具有多種探測功能的採集器的製作方法
2023-09-23 11:35:05 1
專利名稱：具有多種探測功能的採集器的製作方法
技術領域：
具有多種探測功能的採集器
技術領域：
本實用新型屬於電器火災監控領域，尤其是一種同時具備剩餘電流、電壓 和功率探測採集功能的一種新型採集器，該採集器可以對火災的發生提前進行 預警，並在緊急情況通過開關脫扣裝置進行緊急斷路處理。背景技術：
目前的電氣火災監控系統主要由系統主機和現場監控設備組成，具體的器
件規範因為國標(GB 14287-2005)的規定條件較寬，業內廠家各自開發，目前 尚未統一。據目前市場上此類產品的樣本介紹(所見實物較少)，基本上均為漏 電監控的單一功能產品。有個別產品擴展了溫度檢測或電流檢測的功能，但還 存在與規範要求對應或應用配套的問題。電氣火災的發生通常都是起因於線路 故障或者長期的電氣指標異常引起的線路老化。在實際的火災發生之前，電氣 性能指標會有一個較長的提前量來反映這種異常狀況，因此電氣火災監控系統 存在的目的不同於消防火災監控系統，電氣火災監控的真正價值在於將電氣火 災隱患消除在萌芽之中，而不是像消防監控系統那樣，在火災發生之後才採取 動作。在上述的火災監控系統中主要存在的問題是，監控時可以獲取的電路總 的信息量和信息的種類較少，導致無法對電路中可能引發火災的問題及時進行 處理，所以在防止和控制火災發生的首要問題就是，可以及時獲得電路中的真 實狀態信息。目前市場上均為單一功能的分立器件，如剩餘電流互感器、普通電流互感器、溫度傳感器等，少數有組合應用的系統產品也必須在電力系統中 分別安裝和連接這些分立的探測傳感器件才能組成監控節點，實際應用極不方 便，並經常由於空間所限而沒有可用性。類似本系統的終端產品經聯網檢測國 內外尚無發現。也就是說，至今沒有出現一個可以實時採集電路中例如電壓、 剩餘電流、功率、電路溫度等多種信息的採集器。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種電氣火災探測採集裝置，進一步設計一種組 合式的互感器。能夠將電氣迴路所包含的漏電、電流、電壓信息進行方便地採 集，可以使監控器獲取電路中的真實信息的多功能採集器。
為了達到上述的技術目的，本實用新型採用的技術解決方案包括以下技術 內容具有多種探測功能的採集器，所述的採集器外殼中設置有數據處理器和 電路板，主要的改進為採集器的處理核心為數據處理器，數據處理器分別連接 放大器、漏電測試電路、信號傳感器和多個數據輸入輸出埠。
信號傳感器包括剩餘電流互感器、三相電流互感器、全電壓信號輸入和溫 度傳感器信號輸入接口，經對上述信號取樣，可採集到線路漏電電流、各相實 時負載電流、中性線電流、各相電壓和相間電壓以及溫度信號參數等所有在異 常時均可能引起電氣火災的現場動態數據。
所述的數據輸入輸出埠包括至少兩個與上一個和下一個採集器連接的通 訊埠，至少一個互感線圈連接埠，至少一個信號傳感器連接埠，至少一 個開關脫扣裝置連接埠。所述的採集器上還設有至少一個NPC溫度探測裝置的連接埠 。 所述的漏電測試電路連接到漏電線圈上，該漏電線圈的另外一端連接濾波 器，並通過濾波器的另外一端連接所述的放大器。 所述的外殼為金屬製成的外殼。
通過採用上述的技術解決方案，本實用新型獲得了以下技術優點和效果 本實用新型通過採用了一體化的設計，使得上述的採集器可以實時採集電路中 的多種狀態信息，使得電路中的真實狀態得到有效的監控，並將可能引發火災 的電路故障及時進行處理，防止電路中火災的發生。另外新穎獨特的一體化結 構，由於尺寸緊湊體積小，顯著提高了可應用性；集信號採集和處理功能於一 身的電氣火災採集器，採樣完整、功能完善，解決了電氣火災探測這一新型技 術領域中的一大疑難，填補了國內空白；通過對重點的環境、電路和軟體程序 的抗幹擾設計，可使採集器能安全可靠地在強電現場工作。由於本實用新型採 用了一體化採集器，因此安裝簡單，帶壓接端子的插頭座接線符合電箱規範行 線要求，經法定抗幹擾測試，達到了國家規定標準的要求。
圖1為本實用新型的採集器的主視圖； 圖2為本實用新型的採集器的右視圖； 圖3為本實用新型的採集器的左視圖； 圖4本實用新型的實時數據採集器的原理圖；圖5本實用新型的實時數據採集器與外接探測設備的連接示意圖； 圖6本實用新型的實時數據採集器與監控器連接的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步的描述
如圖1一3所示，為本實用新型的採集器的結構示意圖。在上述的外殼中設 置有數據處理器和電路板，其中。所述的數據輸入輸出埠包括至少兩個與上 一個和下一個採集器連接的通訊埠，該通訊埠在使用一個監控器的情況下， 可以連接其他的數據採集器。這樣可以在一個監控電路中使用一個監控器進行 監控工作，然後將多個採集器設置在電路中的不同位置，使該電路中的不同節 點位置的信息可以及時準確的反饋到監控器中，通過採用這樣的連接方式，可 以大幅度地減少監控器的數量以降低使用成本，另外在上述的採集器外殼上還 至少一個互感線圈連接埠，用於連接互感線圈；至少一個信號傳感器連接端 口，用於連接多個信號傳感器；至少一個開關脫扣裝置連接埠，該開關脫扣 裝置可以在電路中出現非常緊急的情況下，立即斷開電路，防止引起火災，或 者防止災害的擴大。所述的採集器上還設有至少一個NPC溫度探測裝置的連接 埠。該NPC溫度探測裝置的主要作用是探測電路中的溫度，當溫度異常升高 的時候，通過監控器進行報警，提醒使用者及時處理電路中即將出現的故障。
信號傳感器包括剩餘電流互感器、三相電流互感器、全電壓信號輸入和溫 度傳感器信號輸入接口。經對上述信號取樣，可採集到線路漏電電流、各相實 時負載電流、中性線電流、各相電壓和相間電壓以及溫度信號參數等所有在異常時均可能引起電氣火災的現場動態數據。
所述的外殼為金屬製成的外殼。使用金屬製成的外殼，可以非常有效的降 低電路中電磁對採集器的幹擾，有效提高採集器的抗幹擾能力。
如圖4示，為本實用新型的監控系統採集器，主要包括作為上述採集器的 處理核心的數據處理器、數據處理器分別連接的放大器、漏電測試電路、信號 傳感器和多個數據輸入輸出埠。該漏電線圈的另外一端連接濾波器，並通過 濾波器的另外一端連接所述的放大器。上述的漏電測試電路驅動互感線圈，並 由互感線圈感知電路中的變化或者錯誤信息，通過濾波器進行濾波之後，再經 過放大器放大，然後輸入到數據處理器中進行處理。另外在上述的數據處理器 上還連接數據輸入輸出口、數據通訊總線，該數據通訊總線則連接電路中的監 控器，數據輸入輸出口可以用來連接多個採集器。上述的互感線圈感知到的電 路變化，經過濾波器進行濾波之後，再通過放大器進行放大，然後將該信號傳 輸到數據處理器中。漏電測試電路連接到漏電線圈上，用於控制漏電線圈的工 作。上述的數位訊號處理器通過開關脫扣裝置連接，上述的數位訊號處理器還 連接數據總線和開關狀態顯示電路。
如圖5示，所述的採集器連接有電壓相位探測裝置，該電壓相位探測裝置 與上述的數位訊號處理器連接。所述的採集器連接有電流探測裝置，該電流探 測裝置與上述的數位訊號處理器連接。所述的採集器連接有功率探測裝置，該 功率探測裝置與上述的數位訊號處理器連接。所述的數位訊號處理器上還連接 有通訊模塊，該通訊模塊將信息通過通訊數據總線傳遞到採集器中。總之，與採集器配合使用的多種附加的探測裝置和開關脫扣裝置，都是通過預製好的插 口進行連接。採用這種模塊化的設計，使本實用新型的採集器具備了方便的維 修功能，即某個部件出現問題之後，可以通過更換部件的方式立即解決。這樣 的功能使本實用新型的採集器在實際使用的時候，可以實時保持正常使用的狀 態，防止由於採集器故障，導致由於沒有及時採集電路信息，使電路中的故障 沒有及時得到預警和處理。
如圖6示，為本實用新型中多個數據採集器與一個監控器之間連接的示意 圖，由圖中可以看出，多個採集器通過預設的輸入輸出口相互連接構成一個採 集器組，這樣可以同時監控多個電路中的信息，然後將上述的採集器連接到一 個多路集中控制監控器上。 一般情況下， 一個監控器連接的採集器的數量是有 限的，為10—20個，如果超過這個數量的採集器可以和另外一個多路集中控制 監控器構成另外一個監控組。若干個多路集中控制監控器通過其上的數據通訊 總線連接到一臺遠程控制電腦上，對上述的採集器提供的信息進行分析處理和 存儲。
上述描述只能被看作是較佳實施例。本技術領域中的那些熟練技術人員以 及那些製造或使用本發明的人應意識到本發明的其它多種變化型式。因此，要 理解的是，上述圖示實施例僅僅是作示範用的，它並不會對本發明的範圍構成 限制，本發明的範圍由根據專利法的原則、包括等效物的原則所解釋的下列權 利要求來限定。
權利要求1、具有多種探測功能的採集器，所述的採集器外殼中設置有數據處理器和電路板，其特徵在於採集器的處理核心為數據處理器，數據處理器分別連接的放大器、漏電測試電路、信號傳感器和多個數據輸入輸出埠。
2、 根據權利要求1所述的具有多種探測功能的採集器，其特徵在於信號傳 感器包括剩餘電流互感器、三相電流互感器、全電壓信號輸入和溫度傳感 器信號輸入接口，經對上述信號取樣，可採集到線路漏電電流、各相實時 負載電流、中性線電流、各相電壓和相間電壓以及溫度信號參數等所有在 異常時均可能引起電氣火災的現場動態數據。
3、 根據權利要求1所述的具有多種探測功能的採集器，其特徵在於所述的 數據輸入輸出埠包括至少兩個與上一個和下一個採集器連接的通訊端 口，至少一個互感線圈連接埠，至少一個信號傳感器連接埠，至少一 個開關脫扣裝置連接埠。
4、 根據權利要求1所述的具有多種探測功能的採集器，其特徵在於所述的 採集器上還設有至少一個NPC溫度探測裝置的連接埠 。
5、 根據權利要求1所述的具有多種探測功能的採集器，其特徵在於所述的 漏電測試電路連接到漏電線圈上，該漏電線圈的另外一端連接濾波器，並 通過濾波器的另外一端連接所述的放大器。
6、 根據權利要求1所述的具有多種探測功能的採集器，其特徵在於所述的 外殼為金屬製成的外殼。
專利摘要本實用新型屬於電器火災監控領域，尤其是一種同時具備剩餘電流、電壓和功率探測採集功能的一種新型採集器，該採集器可以對火災的發生提前進行預警，並在緊急情況通過開關脫扣裝置進行緊急斷路處理。具有多種探測功能的採集器，所述的採集器外殼中設置有數據處理器和電路板，主要的改進在於採集器的處理核心的數據處理器和分別連接的放大器、漏電測試電路、信號傳感器和多個數據輸入輸出埠。本實用新型可以提供一種電氣火災探測採集裝置，配合進一步設計一種組合式的互感器。就是為了能夠將電氣迴路所包含的漏電。電流、電壓信息進行方便地採集，可以使監控器獲取電路中的真實信息的多功能採集器。
文檔編號G08C19/00GK201159940SQ200720121820
公開日2008年12月3日 申請日期2007年7月24日 優先權日2007年7月24日
發明者欣 金 申請人:上海光華電控設備有限公司