可無線通信的漏電保護器的製作方法

2023-06-29 23:06:51 1

專利名稱：可無線通信的漏電保護器的製作方法
技術領域：
本發明涉及剩餘電流動作保護裝置，屬於電力電子技術領域。
背景技術：
剩餘電流保護裝置(即漏電保護器)是低壓電網一種重要的設備，對於防止因漏電引起的火災、設備損壞、人身傷亡事故起著重要作用。目前低壓電網普遍安裝了剩餘電流保護裝置。但是剩餘電流保護裝置的管理是個非常麻煩的事，需要供電部門派專人定期巡視。並且目前的剩餘電流保護裝置僅提供基本的保護(如《漏電繼電器專利01209391.2》、《鑑相鑑幅漏電繼電器99229233.6》)，基本都是單機方式工作，無法為供電部門判斷線路狀況提供數據，存在功能單一的問題，供電部門也無法對其進行有效的監控。因此目前電網的剩餘電流保護系統無法滿足電力部門對低壓電網的狀況特別是剩餘電流情況進行監控、對裝置運行進行科學管理的需要。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺點，提出一種可無線通信的漏電保護器，電力局可以遠程監控剩餘電流保護裝置的運行。為了實現本發明的目的，本發明的方案如下所述本發明包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數傳模塊(4)、電源電路(5)，零序電流互感器(1)採集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大後送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。
單片機電路(3)包括單片微處理器(U2)，單片微處理器(U2)的I/O埠與無線通信模塊(MK1)相連接；單片微處理器(U2)的串行通訊口也可與無線通信模塊(MK1)相連接。
信號放大電路(2)由電阻(R1、R2、R3、R4)、二極體(D1、D2)、運算放大器(U1)構成，信號放大電路(2)分別與零序電流互感器(1)、單片機電路(3)連接。
無線通信模塊(4)為GSM/GPRS數據傳輸模塊；無線通信模塊(4)也可以是CDMA數據傳輸模塊或者無線通信模塊(4)為採用無線傳輸方式的集成化數據傳輸模塊。
單片微處理器I/O埠還可與由數碼管(LED1)、三極體(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)構成的顯示電路連接；單片微處理器I/O埠還可與由電阻(R5)、三極體(Q1)、繼電器(K1)構成的控制電路連接。
本發明的有益之處在於本發明具備無線通信功能後，使得剩餘電流保護裝置的聯網通訊變得非常簡單。利用國家公眾移動通信網(GSM、GPRS、CDMA)提供的數據傳輸服務，實現數據通信，而且成本低廉，無需網絡維護。這一發明改變了以往剩餘電流保護裝置難管理、難維護的問題，大大提高了工作效率。同時使電網安全管理工作有了一個質的飛躍。


圖1本發明的原理框2本發明的電氣原理圖具體實施方式
參見圖1本發明的實施方案包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數傳模塊(4)、電源電路(5)，零序電流互感器(1)採集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大後送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。
參見圖2配電變壓器(T2)及其輸出線路構成A、B、C、N配電線路。本發明的零序電流互感器(CT4)穿過A、B、C、N線路。
單片機電路(3)由單片微處理器(U2)構成電源變壓器(T1)、整流管(D3、D4、D5、D6)、電容(C1、C2、C3、C4)、穩壓塊(U3、U4)構成電源電路，為裝置提供電源。
信號放大電路(2)由電阻(R1、R2、R3、R4)、二極體(D1、D2)、運算放大器(U1)構成。
零序電流互感器(CT4)輸出的信號經過模擬量採集電路後與單片微處理器(U2)的IO口連接。單片微處理器(U2)內置模擬數字轉換器(AD)，將互感器信號轉換成數位訊號，在單片微處理器(U2)進行程序控制。單片微處理器(U2)控制顯示電路顯示採集的信號值。
顯示電路由多位數碼管(LED1)、驅動電路(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)構成。單片微處理器(U2)的IO口分別與數碼管(LED1)、驅動電路(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)連接。
單片微處理器(U2)接受按鍵的狀態控制數碼管顯示相應的信息。
單片微處理器(U2)將轉換所得的數位訊號與內置的控制值比較，若超標則單片微處理器的IO口輸出信號控制由電阻(R5)、三極體(Q1)、繼電器(K1)構成的控制迴路。繼電器(K1)的觸點與外部交流接觸器(CJ1)連接，繼電器動作後，交流接觸器(CJ1)跳閘切除配電線路供電。
隨著移動通訊網絡的普及，大量利用行動網路的工業應用方案開始出現。為此國際上移動通訊巨頭諾基亞、西門子、索尼愛立信等在推出手機產品的同時也推出了無線數傳模塊。這些無線數傳模塊相當於一個手機的功能，可以在移動通訊網內完成通訊，這為移動通訊在工業上的應用奠定了基礎。
無線通信模塊(MK1)本實施例採用西門子公司的GPRS數傳模塊MC65。
單片機微處理器(U2)與無線通信模塊(MK1)採用串口連接(RXD，TXD)，單片機微處理器(U2)上電後，通過at指令設置無線通信模塊(MK1)，無線通信模塊(MK1)登陸中國移動的GPRS移動通信網。單片機微處理器(U2)定時將測量數據通過串口發送給無線通信模塊(MK1)，無線通信模塊(MK1)將數據進行協議轉換後發送給在電力局內的數據伺服器。當單片機微處理器(U2)檢測到有故障發生時，立即通過GPRS數傳模塊(MK1)上傳。
當然單片機微處理器(U2)也可用I/O口模擬串行通訊與無線通信模塊(MK1)，這適合使用無串行接口的單片機微處理器。
單片機微處理器(U2)在將數據上傳給數據伺服器時，同時將數據通過簡訊方式傳送到遠方管理人員的行動電話或固定電話上。
本實施例中國家公眾移動通信網採用中國移動GSM/GPRS移動通信網，當然也可以採用中國聯通的CDMA移動通信網。二者效果是相同的。
本實施例還可增加負荷電流互感器和電壓電流採集電路，使漏電保護器具備過流、過欠壓保護功能。
本發明改變了以往剩餘電流保護裝置難管理、難維護的問題，大大提高了工作效率。同時使電網安全管理工作有了一個質的飛躍。
權利要求
1.一種可無線通信的漏電保護器，它包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數傳模塊(4)、電源電路(5)，其特徵在於零序電流互感器(1)採集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大後送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。
2.根據權利要求1所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的單片機電路(3)包括單片微處理器(U2)，單片微處理器(U2)的I/O埠與無線通信模塊(MK1)相連接。
3.根據權利要求1所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的單片機電路(3)包括單片微處理器(U2)，單片微處理器(U2)的串行通訊口與無線通信模塊(MK1)相連接。
4.根據權利要求1所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的信號放大電路(2)由電阻(R1、R2、R3、R4)、二極體(D1、D2)、運算放大器(U1)構成，信號放大電路(2)分別與零序電流互感器(1)、單片機電路(3)連接。
5.根據權利要求1所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的無線通信模塊(4)為GSM/GPRS數據傳輸模塊。
6.根據權利要求1所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的無線通信模塊(4)為CDMA數據傳輸模塊。
7.根據權利要求1所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的無線通信模塊(4)為採用無線傳輸方式的集成化數據傳輸模塊。
8.根據權利要求2所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的單片微處理器I/O埠還可與由數碼管(LED1)、三極體(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)構成的顯示電路連接。
9.根據權利要求2所述的可無線通信的漏電保護器，其特徵在於所述的單片微處理器I/O埠還可與由電阻(R5)、三極體(Q1)、繼電器(K1)構成的控制電路連接。
全文摘要
一種可無線通信的漏電保護器包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數傳模塊(4)、電源電路(5)，零序電流互感器(1)採集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大後送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。本發明改變了以往剩餘電流保護裝置難管理、難維護的問題，大大提高了工作效率。同時使電網安全管理工作有了一個質的飛躍。
文檔編號G08C17/00GK101051740SQ200610050220
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月5日 優先權日2006年4月5日
發明者丁文軍 申請人:丁文軍