一種礦用綜合保護測控裝置的製作方法
2023-06-24 13:59:01
專利名稱：一種礦用綜合保護測控裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測控裝置，尤其是一種礦用綜合保護測控裝置。
背景技術：
目前，市場的測控裝置是分體的，主體單元與顯示單元分離，容易導致觸點鬆動線頭脫落等故障情況，老式的模擬保護器和數碼顯示電腦保護器沒有採用嵌入式技術，體積笨重，沒有通信接口，無法組成遠程保護與測控系統，技術落後，給後臺監控造成障礙，對礦井電氣安全造成一定影響。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可靠性高、成本低、一體化設計、能實時與後臺通訊的礦用綜合保護測控裝置。為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案一種礦用綜合保護測控裝置，包括中央處理器CPU，所述的中央處理器CPU採用LM3S^48晶片，中央處理器CPU的信號輸入端分別接開關量輸入光電隔離電路、用於採集零序電壓和相電壓的電壓互感器、用於採集測量電流、保護電流和零序電流的電流互感器，中央處理器CPU的信號輸出端分別接開關量光電隔離驅動輸出電路和IXD液晶顯示器，所述的IXD液晶顯示器採用IXD12864晶片，所述的中央處理器CPU的輸入輸出端通過通訊接口與後臺通信。由上述技術方案可知，本發明採用先進的大規模嵌入式處理器——LM3S2948晶片，處理速度快，接口資源豐富，可靠性高、成本低、一體化設計、能實時與後臺通訊。可配套各系列礦用井下隔爆型高壓配電系統，用於替代傳統各型模擬保護器和數字式綜合保護裝置，也適應於老開關的更新、改造。本發明集顯示、保護、測量、計量、控制、通訊等功能於一體，能實時與後臺通訊，適用於IOkV及以下電壓等級的中性點不接地供、變電系統。
圖1是本發明的電路框圖；圖2、3、4、5、6分別是本發明中中央處理器CPU、IXD液晶顯示器、RS485通訊接口、 紅外遙控接收模塊、SST25VF016錄波存儲晶片的電路原理圖。
具體實施例方式一種礦用綜合保護測控裝置，包括中央處理器CPU 1，所述的中央處理器CPU 1採用LM3S^48晶片，中央處理器CPU 1的信號輸入端分別接開關量輸入光電隔離電路2、用於採集零序電壓和相電壓的電壓互感器、用於採集測量電流、保護電流和零序電流的電流互感器，中央處理器CPUl的信號輸出端分別接開關量光電隔離驅動輸出電路3和LCD液晶顯示器4，適合於礦下陰暗的地方使用，所述的IXD液晶顯示器4採用IXD12864晶片，所述的中央處理器CPUl的輸入輸出端通過通訊接口與後臺7通信，便於後臺7監控，如圖1、2、3所示。如圖1所示，所述的中央處理器CPUl分別與串行EEPROM定值數據存儲器、串行 FLASH定值數據存儲器相連。串行EEPROM定值數據存儲器可以記錄IOM個事件報告，包括遙信事件、裝置自檢時故障記錄、保護動作過程記錄、告警過程記錄。所述的中央處理器
1採用32位的Cortex-M3處理器-LM3S2948晶片，自帶256KB的片內Flash ROM存貯
器，64KB的片內SRAM存貯器；外擴256KB串行EEPR0M，存儲定值安全可靠，2MB位片外串行 FLASH用於存儲故障報告數據；帶時鐘的鐵電存儲器用於時鐘管理和事件記錄。如圖1、2、3、4所示，所述的LM3S^48晶片的第64引腳為復位引腳，其第77、 78、79、80、89引腳為調試埠，所述的LCD12864晶片的第4、5、6、15、16、17引腳分別與 LM3S2948晶片的第23、24、25、36、37、40引腳相連，所述的通訊接口為RS485通訊接口 5，用於組網通訊，RS485通訊接口 5採用74HC244接口晶片，LM3S2948晶片的第12、13、16引腳分別與74HC244接口晶片的第16、15、13引腳相連。如圖1、2所示，所述的LM3S^48晶片的第70、71、42、43、46、47引腳通過GPIO埠擴展器接用於採集12路開關量輸入的開關量輸入光電隔離電路2，12路開入量可採集當前的開關狀態、模擬鍵盤的輸入以及手動操作的輸入等。LM3S^48晶片的第85、86、90、91、 92引腳通過GPIO埠擴展器接開關量光電隔離驅動輸出電路3，所述的LM3S^48晶片的第1、2、5、6、95、96、99、100引腳接電壓互感器和電流互感器。如圖1、2、5、6所示，所述的中央處理器CPUl的信號輸出端與紅外遙控接收模塊6 相連，所述的紅外遙控接收模塊6採用IR_M0D晶片，LM3S2948晶片的第19引腳通過電阻 R23與IR_M0D晶片的第1引腳相連。採用紅外遙控接收模塊6，對本裝置的各種操作無需打開井下高壓開關櫃即可實現，極大地方便了信息查看、參數整定等工作，同時裝置具備自診斷功能。所述的LM3S^48晶片的第72、73、74、75引腳分別與SST25VF016錄波存儲晶片8 的第6、1、2、5引腳相連。所述的LM3S2948晶片的第72、73、74、75引腳共同構成一 SPI 口， 外接數據FLASH後可進行數據錄波；所述的LM3S^48晶片的第70、71引腳構成一 1 接口， 用於外接1 接口的定值存儲晶片和RTC。本發明設置7個LED運行狀態指示燈和1個紅外遙控接收操作口，遙控操作手柄用於設備的人機互動，實現鍵盤操作處理功能，人機界面清晰易懂，同時還配置了直觀的 LED指示，獨有的負荷指示器，使本裝置的「運行、告警、異常、動作、分位、合位」 「負載狀態」 等運行信息更為直觀。獨創的一體化結構設計，使裝置在與各型號隔爆開關櫃配套安裝時具有較分體結構有更大的方便性，簡練耐用。
權利要求
1.一種礦用綜合保護測控裝置，包括中央處理器CPU(I)，其特徵在於所述的中央處理器CPU(I)採用LM3S^48晶片，中央處理器CPU(I)的信號輸入端分別接開關量輸入光電隔離電路O)、用於採集零序電壓和相電壓的電壓互感器、用於採集測量電流、保護電流和零序電流的電流互感器，中央處理器CPU(I)的信號輸出端分別接開關量光電隔離驅動輸出電路(3)和IXD液晶顯示器G)，所述的IXD液晶顯示器(4)採用IXD12864晶片，所述的中央處理器CPU(I)的輸入輸出端通過通訊接口與後臺(7)通信。
2.根據權利要求1所述的礦用綜合保護測控裝置，其特徵在於所述的LM3S^48晶片的第64引腳為復位引腳，其第77、78、79、80、89引腳為調試埠，所述的LCD 12864晶片的第4、5、6、15、16、17引腳分別與LM3S2948晶片的第23、24、25、36、37、40引腳相連，所述的通訊接口為RS485通訊接口(5)，RS485通訊接口(5)採用74HC244接口晶片，LM3S^48晶片的第12、13、16引腳分別與74HC244接口晶片的第16、15、13引腳相連。
3.根據權利要求1所述的礦用綜合保護測控裝置，其特徵在於所述的LM3S^48晶片的第70、71、42、43、46、47引腳通過GPIO埠擴展器接用於採集12路開關量輸入的開關量輸入光電隔離電路0)，LM3S2948晶片的第85、86、90、91、92引腳通過GPIO埠擴展器接開關量光電隔離驅動輸出電路(3)，所述的LM3S^48晶片的第1、2、5、6、95、96、99、100引腳接電壓互感器和電流互感器。
4.根據權利要求1所述的礦用綜合保護測控裝置，其特徵在於所述的中央處理器 CPU(I)的信號輸出端與紅外遙控接收模塊(6)相連，所述的紅外遙控接收模塊(6)採用 IR_M0D晶片，LM3S2948晶片的第19引腳通過電阻R23與IR_M0D晶片的第1引腳相連。
5.根據權利要求1所述的礦用綜合保護測控裝置，其特徵在於所述的中央處理器 CPU(I)分別與串行EEPROM定值數據存儲器、串行FLASH定值數據存儲器相連。
6.根據權利要求1所述的礦用綜合保護測控裝置，其特徵在於所述的LM3S^48晶片的第72、73、74、75引腳分別與SST25VF016錄波存儲晶片(8)的第6、1、2、5引腳相連。
全文摘要
本發明涉及一種礦用綜合保護測控裝置，包括中央處理器CPU，所述的中央處理器CPU採用LM3S2948晶片，中央處理器CPU的信號輸入端分別接開關量輸入光電隔離電路、電壓互感器和電流互感器，中央處理器CPU的信號輸出端分別接開關量光電隔離驅動輸出電路和LCD液晶顯示器，所述的LCD液晶顯示器採用LCD12864晶片，所述的中央處理器CPU的輸入輸出端通過通訊接口與後臺通信。本發明採用LM3S2948晶片，處理速度快，接口資源豐富，可靠性高、成本低、一體化設計。本發明集顯示、保護、測量、計量、控制、通訊等功能於一體，能實時與後臺通訊，適用於10kV及以下電壓等級的中性點不接地供、變電系統。
文檔編號H02J13/00GK102403786SQ20101028039
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月8日 優先權日2010年9月8日
發明者朱富琴, 王銳, 郭本勝 申請人:合肥德盛電器有限責任公司