專利名稱：一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動化的新型裝置，具體指一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏。
目前電力系統(tǒng)中所采用的操作屏一般都分為模擬屏、控制屏以及返回屏三種，該三種操作屏的基本結(jié)構(gòu)相似，但其工作方式和功能作用則完全不同。通過上述操作屏來完成對整個電力系統(tǒng)中的各種電力設(shè)備進(jìn)行集中控制。在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的三種操作屏雖也能較好地完成對電力設(shè)備的控制，但由于需同時(shí)采用三個不同的操作屏，因而存在著成本投資相對較大、操作不方便、需要較多的操作人員以及需占用較大的場地等不足；另外，現(xiàn)有的操作屏一般采用標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克(標(biāo)準(zhǔn)單元小塊)拼裝而成，在屏面上采用絲網(wǎng)印刷工藝制作相應(yīng)的線路圖案，以不同顏色來區(qū)分不同線路的含義，并配以相應(yīng)的發(fā)光電路和指示燈，這種現(xiàn)有技術(shù)存在著視覺效果不清晰、透光不均勻、屏面圖案不醒目以及外觀效果不理想等不足。
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，以通過其三屏合一的特殊結(jié)構(gòu)，并在操作屏上采用配有專用透明發(fā)光母線面板的標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克以及專用的燈開關(guān)結(jié)構(gòu)，通過相關(guān)的電路實(shí)現(xiàn)三屏合一，從而較好地克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，并具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、可靠性高、操作方便、所需操作人員少以及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，特別適合無人或少人值班的發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)的單元控制室和網(wǎng)控室。
本實(shí)用新型的目的是通過以下方式來實(shí)現(xiàn)的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，主要是由采用標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克拼裝而成的操作屏和相應(yīng)的控制電路組成，其特征在于上述操作屏中用于表示基本線路的標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克面板采用專用透明發(fā)光母線面板，并在表示電器設(shè)備和控制點(diǎn)處采用專用的燈開關(guān)，所述的控制電路以主CPU為核心電器元件，該CPU通過四塊74HC377集成電路和一塊74LS244集成電路與燈開關(guān)按鍵輸入矩陣相聯(lián)，并通過行線驅(qū)動集成電路6B259和四塊列線集成電路6B595與燈開關(guān)變光控制矩陣相聯(lián)，在主CPU上還通過集成電路74LS164和UPA2982C分別與KBQ控制器、閃光報(bào)警器、潮流顯示器相聯(lián)，通過兩塊集成電路74LS164與漢字顯示器相聯(lián)，上述主CPU采用集成電路87C520。
采用本實(shí)用新型的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，由于采用了三屏合一的特殊結(jié)構(gòu)，在操作屏上采用配有專用透明發(fā)光母線面板的標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克以及專用的燈開關(guān)結(jié)構(gòu)，并通過相關(guān)的電路實(shí)現(xiàn)了三屏合一，從而較好地克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，并具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、可靠性高、操作方便、所需操作人員少以及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于無人或少人值班的發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)的單元控制室和網(wǎng)控室。


圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的發(fā)光母線面板結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1-操作屏，2-發(fā)光母線面板，3-燈開關(guān)，4-KBQ控制器，5-閃光報(bào)警器，6-潮流顯示器，7-漢字顯示器，8-主CPU，9-燈開關(guān)按鍵輸入矩陣，10-燈開關(guān)變光控制矩陣。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
本實(shí)用新型的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，主要是由采用標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克拼裝而成的操作屏和相應(yīng)的控制電路組成，其特征在于上述操作屏1中用于表示基本線路的標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克面板采用專用透明發(fā)光母線面板2，并在表示電器設(shè)備和控制點(diǎn)處采用專用的燈開關(guān)3，所述的控制電路以主CPU8為核心電器元件，該CPU通過四塊74HC377集成電路和一塊74LS244集成電路與燈開關(guān)按鍵輸入矩陣9相聯(lián)，并通過行線驅(qū)動集成電路6B259和四塊列線集成電路6B595與燈開關(guān)變光控制矩陣10相聯(lián)，在主CPU8上還通過集成電路74LS164和UPA2982C分別與KBQ控制器4、閃光報(bào)警器5、潮流顯示器6相聯(lián)，通過兩塊集成電路74LS164與漢字顯示器4相聯(lián)，上述主CPU1采用集成電路87C520。上述的透明發(fā)光母線是由母線面板和定位框經(jīng)二次注塑鑲嵌為一體，其中母線面板由透明母線板和兩塊非透明面板組成，非透明面板鑲嵌在透明母線板之上。
在實(shí)施例中，其控制電路由如下電器部件組成
以主CPU8為核心，該CPU采用87C520，內(nèi)含SRAM1KM，EPROM32KB，四個8位I/O接口。
燈開關(guān)按鍵輸入矩陣由四塊集成電路74HC377和一塊集成電路74LS244組成，圖示矩陣為32行×8列＝256個元素。燈開關(guān)的指示燈電路也連成矩陣形式燈開關(guān)變光控制矩陣，其行線由集成電路6B259驅(qū)動，列線由4片集成電路6B595驅(qū)動，圖示矩陣由8行×32列組成。
KBQ控制器4，閃光報(bào)警器5，潮流顯示器6等輸出單元采用集成電路74LS164作串行輸入并行輸出寄存器，并由集成電路UPA2982C進(jìn)行驅(qū)動。
圖中漢字顯示器采用256×16型VFD顯示模塊，可以同時(shí)顯示16個漢字，該顯示器由兩片集成電路74LS164直接驅(qū)動。
綜合操作屏設(shè)置一個傳輸適配器及傳輸插座與電腦鑰匙相接。
綜合操作屏設(shè)置一個RS232串行接口，由U2MAX202E驅(qū)動，通過DB9插座與后臺PC機(jī)相連。
綜合操作屏設(shè)置一個RS485遠(yuǎn)傳串行接口，由U14MAX483驅(qū)動，通過CZ6插件與通訊機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)與變電站其它自動化設(shè)備交換信息。
圖中采用+24VDC供電，經(jīng)LM2575-5開關(guān)穩(wěn)壓器調(diào)整至+5VDC，作為各芯片的供電電源。
X25045為串行口E2PROM存儲器，容量為256×8BIT，用于存放各種系統(tǒng)控制參數(shù)。
本實(shí)用新型的操作屏工作過程如下當(dāng)綜合屏上的啟動開關(guān)位于OFF位置時(shí)，綜合屏處于信號返回屏狀態(tài)U1(主CPU87C520)定時(shí)從RS485接口讀入其它自動化設(shè)備傳送來的開關(guān)量和模擬量信息(電力系統(tǒng)中俗稱遙信和遙測)。開關(guān)量信號經(jīng)過整理之后分別送到燈開關(guān)變光控制矩陣的對應(yīng)位置，以顯示變電站各設(shè)備的位置信息模擬量信號則經(jīng)U10，U4驅(qū)動后送潮流顯示器上進(jìn)行顯示如果電力設(shè)備發(fā)生故障，其故障信息也是從RS485接口輸入，經(jīng)判斷后，通過閃光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警顯示。
當(dāng)綜合屏上的啟動開關(guān)位于ON位置的同時(shí)按壓模擬開關(guān)，綜合屏處于模擬屏狀態(tài)操作人員預(yù)先開好操作票，然后在模擬屏上進(jìn)行模擬操作(也就是操作燈開關(guān)按鍵輸入矩陣)。每進(jìn)行一項(xiàng)操作，微機(jī)都要與預(yù)先存儲的操作規(guī)程進(jìn)行比較，判斷是否吻合。如果是正確操作，就把該項(xiàng)內(nèi)容存儲起來；如果是錯誤操作，該項(xiàng)內(nèi)容不存儲，并通過漢字顯示器顯示錯誤原因和設(shè)備編號告警。在所有的操作內(nèi)容都模擬完畢之后，方可進(jìn)入控制屏狀態(tài)--實(shí)施倒閘操作。
當(dāng)綜合屏上的啟動開關(guān)位于ON位置的同時(shí)按壓操作開關(guān)，綜合屏處于控制屏狀態(tài)微處理機(jī)根據(jù)剛才模擬操作存儲下來的操作內(nèi)容，依次在漢字顯示器上顯示設(shè)備編號，同時(shí)將該設(shè)備對應(yīng)的模擬元件設(shè)置成閃光狀態(tài)，這時(shí)操作人員只能進(jìn)行此項(xiàng)操作，其他操作都無法進(jìn)行，從而達(dá)到防止誤操作的目的。當(dāng)操作人員進(jìn)行操作時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的提示，按下燈開關(guān)，這時(shí)微機(jī)就向KBQ控制器發(fā)出相應(yīng)的操作命令，使電動開關(guān)設(shè)備進(jìn)行分合操作，完成后又通過RS485接口，從網(wǎng)絡(luò)上讀取相應(yīng)設(shè)備的位置信息，判斷確實(shí)操作完畢，停止燈開關(guān)的閃爍，開始下一項(xiàng)操作，若設(shè)備不是電動設(shè)備，而是手動設(shè)備，則操作內(nèi)容不是通過KBQ控制器，而是通過電腦鑰匙存儲正確的操作規(guī)程，由操作人員攜帶電腦鑰匙到設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行解鎖控制操作。
當(dāng)所有的操作完成之后，綜合屏自動回復(fù)到信號返回屏狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，主要是由采用標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克拼裝而成的操作屏(1)和相應(yīng)的控制電路組成，其特征在于上述操作屏中用于表示基本線路的標(biāo)準(zhǔn)瑪賽克面板采用專用透明發(fā)光母線面板(2)，并在表示電器設(shè)備和控制點(diǎn)處采用專燈開關(guān)，所述的控制電路以主CPU(8)為核心電器元件，該CPU通過四塊74HC377集成電路和一塊74LS244集成電路與燈開關(guān)按鍵輸入矩陣(9)相聯(lián)，并通過行線驅(qū)動集成電路6B259和四塊列線集成電路6B595與燈開關(guān)變光控制矩陣(10)相聯(lián)，在主CPU(1)上還通過集成電路74LS164和UPA2982C分別與KBQ控制器(4)、閃光報(bào)警器(5)、潮流顯示器(6)相聯(lián)，通過兩塊集成電路74LS164與漢字顯示器(7)相聯(lián)，上述主CPU(1)采用集成電路87C520。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，其特征在于所述的透明發(fā)光母線是由母線面板和定位框經(jīng)二次注塑鑲嵌為一體，其中母線面板由透明母線板和兩塊非透明面板組成，非透明面板鑲嵌在透明母線板之上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，其特征在于該綜合操作屏設(shè)置一個RS232串行接口，由U2MAX202E驅(qū)動，通過DB9插座與后臺PC機(jī)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，其特征在于燈開關(guān)輸入矩陣由四塊集成電路74HC377和一塊集成電路74LS244組成，圖示矩陣為32行×8列＝256個元素，燈開關(guān)的指示燈電路也連成矩陣形式，燈開關(guān)變光控制矩陣，其行線由集成電路6B259驅(qū)動，列線由4片集成電路6B595驅(qū)動，圖示矩陣由8行×32列組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，其特征在于綜合操作屏設(shè)置一個RS485遠(yuǎn)傳串行接口，由U14MAX483驅(qū)動，通過CZ6插件與通訊機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏，其特征在于KBQ控制器(4)，閃光報(bào)警器(5)，潮流顯示器(6)等輸出單元采用集成電路74LS164作串行輸入并行輸出寄存器，并由集成電路UPA2982C進(jìn)行驅(qū)動。
專利摘要一種用于電力系統(tǒng)的多功能綜合操作屏,在操作屏中采用發(fā)光母線面板和燈開關(guān),其控制電路以主CPU為核心電器元件,通過相應(yīng)的集成電路與燈開關(guān)按鍵輸入矩陣、燈開關(guān)變光控制矩陣、KBQ控制器、閃光報(bào)警器、潮流顯示器、漢字顯示器等相聯(lián),采用本綜合操作屏,有效地實(shí)現(xiàn)了三屏合一,具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、可靠性高、操作方便、所需操作人員少以及占地面積小等優(yōu)點(diǎn),特別適合于無人或少人值班的發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)的單元控制室和網(wǎng)控室。
文檔編號G05B23/02GK2370603SQ9923565
公開日2000年3月22日 申請日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者金述強(qiáng), 黃建東 申請人:珠海優(yōu)特電力產(chǎn)品配套有限公司