電力智能監控裝置的製作方法
2023-08-05 11:09:01 1
專利名稱：電力智能監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力智能監控裝置，具體涉及一種用於中低壓系統6-35kV和O. 4kV的智能化監控裝置，屬於電力電子製造及應用技術領域。
背景技術：
現有技術中用於配電迴路中的監控裝置多為單功能配置，其監測電參量少，控制精度低，速度慢，體積大，系統性差，不便於配電自動化的實施與更新。目前，越來越多的場合關注電網質量監測，以便於採取措施改善電網質量，達到節能效果，現有設備達不到在線監測的功能，與中壓保護的配合使用現有裝置不能實現，同時現有裝置的系統協議功能尚不足。
發明內容本實用新型的目的是解決現有技術功能單一、控制精度低及不能在線監測的技術問題，而提供一種結構緊湊、多功能一體化的電力智能監控裝置。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案電力智能監控裝置，包括智能晶片、大屏幕液晶顯示器、通訊接口及外部接線端子。所述智能晶片上設置有嵌入式中央處理器CPUl和顯示控制中央處理器CPU2。顯示控制中央處理器CPU2的兩端分別與RS232通訊接口和大屏幕液晶顯示器IXD連接，IXD採用四按鍵大屏幕分段液晶顯示器。所述中央處理器CPUl分別連接測頻電路、信號調整電路、存儲器、電池供電電路、繼電器驅動電路和通訊控制電路，通訊控制電路為RS485通訊，支持MODBUS通訊協議，可以與計算機監控系統連接。工作原理本實用新型是利用傳感器拾取被測參量的信息並轉換成電信號，通過信號調整電路和測頻電路經濾波去除幹擾後送入多路模擬開關；由單片機逐路選通模擬開關將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大後的信號經A/D轉換器轉換成相應的脈衝信號後送入單片機中；單片機根據儀器所設定的初值進行相應的數據運算和處理；運算的結果被轉換為相應的數據通過顯示控制CPU2顯示於液晶大屏幕LCD ;同時單片機把運算結果與存儲於存儲器內的設定參數進行運算比較後，根據運算結果和控制要求，通過繼電器驅動電路輸出相應的控制信號。此外，本實用新型還可以通過RS232或RS485通訊接口與PC機組成分布式測控系統，由單片機作為下位機採集各種測量信號與數據，通過串行通信將信息傳輸給上位機-PC機，由PC機進行全局管理。本實用新型與現有技術相比，集數據採集和控制功能於一身，具有基本單迴路交流電參量的測量與計算、電度量累計、脈衝輸入量累計、故障記錄、2 15次諧波監測的功能、4路開關量輸入監測、2路繼電器輸出。具有獨特的抗幹擾性能，徹底消除死機現象；嵌入式CPU，並輔以在線補償技術；模塊支持在線更改及波特率功能，端子強弱電分開，面板式安裝與獨特而簡便的卡式固定方式，具有設計新穎，體積小，結構緊湊，電參量監測齊全，控制精度高，功能一體化，使用方便，模塊化等設計特點，其開關量採集採用光電隔離技術，軟體採用去抖技術及分辨技術，保證了遙信的實時性和準確性。整機採用中央CPU和顯控CPU的雙處理器結構，中央CPU模擬量採樣率為32點並採用高精度的高速A/D，再輔以在線補償技術，具有很高的精度和速度，軟體具有獨特的抗幹擾性能，徹底消除死機現象，可實現繼電器驅動電路輸出控制，同時具有自診斷功能。通訊接口為RS485方式，通信接口採用光電隔離技術，可實遠傳與就地控制，並可用於參數設置及與上級系統通訊。
圖I為本實用新型的結構原理框圖。
具體實施方式
實施例參照圖1，電力智能監控裝置，包括智能晶片、大屏幕液晶顯示器、通訊接口及外部接線端子。所述智能晶片上設置有嵌入式中央處理器CPUI和顯示控制中央處理器
示控制中央處理器CPU2的兩端分別與RS232通訊接口和大屏幕液晶顯示器IXD連接，IXD採用四按鍵大屏幕分段液晶顯示器。所述中央處理器CPUl分別連接測頻電路、信號調整電路、存儲器、電池供電電路、繼電器驅動電路和通訊控制電路，通訊控制電路為RS485通訊，支持MODBUS通訊協議。測頻電路原理基準電壓信號通過分壓、跟隨接入雙運放大器的正向輸入端，雙運放大器的反相輸入端則接入採集電壓模擬信號，輸出端為反應交流信號頻率的方波信號，跟隨放大器本身可提供IOOmA驅動電流，所以跟隨信號不隨負載增大而變化，提高了採集的可靠性，雙運放大器根據兩輸入端信號輸出信號，及運放特性，使得信號輸出為O或+5V信號的方波。信號調整電路原理經過裝置PT或CT進行變換的交流信號，經過電阻取得電壓後，由於負半波是小於O的數值，模擬微控制器無法進行測量，需要經該交流信號進行直流電平抬高，使得疊加後的波形電壓值始終大於0V。將需要抬高的直流電平及輸入的交流信號，經過四運算放大器疊加電路，輸出為疊加的信號，之後又經過四運算放大器進行信號跟隨，提高疊加信號的驅動能力。最終輸出端接入模擬微控制器進行A/D採樣，再輔以在線補償技術，從而獲得較高的精度和速度。電池供電電路原理用於時鐘晶片需要在裝置失電的情況下，保證正常工作，避免時鐘的停止或恢復初始值。該電路為後備電池供電電路。裝置正常工作時，時鐘晶片的供電端有外部電源進行供電；裝置失電後，外部電源消失，通過控制電池電壓與外部電源電壓的數值，利用正嚮導通特性和反向截止特性使得電池繼續向時鐘晶片進行供電，從而實現掉電保存功能。繼電器的可靠驅動電路原理來自模擬微控制器的兩個信號控制晶閘管的動作。只要兩個信號不同時為高電平，則繼電器不動作，從而可靠保證繼電器不誤動。
權利要求1.一種電力智能監控裝置，包括智能晶片、大屏幕液晶顯示器LCD、通訊接口及外部接線端子，其特徵在於所述智能晶片上設置有嵌入式中央處理器CPUl和顯示控制中央處理器CPU2，顯示控制中央處理器CPU2的兩端分別與RS232通訊接口和大屏幕液晶顯示器IXD連接，所述中央處理器CPUl分別連接測頻電路、信號調整電路、存儲器、電池供電電路、繼電器驅動電路及通訊控制電路，通訊控制電路為RS485通訊，支持MODBUS通訊協議與計算機監控系統連接。
2.如權利要求I所述的電力智能監控裝置，其特徵在於上述大屏幕液晶顯示器LCD採用四按鍵大屏幕分段液晶顯示器。
專利摘要本實用新型涉及一種電力智能監控裝置，適用於6-35kV和0.4kV的中低壓系統，屬於電力電子技術應用領域。該裝置包括智能晶片、大屏幕液晶顯示器、通訊接口及外部接線端子，智能晶片上設置有嵌入式中央處理器CPU1和顯示控制中央處理器CPU2。顯示控制中央處理器CPU2的兩端分別與RS232通訊接口和大屏幕液晶顯示器LCD連接，LCD採用四按鍵大屏幕分段液晶顯示器。所述CPU1分別連接測頻電路、信號調整電路、存儲器、電池供電電路、繼電器驅動電路和通訊控制電路。通訊控制電路為RS485通訊，支持MODBUS通訊協議。本裝置集數據採集和控制功能於一身，具有設計新穎，體積小，結構緊湊，電參量監測齊全，控制精度高，功能一體化，使用方便，模塊化等設計特點。
文檔編號H02J13/00GK202586501SQ20122018606
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者李改花, 李佳 申請人:瀋陽艾斯德電氣系統有限公司