專利名稱：變電站(所)故障信號(hào)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力供電或配電用的變電站的集中控制或顯示用的監(jiān)視裝置，涉及一種變電站(所)故障信號(hào)記錄儀，主要適用于變電站(所)內(nèi)配合繼電保護(hù)裝置、實(shí)時(shí)記錄下各種故障信號(hào)和保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。
現(xiàn)有變電站(所)的各種故障信號(hào)和繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào)多達(dá)幾十種，例如“××饋線電流速斷”、“××主變差動(dòng)保護(hù)”等等，現(xiàn)有技術(shù)中，這些信號(hào)一般均由設(shè)在中央信號(hào)盤上的光字牌顯示出來，再由值班人員作好記錄。這種方式存在下列不足(1)沒有自動(dòng)記錄功能(或稱記憶功能)，一旦信號(hào)被復(fù)位，便全部丟失；由于靠人工記錄，可能發(fā)生漏記或錯(cuò)記現(xiàn)象，特別是在故障發(fā)生后，值班人員因誤操作使信號(hào)復(fù)位后又沒有記錄下來，這給排除故障帶來很大的困難，嚴(yán)重影響電力供電或配電的安全性和可靠性；(2)因值班人員隱瞞誤操作造成的事故，而難以有效地監(jiān)視變電站(所)的運(yùn)行情況；(3)難以歷史地記錄變電站(所)內(nèi)各種故障信號(hào)，為了解設(shè)備的運(yùn)行情況提供準(zhǔn)確依據(jù)。
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種變電站(所)故障信號(hào)記錄儀，從而對(duì)變電站(所)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，并實(shí)時(shí)地、歷史地記錄下各種故障信號(hào)，為迅速排除設(shè)備故障提供可靠依據(jù)，以保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
本實(shí)用新型的內(nèi)容是一種變電站(所)故障信號(hào)記錄儀，由64個(gè)并列的信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲(chǔ)器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤，以及電源組成，其特征之處是所述信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路均由電容C1，二極管VD1，穩(wěn)壓管VD2，電阻R1、R2、R3，光電耦合器U1，短接器J1、J2、J3和電源E1(+12V)、E2(+5V)組成；電容C1的一端接地和信號(hào)輸入端K、另一端接二極管VD1的正極和短接器J3的3腳，二極管VD1的負(fù)極通過電阻R1接穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極和J1的3腳，穩(wěn)壓管VD2的正極接地和短接器J3的1腳，電源E1(+12V)接短接器J1的2腳，短接器J1的1腳通過電阻R2接光電耦合器U1的1腳，短接器J3的2腳接至光電耦合器U1的3腳和短接器J2的2腳，電源E2(+5V)通過電阻R3接光電耦合器U1的5腳，光電耦合器U1的4腳接地，短接器J2的1腳接信號(hào)輸入端L，經(jīng)調(diào)理后的信號(hào)從光電耦合器U1的5腳輸出，64個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路輸出V1-V64共64個(gè)信號(hào)；所述的接口電路由集成電路U3(GAL16V8)、U4(74LS244)、U5(74LS244)、U6(74LS244)、U7(74LS244)、U8(74LS244)、U9(74LS244)、U10(74LS244)、U11(74LS244)組成，集成電路U3的2、3、4、5腳分別接至所述8031單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5和RD信號(hào)線上，集成電路U3的19、18、17、16、15、14、13、12腳分別接至集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的1腳和19腳，集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的3、5、7、9、12、14、16、18腳分別接在64路經(jīng)調(diào)理和光電隔離后的所述信號(hào)V1-V64上；所述64個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路分別設(shè)置于一塊印刷電路板上，并置于同一外殼內(nèi)。組成中其它部分的設(shè)置和聯(lián)接關(guān)系等均同現(xiàn)有技術(shù)。
所述的存儲(chǔ)器包括RAM、ROM和E2PROM。
所述的液晶顯示器為現(xiàn)有帶背光的240×128點(diǎn)陣的圖形液晶顯示模塊，可顯示15×8個(gè)漢字。
所述的日歷鐘為現(xiàn)有技術(shù)中的一種全自動(dòng)日歷鐘芯片。
所述的微型打印機(jī)、鍵盤、電源等均為現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有下列特點(diǎn)(1)具有類似飛機(jī)“黑匣子”的功能，設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎，可對(duì)變電站(所)的電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行可靠監(jiān)視，并實(shí)時(shí)地、歷史地自動(dòng)記錄下各種故障信號(hào)；(2)64路輸入信號(hào)(可以擴(kuò)展)可以是繼電器空接點(diǎn)、也可以是直流220V電平；(3)采用全漢字菜單提示操作，人機(jī)界面良好；采用全自動(dòng)不掉電日歷鐘；對(duì)輸入信號(hào)可以自由定義名稱，方便現(xiàn)場(chǎng)接線安裝；可自動(dòng)對(duì)各路輸入信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作次數(shù)累加；(4)可以保存64次各路信號(hào)的動(dòng)作情況，掉電數(shù)據(jù)不丟失，可以隨時(shí)調(diào)出在液晶顯示器上顯示或通過打印機(jī)輸出。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中一個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中的接口電路原理圖。
下面結(jié)合各附圖對(duì)本實(shí)用新型的工作原理作進(jìn)一步的說明。
一種變電站(所)的故障信號(hào)記錄儀，由64個(gè)并列的信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲(chǔ)器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤，以及電源組成。
所述信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路均由電容C1(0.01/2KV)，二極管VD1(4002)，穩(wěn)壓管VD2(12V)，電阻R1(20K)、R2(1.2K)、R3(10K)，光電耦合器U1(TIL117)，短接器J1、J2、J3和電源E1(+12V)、E2(+5V)組成；電容C1的一端接地和信號(hào)輸入端K、另一端接二極管VD1的正極和短接器J3的3腳，二極管VD1的負(fù)極通過電阻R1接穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極和J1的3腳，穩(wěn)壓管VD2的正極接地和短接器J3的1腳，電源E1(+12V)接短接器J1的2腳，短接器J1的1腳通過電阻R2接光電耦合器U1的1腳，短接器J3的2腳接至光電耦合器U1的3腳和短接器J2的2腳，電源E2(+5V)通過電阻R3接光電耦合器U1的5腳，光電耦合器U1的4腳接地，短接器J2的1腳接信號(hào)輸入端L，經(jīng)調(diào)理后的信號(hào)從光電耦合器U1的5腳輸出，64個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路輸出V1-V64共64路信號(hào)；所述的接口電路由集成電路U3(GAL16V8)、U4(74LS244)、U5(74LS244)、U6(74LS244)、U7(74LS244)、U6(74LS244)、U9(74LS244)、U10(74LS244)、U11(74LS244)組成，集成電路U3的2、3、4、5腳分別接至所述8031單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5和RD信號(hào)線上，集成電路U3的19、18、17、16、15、14、13、12腳分別接至集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的1腳和19腳，集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的3、5、7、9、12、14、16、18腳分別接在64路經(jīng)調(diào)理和光電隔離后的所述信號(hào)V1-V64上；所述64個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路分別設(shè)置于一塊印刷電路板上，并置于同一外殼內(nèi)。組成中其它部分的設(shè)置、聯(lián)接關(guān)系等均同現(xiàn)有技術(shù)。
每一個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路均設(shè)有2路(K.L)信號(hào)輸入。以一個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路為例，第1路信號(hào)來自變電站(所)某條饋線的電流速斷保護(hù)繼電器的空接點(diǎn)，第2路信號(hào)來自變壓器差動(dòng)保護(hù)的繼電器，假設(shè)無空接點(diǎn)可用，只能并接在直流220V的信號(hào)接點(diǎn)上。第1路信號(hào)經(jīng)調(diào)理和光電隔離后接到接口電路的V1，第2路信號(hào)經(jīng)調(diào)理和光電隔離后接到接口電路的V2。第1路信號(hào)因接的是空接點(diǎn)，所以在它對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理和光電隔離電路中應(yīng)將圖2所示的電路中的短接器J1的1、2腳短接，J2的1、2腳短接，J3斷開。此時(shí)，若有信號(hào)輸入(即繼電器空接點(diǎn)閉合)，則將K、L兩點(diǎn)接通，+12V電源通過限流電阻R2供給光電耦合器U1電流，其輸出V0由+5V變?yōu)?V，計(jì)算機(jī)通過接口電路檢測(cè)到該信號(hào)變化后，就將其記錄下來，同時(shí)記錄下動(dòng)作信號(hào)發(fā)生的時(shí)刻和信號(hào)名稱，在液晶顯示器上顯示出來。并保存到電可擦除存儲(chǔ)器E2PROM中，當(dāng)沒有信號(hào)輸入時(shí)，此時(shí)K.L兩點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，+12V電源不能同光電耦合器組成回路。其輸出V0保持5V不變。
第2路信號(hào)因接的是直流220V電平，因此應(yīng)將其信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路中的短接器J1的1、3腳短接，J2的1、3腳短接，J3短接。此時(shí)，若有信號(hào)輸入，則輸入的220V直流電平經(jīng)二極管VD1、電阻R1、R2和光電耦合器形成回路，光電耦合器的輸出V0由+5V變?yōu)?V，計(jì)算機(jī)通過接口電路檢測(cè)到該信號(hào)變化后，就將其記錄下來，同時(shí)記錄下動(dòng)作信號(hào)發(fā)生的時(shí)刻和信號(hào)名稱，在液晶顯示器上顯示出來。并保存到電可擦除存儲(chǔ)器E2PROM中，當(dāng)沒有信號(hào)輸入時(shí)，光電耦合器U1沒有電流流過，其輸出保持5V不變。
對(duì)輸入信號(hào)的自由定義名稱的方法是將變電站(所)常用信號(hào)的名稱存入到存儲(chǔ)器中，將需要接入的信號(hào)接入后根據(jù)操作菜單中的提示，分別對(duì)V1-V64共64路信號(hào)選擇一個(gè)名稱，如上V1的是“××饋線電流速斷保護(hù)”、V2接的是“××變壓器的差動(dòng)保護(hù)”，當(dāng)其定義完成后自動(dòng)保存到E2PROM中，可現(xiàn)場(chǎng)任意修改。動(dòng)作后直接調(diào)出來顯示或打印。本實(shí)施例對(duì)所保存的故障信號(hào)動(dòng)作情況還可隨時(shí)用鍵盤調(diào)出來在液晶顯示器上顯示或用微型打印機(jī)打印輸出。
權(quán)利要求一種變電站(所)故障信號(hào)記錄儀，由64個(gè)并列的信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲(chǔ)器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤，以及電源組成，其特征是所述各信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路均由電容C1，二極管VD1，穩(wěn)壓管VD2，電阻R1、R2、R3，光電耦合器U1，短接器J1、J2、J3和電源E1(+12V)、E2(+5V)組成；電容C1的一端接地和信號(hào)輸入端K、另一端接二極管VD1的正極和短接器J3的3腳，二極管VD1的負(fù)極通過電阻R1接穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極和J1的3腳，穩(wěn)壓管VD2的正極接地和短接器J3的1腳，電源E1(+12V)接短接器J1的2腳，短接器J1的1腳通過電阻R2接光電耦合器U1的1腳，短接器J3的2腳接至光電耦合器U1的3腳和短接器J2的2腳，電源E2(+5V)通過電阻R3接光電耦合器U1的5腳，光電耦合器U1的4腳接地，短接器J2的1腳接信號(hào)輸入端L，經(jīng)調(diào)理后的信號(hào)從光電耦合器U1的5腳輸出，64個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路輸出V1-V64共64個(gè)信號(hào)；所述的接口電路由集成電路U3(GAL16V8)、U4(74LS244)、U5(74LS244)、U6(74LS244)、U7(74LS244)、U8(74LS244)、U9(74LS244)、U10(74LS244)、U11(74LS244)組成，集成電路U3的2、3、4、5腳分別接至所述8031單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5和RD信號(hào)線上，集成電路U3的19、18、17、16、15、14、13、12腳分別接至集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的1腳和19腳，集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的3、5、7、9、12、14、16、18腳分別接在64路經(jīng)調(diào)理和光電隔離后的所述信號(hào)V1-V64上；所述64個(gè)信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路分別設(shè)置于一塊印刷電路板上，并置于同一外殼內(nèi)。
專利摘要一種用于變電站(所)的故障信號(hào)記錄儀,由信號(hào)調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲(chǔ)器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤、電源等組成。本實(shí)用新型可以對(duì)64路輸入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、輸入信號(hào)既可以是繼電器空接點(diǎn),也可以是220V直流電平;全漢字菜單提示操作;對(duì)輸入信號(hào)可以自由定義名稱,方便現(xiàn)場(chǎng)接線;對(duì)各路信號(hào)的動(dòng)作次數(shù)自動(dòng)進(jìn)行累加,各路信號(hào)均可保存64次動(dòng)作情況,掉電數(shù)據(jù)不丟失,可隨時(shí)調(diào)出在液晶顯示器上顯示或通過打印機(jī)輸出。
文檔編號(hào)G06F11/34GK2299339SQ9723714
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1997年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者李陽東 申請(qǐng)人:李陽東