑料制成，从而可以实现电压采样针头22、电缆固定夹21之间的绝缘。

此外，考虑到通信机房直流用电设备用电电压为48V，超出人体安全电压，因此在电缆固定夹21的外部套设有绝缘套221，电缆固定夹21上套设有导电垫圈222，且导电垫圈222通过电缆223与电量计量组件1的输入端相连。

电缆固定夹21用于实现电压采样针头22与电缆之间的定位，其可以有多种可能的实现方式。例如如图1和图2所示，本实施例中电缆固定夹21为带有开口的抱箍，且抱箍的两开口端之间连接有连接螺栓212，从而可方便、牢固地安装到现有的电缆上。此外，也可以采用其他类型的夹具的方式，一样也可以实现电压采样针头22与电缆之间的定位。

作为第一种可选的实现方式，考虑到两个电缆固定夹21之间距离直接影响电阻两个电缆固定夹21之间电缆段的电阻值，本实施例中，两个电缆固定夹21之间通过连接件23相互连接，连接件23为刚性连接件或无弹性的韧性连接件，使得两个电缆固定夹21之间距离固定，从而可使得两个电缆固定夹21之间电缆段的电阻值固定，避免安装上的误差或者人为操作而影响电量计量的准确性。

作为第二种可选的实现方式，考虑到两个电缆固定夹21之间电缆段的电阻值大小需求的变化，还可以选择将两个电缆固定夹21之间通过伸缩机构相互连接，伸缩机构由相互嵌套的内连接管和外内连接管组成，内连接管插设布置在外内连接管中，且内连接管上设有用于表示两个电缆固定夹21之间距离的刻度，通过上述结构，可实现在初始安装两个电缆固定夹21的时候实现两个电缆固定夹21之间电缆段的电阻值的初始调节。

作为第三种可选的实现方式，考虑到两个电缆固定夹21之间电缆段的电阻值大小动态监测的需求，以及对于安装误差的校正的需求，可选择将两个电缆固定夹21之间通过直线动作器相互连接，直线动作器与电量计量组件1相连以反馈直线动作器的当前伸缩量，反馈直线动作器的当前伸缩量两个电缆固定夹21之间电缆段的长度对应，进而与两个电缆固定夹21之间电缆段的电阻值大小对应，可确定两个电缆固定夹21的装误差，以后监测是否发生了两个电缆固定夹21相对位置的人为更改。

如图1所示，本实施例中电量计量组件1包括电压变换电路11、差分放大电路12和处理单元13，两个电缆固定夹21上的电压采样针头22各自通过一个电压变换电路11与差分放大电路12的输入端相连，差分放大电路12的输出端与处理单元13相连，处理单元13用于根据两个电压采样针头22之间的电压差计算得到被检测电缆上所连用电设备的用电量。考虑到两个电压采样针头22之间的压降较小，为了提高取样电阻的取样精度，该实施方式采用了差分放大电路1，通过差分放大电路12可直接计算两个电压采样针头22之间的压降并进行放大，从而可提高电压采样的准确度。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，电量计量组件1可不使用差分放大电路12，直接将两个电压采样针头22的电压信号输入处理单元13，处理单元13根据两个电压采样针头22的检测电压之间的压降进行电量计量。该实施方式下通过处理单元13集成了两个电压采样针头2之间的压降(取样电阻的电压)计算以及信号放大的功能，对于处理单元13的性能要求更高一些。

本实施例中，处理单元13还连接有用于存储电量信息的非易失性存储器14。在工作时，处理单元13对于电量进行累计，每累计超过预设阈值则通过非易失性存储器14来更新存储的电量数据，可防止掉电导致的数据丢失。

本实施例中，处理单元13还连接有通讯模块15，可用于实现通信和交互功能。

此外，本实施例还提供一种前述通信机房直流用电设备用电量计量装置的应用方法，包括电量计量组件1以周期T根据两个电压采样针头22之间的电压差计算得到被检测电缆上所连用电设备的用电量的步骤：根据I＝ΔV/R计算出被检测电缆的电流I，其中ΔV为两个电压采样针头22之间的电压差，R为两个电压采样针头22之间的被检测电缆对应的电阻；将被检测电缆的电流I乘以电源电压U得到被检测电缆上所连用电设备的当前功率P，将当前功率P乘以周期T得到本周期的用电量E。根据供电线缆的材质、横截面大小、指定距离的长度即可计算出电阻R的大小，例如本实施例中指定距离的长度(线长L)为400mm。以线长L＝0.4米(400mm)、截面积为S＝4平方毫米计算，20℃环境下纯铜的电阻率ρ＝0.0178欧姆·平方毫米/米，电阻R＝ρ*L/S＝0.0178*0.4/4＝0.00178欧姆。因此，如果供电线缆电流I为10安培，则采样点之间的电压差ΔV为0.0178伏＝17.8毫伏。

以上所述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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。