一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于智能高壓電器的網(wǎng)絡(luò)通信控制與保護(hù)實驗領(lǐng)域，涉及一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著國內(nèi)智能變電站建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，越來越多的智能高壓開關(guān)設(shè)備需要進(jìn)行相關(guān)的性能檢測，其中最基本的一項檢測內(nèi)容是機(jī)械壽命試驗。傳統(tǒng)的高壓開關(guān)機(jī)械壽命試驗操作臺只能提供直流或交流電壓信號形式的合分閘控制命令，屬于點對點的電纜連接方式，不具備通訊接口，不能提供符合IEC61850通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，不滿足智能高壓開關(guān)設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)操作命令的要求。并且外部需要通過連接其他協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置或操作箱進(jìn)行各種電壓信號的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)機(jī)械操控，使原有的試驗線路變得更加復(fù)雜。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0003]本實用新型提供了一種適用性強(qiáng)，具有良好的電磁兼容性能，安全可靠、經(jīng)濟(jì)的用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置包括人機(jī)界面板、CAN總線通訊板、開入板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板和電源板，其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接。
[0006]所述開入板包括依次連接的輸入端子、光耦隔離模塊和CPLD處理器。輸入端子的輸出端通過光耦隔離模塊與CPLD處理器連接，CPLD處理器與CAN總線通訊板進(jìn)行信息交換，完成開入量信號的處理。
[0007]所述CPU板包括計時器、ARM處理器，以及FLASH存儲器，所述計時器和FLASH存儲器分別與ARM處理器連接，ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)化器和RAM存儲器連接。
[0008]所述CPU板上還包括用來測試試驗裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間時間差的2路RS485接口，和具有雙冗余作用的2個以太網(wǎng)接口。
[0009]所述2路RS485接口分別對應(yīng)測試2個以太網(wǎng)口。
[0010]所述以太網(wǎng)接口輸出符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號。
[0011]所述光電轉(zhuǎn)化板包括兩路獨立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份，同時光電轉(zhuǎn)化板與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
[0012]與現(xiàn)有試驗平臺相比，本實用新型至少具有以下有益效果:
[0013]本實用新型在減少傳統(tǒng)機(jī)械試驗操作臺及外圍線路改造費用基礎(chǔ)上，為智能高壓開關(guān)設(shè)備提供了方便的合/分閘控制試驗平臺，把以往的點對點的電纜連接方式變成了網(wǎng)絡(luò)通訊方式通訊接口，滿足智能高壓開關(guān)設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)操作命令的要求，實現(xiàn)了智能高壓開關(guān)設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)IEC61850通信協(xié)議的各類試驗操控；
[0014]而且，本實用新型采用了網(wǎng)絡(luò)通訊方式的通訊接口，不需要通過電纜連接方式連接其他協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置或操作箱，同時裝置體積小，方便攜帶，可以根據(jù)試驗場地的需要進(jìn)行移動，提高了工作效率。
[0015]進(jìn)一步的，通過該裝置可設(shè)置操作序列及循環(huán)次數(shù)，從而獨立實現(xiàn)智能開關(guān)的機(jī)械壽命試驗，不但集成了傳統(tǒng)試驗臺的功能，而且對智能高壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械試驗中的其他試驗要求得到了更好的滿足和優(yōu)化。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本實用新型的原理框圖。
【【具體實施方式】】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0018]一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置包括人機(jī)界面板、CAN總線通訊板、開入板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板和電源板。
[0019]其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接，開入板包括依次連接的輸入端子、光耦隔離模塊和CPLD處理器。輸入端子的輸出端通過光耦隔離模塊與CPLD處理器連接，CPLD處理器與CAN總線通訊板進(jìn)行信息交換，完成開入量信號的處理，CPU板包括計時器、ARM處理器，以及FLASH存儲器，計時器和FLASH存儲器分別與ARM處理器連接，ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)化器和RAM存儲器連接，CPU板上還包括用來測試試驗裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間時間差的2路RS485接口，和具有雙冗余作用的2個以太網(wǎng)接口，2路RS485接口分別對應(yīng)測試2個以太網(wǎng)口，以太網(wǎng)接口輸出符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號，光電轉(zhuǎn)化板包括兩路獨立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份，同時光電轉(zhuǎn)化板與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
[0020]如圖1所示，本試驗裝置包括人機(jī)界面板、CAN總線通訊板、開入板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板和電源板。其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接。所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接。
[0021]所述開入板包括依次連接的輸入端子、光耦隔離模塊和CPLD處理器。所述輸入端子接收外部提供的交流或直流電壓形式的合分閘開關(guān)控制命令信號，然后經(jīng)過光耦隔離模塊和信號處理模塊處理成數(shù)字信號，再提供給CAN總線通訊板，完成開入量信號的處理。所述開入板可以同時接收24路的開入量信號。
[0022]所述CPU板是該裝置的核心部分，包括以ARM處理器為核心器件連接的RAM存儲器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、FLASH存儲器和計時器。所述CPU板還包括2路RS485接口和2個以太網(wǎng)接口。上述開入板將開入量信號傳輸給CAN總線板后，經(jīng)過所述CPU板后處理成符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號，通過其中I路以太網(wǎng)接口發(fā)送出去。2路以太網(wǎng)口具有雙冗余備份作用。所述2路RS485接口是測試命令接口，用來測試本實用新型裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間的時間差，從而保證從接收命令到命令轉(zhuǎn)換輸出之間時間延遲的離散性。2路RS485接口分別對應(yīng)測試2路以太網(wǎng)口。
[0023]所述光電轉(zhuǎn)化板具有兩路獨立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份。主要完成把接收到的電以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換成光纖以太網(wǎng)信號，根據(jù)預(yù)先定義好的通信規(guī)約將轉(zhuǎn)換后的交流或直流電壓命令信號送到智能高壓開關(guān)設(shè)備。光電轉(zhuǎn)化板同時與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
[0024]所述人機(jī)界面板通過CAN總線和開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接。所述人機(jī)界面板包括液晶顯示面板和微型LED信號指示燈。通過液晶顯示面板進(jìn)行試驗參數(shù)、試驗狀態(tài)等信息的查詢，還可進(jìn)行試驗參數(shù)設(shè)置、試驗過程設(shè)定等，微型LED信號指示燈根據(jù)顯示試驗過程狀態(tài)、通信狀態(tài)、命令輸出狀態(tài)及裝置本身的自檢狀態(tài)等。
[0025]所述電源板給開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板提供工作電源。電源支持AC/DC220V或者AC/DC110V，具有自適應(yīng)功能并有告警輸出。
[0026]本實用新型在減少傳統(tǒng)機(jī)械試驗操作臺及外圍線路改造費用基礎(chǔ)上，為智能高壓開關(guān)設(shè)備提供了方便的合/分閘控制試驗平臺，把以往的點對點的電纜連接方式變成了網(wǎng)絡(luò)通訊方式通訊接口，滿足智能高壓開關(guān)設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)操作命令的要求，實現(xiàn)了智能高壓開關(guān)設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)IEC61850通信協(xié)議的各類試驗操控；
[0027]而且，本實用新型采用了網(wǎng)絡(luò)通訊方式的通訊接口，不需要通過電纜連接方式連接其他協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置或操作箱，同時裝置體積小，方便攜帶，可以根據(jù)試驗場地的需要進(jìn)行移動，提高了工作效率。
[0028]進(jìn)一步的，通過該裝置可設(shè)置操作序列及循環(huán)次數(shù)，從而獨立實現(xiàn)智能開關(guān)的機(jī)械壽命試驗，不但集成了傳統(tǒng)試驗臺的功能，而且對智能高壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械試驗中的其他試驗要求得到了更好的滿足和優(yōu)化。
[0029]以上所述僅為本實用新型的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:包括:開入板、CAN總線通訊板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板、人機(jī)界面板和電源板，其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接，其中，電源板采用兩路交流有源信號和兩路直流有源信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:所述開入板包括提供開入量的輸入端子，輸入端子的輸出端通過光耦隔離模塊與CPLD處理器連接，CPLD處理器與CAN總線通訊板進(jìn)行信息交換，完成開入信號的處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:所述CPU板包括計時器、ARM處理器，以及FLASH存儲器，所述計時器和FLASH存儲器分別與ARM處理器連接，ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)化器和RAM存儲器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:所述CPU板上還包括用來測試試驗裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間時間差的2路RS485接口，和具有雙冗余作用的2個以太網(wǎng)接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:所述2路RS485接口分別對應(yīng)測試2個以太網(wǎng)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:所述以太網(wǎng)接口輸出符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，其特征在于:所述光電轉(zhuǎn)化板包括兩路獨立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份，同時光電轉(zhuǎn)化板與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗裝置，包括：開入板、CAN總線通訊板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板、人機(jī)界面板和電源板，其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接，其中，電源板采用兩路交流有源信號和兩路直流有源信號，通過本裝置可以建立傳統(tǒng)機(jī)械特性試驗設(shè)備與智能高壓開關(guān)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)測試連接，實現(xiàn)了智能高壓開關(guān)設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)通信的各類試驗操控，通過該裝置可設(shè)置機(jī)械試驗操作序列及循環(huán)次數(shù)，從而獨立實現(xiàn)智能開關(guān)的機(jī)械壽命試驗，不但集成了傳統(tǒng)試驗臺的功能，而且對智能高壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械試驗中的其他試驗要求得到了更好的滿足和優(yōu)化。
【IPC分類】G01M13-00, G01R31-327
【公開號】CN204287415
【申請?zhí)枴緾N201420753572
【發(fā)明人】賈一凡, 王博, 劉呂娜, 陸瑤, 李中亭, 李鑫, 吳釗
【申請人】中國西電電氣股份有限公司, 西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月3日