隔離開關(guān)智能控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種隔離開關(guān)智能控制器，包括CPU芯片、數(shù)據(jù)存儲芯片、實時時鐘芯片、帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路、面板開關(guān)控制電路、LED指示燈驅(qū)動和控制電路、電機驅(qū)動與控制電路、通信電路、溫度檢測芯片，上述所有電路均連接CPU芯片并由CPU控制，通過采用該隔離開關(guān)智能控制器，可以實時檢測輸入、輸出三相電壓、三相輸出電流，通過智能芯片控制電機驅(qū)動并記錄工作時間和參數(shù)。做到智能判斷、非災難性故障排除、決策和控制，以最大的可能性使智能控制器執(zhí)行控制。故障記錄可以為專家提供現(xiàn)場的第一手數(shù)據(jù)，為產(chǎn)品的可靠持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。
【專利說明】隔離開關(guān)智能控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電氣控制裝置，更具體地說，涉及一種隔離開關(guān)智能控制器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的隔離開關(guān)操作機構(gòu)只具備基本的分、合閘，遠控、近控切換操作，電機過流、缺相保護功能，隨著國家對智能電網(wǎng)建設(shè)的推動，要求使用者能夠?qū)崟r地監(jiān)控操作機構(gòu)的詳細工況，并能將實時信息傳輸至變電站中控系統(tǒng)，對可能發(fā)生的故障做出預判并采取及時有效地措施，避免造成電力事故。對于制造商來說，傳統(tǒng)的操作機構(gòu)缺乏歷史工況數(shù)據(jù)的有效記錄，當操作機構(gòu)出現(xiàn)故障后，技術(shù)人員不能迅速有效地發(fā)現(xiàn)問題的根源，從而延誤了維修周期，給電網(wǎng)造成不必要的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足智能電網(wǎng)建設(shè)的需求，實用新型了一種隔離開關(guān)智能控制器。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:一種隔離開關(guān)智能控制器，包括CPU芯片，用于數(shù)據(jù)的處理和各電路的控制，數(shù)據(jù)存儲芯片，用于控制程序和所有數(shù)據(jù)的存儲，實時時鐘芯片，用于產(chǎn)生實時時間，其特征在于，還包括:
[0005]帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路，由電源信號接入電路，電壓與電流檢測模選芯片，電壓與電流檢測芯片組成，所述電源信號接入電路用于接入電源的電壓或電流信號，將其轉(zhuǎn)換成與實際波形對應的比例信號，并對該比例信號進行阻抗匹配和濾波處理，所述電壓與電流檢測模選芯片，用于切換電壓和電流檢測信號，所述電壓與電流檢測芯片，用于對輸入信號采樣、放大、抗混疊濾波、A/D轉(zhuǎn)換、基波和諧波計算，得到所測電源電壓或電流的實際值，其中，電源電壓或電流信號依次流經(jīng)電源信號接入電路，電壓與電流檢測模選芯片，電壓與電流檢測芯片；
[0006]面板開關(guān)控制電路，用于控制隔離開關(guān)面板上開關(guān)的閉合，并將隔離開關(guān)操作狀態(tài)和操作方式信號輸送到CPU; LED指示燈驅(qū)動和控制電路，用于驅(qū)動和控制隔離開關(guān)LED指示燈的亮滅；電機驅(qū)動與控制電路，用于驅(qū)動和控制隔離開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)的電機；通信電路，用于該隔離開關(guān)智能控制器與其他設(shè)備和計算機的數(shù)據(jù)通信；溫度檢測芯片，用于檢測環(huán)境溫度。
[0007]上述數(shù)據(jù)存儲芯片、實時時鐘芯片、帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路、面板開關(guān)控制電路、LED指示燈驅(qū)動和控制電路、電機驅(qū)動與控制電路、通信電路、溫度檢測芯片均與(PU芯片連接，其中，電信號的傳遞關(guān)系如下，電源電壓或電流信號首先進入帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路，由該電路計算出電源電壓或電流的實際值，該值通過SPI方式進入CPU芯片，隔離開關(guān)操作狀態(tài)和操作方式信號以開關(guān)接通和關(guān)斷方式由面板開關(guān)控制電路輸送到CPU中，環(huán)境溫度由溫度檢測芯片檢測并傳送到CPU中，實時時間由時鐘芯片傳送給CPU，所有數(shù)據(jù)由CPU處理后再存儲到數(shù)據(jù)存儲芯片中，對電機的正反轉(zhuǎn)控制是由CPU經(jīng)電機驅(qū)動與控制電路來驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，數(shù)據(jù)輸入輸出由CPU經(jīng)通信電路與其他設(shè)備和計算機進行連接傳輸，工作方式顯示和故障顯示是由CPU經(jīng)LED指示燈驅(qū)動與控制電路來驅(qū)動面板的LED燈進行顯示，面板開關(guān)的通斷是由CPU經(jīng)面板開關(guān)控制電路來控制隔離開關(guān)面板上開關(guān)的閉合與斷開。
[0008]所述的電機驅(qū)動與控制電路由三極管放大電路，限位開關(guān)，固態(tài)繼電器組成，所述三極管放大電路用于放大CPU輸出的控制信號，限位開關(guān)通過隔離開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)的行程來控制電機的轉(zhuǎn)動時間，固態(tài)繼電器用于驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。
[0009]所述通信電路由USB通信芯片和RS485通信芯片組成，用與和其他設(shè)備的USB接口及RS485接口進行數(shù)據(jù)通信。
[0010]通過采用該隔離開關(guān)智能控制器，可以實時檢測輸入、輸出三相電壓、三相輸出電流，通過智能芯片控制電機驅(qū)動并記錄工作時間和參數(shù)。做到智能判斷、非災難性故障排除、決策和控制，以最大的可能性使智能控制器執(zhí)行控制。故障記錄可以為專家提供現(xiàn)場的第一手數(shù)據(jù)，為產(chǎn)品的可靠持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為隔離開關(guān)智能控制器硬件結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2為隔離開關(guān)智能控制器控制流程圖。
[0013]具體實施說明
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0015]圖1為隔離開關(guān)智能控制器硬件結(jié)構(gòu)圖，包括CPU芯片1、數(shù)據(jù)存儲芯片2、實時時鐘芯片3、帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路4、面板開關(guān)控制電路5、LED指示燈驅(qū)動和控制電路6、電機驅(qū)動與控制電路7、通信電路8、溫度檢測芯片9，其中，所述帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路4由電源信號接入電路10，電壓與電流檢測模選芯片11，電壓與電流檢測芯片12組成，所述的電機驅(qū)動與控制電路7由三極管放大電路15，限位開關(guān)16，固態(tài)繼電器17組成，所述通信電路8由USB通信芯片13和RS485通信芯片14組成。
[0016]上述數(shù)據(jù)存儲芯片2、實時時鐘芯片3、帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路3、面板開關(guān)控制電路5、LED指示燈驅(qū)動和控制電路6、電機驅(qū)動與控制電路7、通信電路7、溫度檢測芯片9均與CPU芯片I連接。
[0017]圖2為隔離開關(guān)智能控制器控制流程圖。打開智能控制器開關(guān)，控制器開始工作。系統(tǒng)首先自檢內(nèi)存空間，以保證系統(tǒng)正常運行。若內(nèi)存空間不足，則CPU芯片I通過LED指示燈驅(qū)動和控制電路6來驅(qū)動面板LED燈進行光報警。若自檢正常，CPU芯片則從從實時時鐘芯片3調(diào)入現(xiàn)在時間，并通過帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路4檢測三相輸入電壓，檢測過程如下:
[0018]電源信號接入電路10接入輸入電壓信號，將其轉(zhuǎn)換成與實際波形對應的比例信號，并對該比例信號進行阻抗匹配和濾波處理，其輸出端連接電壓與電流檢測模選芯片11，用于切換電壓和電流檢測信號，其輸出端連接電壓與電流檢測芯片12，對輸入信號采樣、放大、抗混疊濾波、A/D轉(zhuǎn)換、基波和諧波計算，得到所測電源電壓或電流的實際值，計算結(jié)果通過SPI方式傳入CPU芯片1.[0019]輸入電壓檢測完畢，與預設(shè)值的上限和下限進行比較，若無問題，則將開機時間和電壓數(shù)值存入數(shù)據(jù)存儲芯片2。
[0020]之后檢測開關(guān)狀態(tài)，隔離開關(guān)操作狀態(tài)和操作方式信號以開關(guān)接通和關(guān)斷方式由面板開關(guān)控制電路5輸送到CPU芯片I中。開關(guān)狀態(tài)有3種，合閘、分閘、停止，各狀態(tài)下的控制流程如下:
[0021]若檢測到開關(guān)狀態(tài)為合閘，則重復上述輸入電壓檢測過程，輸入電壓若正常，則通過電機驅(qū)動與控制電路7來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的電機正轉(zhuǎn)，進行合閘操作，合閘后通過帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路4檢測輸出電壓和輸出電流，并將檢測值和預設(shè)的上限值及下限值進行比較，若數(shù)值正常，系統(tǒng)則不采取任何操作，循環(huán)檢測輸出電壓和電流值，一旦檢測數(shù)值出現(xiàn)異常，則進入故障處理流程。
[0022]故障處理流程如下,發(fā)生故障時，由CPU芯片I將故障標記,發(fā)生故障的時間，故障時的輸入電壓、輸出電壓、輸出電流值，環(huán)境溫度值存儲至數(shù)據(jù)存儲芯片2，并通過LED指示燈驅(qū)動和控制電路6來驅(qū)動面板LED燈進行報警，同時通過通信電路向上位機發(fā)送報警信號及故障信息，直到故障解除。
[0023]若檢測到開關(guān)狀態(tài)為分閘，則通過帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路4檢測三項輸入電壓，輸入電壓若正常，則通過電機驅(qū)動與控制電路7來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的電機反轉(zhuǎn)，進行分閘操作。
[0024]若檢測到開關(guān)為停止狀態(tài)，則檢測是否有外部輸入的控制信號，若有外部控制信號，則根據(jù)信號的類型進行相應的合閘、分閘操作，若為檢測到外部控制信號，則停止輸出，等待控制信號。
【權(quán)利要求】
1.一種隔離開關(guān)智能控制器，包括CPU芯片，用于數(shù)據(jù)的處理和各電路的控制，數(shù)據(jù)存儲芯片，用于控制程序和所有數(shù)據(jù)的存儲，實時時鐘芯片，用于產(chǎn)生實時時間，其特征在于，還包括: 帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路，由電源信號接入電路，電壓與電流檢測模選芯片，電壓與電流檢測芯片組成，所述電源信號接入電路用于接入電源的電壓或電流信號，將其轉(zhuǎn)換成與實際波形對應的比例信號，并對該比例信號進行阻抗匹配和濾波處理，所述電壓與電流檢測模選芯片，用于切換電壓和電流檢測信號，所述電壓與電流檢測芯片，用于對輸入信號采樣、放大、抗混疊濾波、A/D轉(zhuǎn)換、基波和諧波計算，得到所測電源電壓或電流的實際值，其中，電源電壓或電流信號依次流經(jīng)電源信號接入電路，電壓與電流檢測模選芯片，電壓與電流檢測芯片； 面板開關(guān)控制電路，用于控制隔離開關(guān)面板上開關(guān)的閉合，并將隔離開關(guān)操作狀態(tài)和操作方式信號輸送到CPU; LED指示燈驅(qū)動和控制電路，用于驅(qū)動和控制隔離開關(guān)LED指示燈的亮滅；電機驅(qū)動與控制電路，用于驅(qū)動和控制隔離開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)的電機；通信電路，用于該隔離開關(guān)智能控制器與其他設(shè)備和計算機的數(shù)據(jù)通信；溫度檢測芯片，用于檢測環(huán)境溫度； 上述數(shù)據(jù)存儲芯片、實時時鐘芯片、帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路、面板開關(guān)控制電路、LED指示燈驅(qū)動和控制電路、電機驅(qū)動與控制電路、通信電路、溫度檢測芯片均與CPU芯片連接，其中，電信號的傳遞關(guān)系如下，電源電壓或電流信號首先進入帶模選開關(guān)的實時多路檢測電路，由該電路計算出電源電壓或電流的實際值，該值通過SPI方式進入CPU芯片，隔離開關(guān)操作狀態(tài)和操作方式信號以開關(guān)接通和關(guān)斷方式由面板開關(guān)控制電路輸送到CPU中，環(huán)境溫度由溫度檢測芯片檢測并傳送到CPU中，實時時間由時鐘芯片傳送給CPU，所有數(shù)據(jù)由CPU處理后再存儲到數(shù)據(jù)存儲芯片中，對電機的正反轉(zhuǎn)控制是由CPU經(jīng)電機驅(qū)動與控制電路來驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，數(shù)據(jù)輸入輸出由CPU經(jīng)通信電路與其他設(shè)備和計算機進行連接傳輸，工作方式顯示和故障顯示是由CPU經(jīng)LED指示燈驅(qū)動與控制電路來驅(qū)動面板的LED燈進行顯示，面板開關(guān)的通斷是由CPU經(jīng)面板開關(guān)控制電路來控制隔離開關(guān)面板上開關(guān)的閉合與斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離開關(guān)智能控制器，其特征在于:所述的電機驅(qū)動與控制電路由三極管放大電路，限位開關(guān)，固態(tài)繼電器組成，所述三極管放大電路用于放大CPU輸出的控制信號，限位開關(guān)通過隔離開關(guān)執(zhí)行機構(gòu)的行程來控制電機的轉(zhuǎn)動時間，固態(tài)繼電器用于驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離開關(guān)智能控制器，其特征在于:所述通信電路由USB通信芯片和RS485通信芯片組成，用與和其他設(shè)備的USB接口及RS485接口進行數(shù)據(jù)通信。
【文檔編號】G05B19/042GK203588022SQ201320762410
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】徐榮, 張振國, 謝楊, 徐海亮, 吳桂敏 申請人:江蘇省如高高壓電器有限公司