專利名稱：智能開關(guān)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制器，更具體地說是涉及一種智能開關(guān)控制器，適合于電力配電網(wǎng)饋線開關(guān)的自動化控制。
背景技術(shù)：
目前，開關(guān)控制器的電源是在配電線路上安裝高壓PT來實現(xiàn)的，I當(dāng)在線路長、分支多的配電線路上安裝高壓PT時，使得線路連接變得更加復(fù)雜。若為環(huán)網(wǎng)供電，每個開關(guān)還要安裝兩臺高壓PT。這樣，不但造成了線路的成本大大提高，而且一旦配電線路出現(xiàn)故障，控制器就不能工作，嚴(yán)重威脅了配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。同時在配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，配電設(shè)備大都仍停留在僅能滿足單一開關(guān)的開合性能上，且需要人為到現(xiàn)場對開關(guān)進(jìn)行操作，對于配電線路長、分支多的線路來說，當(dāng)出現(xiàn)線路故障時就會造成大面積、長時間的停電。還有當(dāng)前的開關(guān)控制設(shè)備在配電網(wǎng)中功能單一、自我保護(hù)性差、遠(yuǎn)程開關(guān)控制受地理位置的偏僻性、分散性的限制，信息傳輸實時性差。若開關(guān)控制器受到環(huán)境的影響或破壞無法正常的工作時，并無法及時向上一級控制系統(tǒng)發(fā)出警報信號，不僅使開關(guān)控制器形同虛設(shè)，而且還會給供電線路和供電企業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種智能開關(guān)控制器，它不僅可省去高壓PT，功能多、保護(hù)性強(qiáng)、不受遠(yuǎn)程開關(guān)的偏僻性、分散性地理位置的限制，而且信息傳輸實時性好，若開關(guān)控制器受到環(huán)境的影響或破壞無法正常的工作時，能及時向上一級控制系統(tǒng)發(fā)出警報信號。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，它包括電源模塊、參數(shù)檢測模塊、主控電路板，其特征是在于開關(guān)內(nèi)部CT二次側(cè)與電源模塊相連接，主控電路板上撥碼開關(guān)、溫度報警電路、濕度報警電路、防盜報警電路經(jīng)過地址寄存器與中央處理器輸入口相連，中央處理器的輸出口經(jīng)過地址寄存器與公用無線通訊網(wǎng)通訊模塊相連接。
本實用新型優(yōu)點是，由于CT二次側(cè)的電流經(jīng)電源模塊的采集轉(zhuǎn)換為控制器工作電源，可以不用安裝高壓PT，減少配電網(wǎng)建設(shè)的成本和安裝、維護(hù)所帶來的麻煩；由于設(shè)有溫度、濕度及防盜報警電路使本實用新型更加智能化；由于設(shè)有電壓、電流雙重保護(hù)，可以根據(jù)不同層次的配電網(wǎng)線路自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，通過高速全雙工實時加密信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，上報給上級控制系統(tǒng)，并根據(jù)實時監(jiān)測配電網(wǎng)線路上的運(yùn)行參數(shù)和開關(guān)的工作狀態(tài)智能控制開關(guān)，從而實現(xiàn)開關(guān)的遠(yuǎn)程控制，公用無線通訊網(wǎng)由ISDE、WAP提供端到端、廣域的無線IP地址，登陸internet網(wǎng)就可以永遠(yuǎn)在線且按數(shù)據(jù)的流量來計費，更有效的利用無線網(wǎng)絡(luò)信息資源，適合突發(fā)性、頻繁的小量的數(shù)據(jù)傳輸，可以配合Bluetooth(藍(lán)牙技術(shù))的發(fā)展，可以把圖像傳輸?shù)饺魏蔚胤剑辉偈茏匀灰蛩氐挠绊?，使配電網(wǎng)饋線自動化水平進(jìn)一步提高。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的電源模塊電路圖。
圖2是本實用新型的參數(shù)檢測模塊電路圖。
圖3是本實用新型的主控電路板示意圖。
圖4是本實用新型的溫度報警電路圖。
圖5是本實用新型的濕度報警電路圖。
圖6是本實用新型的防盜報警電路圖。
具體實施方式
在圖1中，電源模塊上的電流互感器輸入端與高壓開關(guān)內(nèi)電流互感器二次側(cè)相連接，輸出端連接整流橋，整流橋與電位器相連接，組成電流的采集和轉(zhuǎn)換電路。采集開關(guān)內(nèi)部CT二次側(cè)輸出電流信號IA、IB、IC，經(jīng)過本實用新型內(nèi)部的電流互感器CT1、CT2、CT3后，最后通過整流橋BA、BB、BC對其整定輸出電流IAO、IBO、ICO，由三相電流共同為蓄電池充電，提供本實用新型的工作電源。當(dāng)需要對開關(guān)進(jìn)行操作時，由蓄電池提供直流電經(jīng)過逆變電源變換后為開關(guān)提供工作電源，對開關(guān)進(jìn)行操作。
在圖2中，本實用新型參數(shù)檢測模塊有一個電壓檢測電路和一個電流檢測電路，可分別進(jìn)行電壓檢測、電流檢測或電壓電流同時檢測。并且可按不同層次的配電網(wǎng)線路要求自動調(diào)節(jié)主控電路板上的8位正位撥碼開關(guān)，當(dāng)撥碼開關(guān)的兩位地址位都為OFF時，通過寄存器到中央處理器，將本實用新型設(shè)置為電壓型；當(dāng)撥碼開關(guān)的兩位地址位其中有一位為ON時，將本實用新型設(shè)置為電壓、電流復(fù)合型；當(dāng)撥碼開關(guān)的兩位地址位都為ON時，將本實用新型設(shè)置為電流型。電壓檢測時，參數(shù)檢測模塊上電壓互感器UAB、UBC、UCA分別檢測開關(guān)內(nèi)部CT經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換提供的A、B、C三相電壓，經(jīng)過整流橋B1、B2、B3分別對電壓進(jìn)行整流輸出；電流檢測時，線路上A、B、C三相電流通過開關(guān)內(nèi)部的電流互感器后，再進(jìn)入?yún)?shù)檢測模塊上的電流互感器CTA、CTB、CTC，經(jīng)過整流橋B4、B5、B6分別對其整流輸出。當(dāng)參數(shù)檢測模塊檢測到線路上A、B、C三相電的電流不平衡時，其差值電流通過電流互感器CT0，并經(jīng)過整流橋B7整流后輸出；復(fù)合型電壓電流同時進(jìn)行檢測輸出。
在圖3中，溫度報警電路的輸出端接口U2、濕度報警電路的輸出端接口U5及防盜報警電路輸出接口U7分別接入到主控電路板上的中央處理器信號輸入端口，中央處理器收到報警信號后進(jìn)行邏輯分析，報警信號經(jīng)通訊模塊U6連接到公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)，連接在公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)的上一級控制系統(tǒng)即可收到報警信號。同時，中央處理器查詢撥碼開關(guān)S1、S2狀態(tài)，經(jīng)過地址寄存器U3、U4與中央處理器內(nèi)存儲器存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后中央處理器通過邏輯分析、判斷控制器的控制功能，最后按預(yù)先程序設(shè)計的方式發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制開關(guān)的操作。
在圖4溫度報警電路中，比較器IC的輸入端分別與分壓電阻RP和熱敏電阻RT連接，另一輸入端分別與分壓電阻R1和R2連接，比較器的輸出端與繼電器線圈相連接。熱敏電阻RT檢測本實用新型箱體內(nèi)溫度，控制器正常工作時，比較器IC的同相端電壓低于反相端電壓，IC輸出為低電平，繼電器不工作；溫度升高時，熱敏電阻RT的阻值增大，本實用新型的采樣器件將采集到數(shù)據(jù)經(jīng)過中央處理器處理后上傳給上級控制系統(tǒng)，進(jìn)行實時監(jiān)測。當(dāng)溫度超過安全溫度(80度)時，熱敏電阻的阻值將增大到危險阻值(80度標(biāo)定的阻值)，使比較器IC的同相端的電壓大于反相端電壓，IC輸出高電平，繼電器K開始工作，常閉點K1被打開，本實用新型向上一級控制系統(tǒng)報警。
在圖5中，濕度報警電路由IC1組成脈沖發(fā)生器，IC2組成單穩(wěn)態(tài)電路，IC1、IC2是一塊時基電路556，圖中RP1、R1、和C1共同決定振蕩的頻率。從IC1的5腳輸出的方波經(jīng)C2、R2組成的微分電路后輸出尖脈沖，尖脈沖經(jīng)VD1去掉正脈沖，由負(fù)向脈沖觸發(fā)IC2單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，輸出端9端變?yōu)楦唠娖?，單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)時間由R3及濕敏電容器CH的容量來確定，當(dāng)暫穩(wěn)時間到達(dá)時，IC2又恢復(fù)到原來狀態(tài)。這樣在連續(xù)脈沖的不斷觸發(fā)下，IC2的9腳也輸出一個頻率與方波發(fā)生器一致的矩形波。其脈寬為單穩(wěn)態(tài)電路的暫穩(wěn)時間t0。由IC1的5腳和IC2的9腳輸出的兩種波形經(jīng)由R4、VD2、VD3組成的與門電路，將兩種波形中脈寬不同的部分檢出，形成新波形D。當(dāng)空氣中的相對濕度為0％時，濕敏電容器的容量CH為115PF，當(dāng)相對濕度為100％時，濕敏電容器的CH為160PF，可以看出隨著濕度的變化，CH的容量也在發(fā)生變化，它直接影響到波形D的脈沖寬度，因而可以從波形D的脈沖寬度上反映出空氣相對濕度的大小。波形D經(jīng)過VD4隔離，加到RP2、R6、C5組成的積分電路，變成一個直流電平輸出，它的大小與相對濕度成正比例為10mv/％RH。檢測的數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理器處理后實時上傳到上級控制系統(tǒng)，對其監(jiān)測。當(dāng)空氣中相對濕度大于安全濕度時，本實用新型向上級控制系統(tǒng)報警。
在圖6中，防盜電路是由多諧振蕩器、放大器組成。多諧振蕩器由VT4、VT5組成，多諧振蕩器產(chǎn)生的方波信號鏡微分后送至振蕩器輸出端與本實用新型連接的電纜一端相連，電纜的另一端與振蕩器的輸入端相連，放大器由VT1、VT2、VT3組成，如果檢測到?jīng)]有斷路現(xiàn)象，則放大器將通過電纜傳輸過來的信號放大，經(jīng)整流后輸出；如果檢測到電纜斷路現(xiàn)象，則信號也中斷，信號無法進(jìn)行傳至放大器的輸入端，輸出急劇減小，此時的信號傳給本實用新型的中央處理器，本實用新型邏輯分析后通過公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)向上級控制系統(tǒng)上報，并通過高速全雙工實時加密信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、報警；當(dāng)與本實用新型連接的電纜斷路時能自動報警，而且本實用新型箱體的門被意外打開時，同樣自動報警。
本實用新型智能開關(guān)控制器配有遠(yuǎn)程通訊模塊。模塊設(shè)有與公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)進(jìn)行全雙工加密信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接端口?？刂菩盘杺鞯街醒胩幚砥?，經(jīng)中央處理器處理通過公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)向上一級控制系統(tǒng)上報，通過加密信道進(jìn)行實時數(shù)據(jù)傳輸，從而實現(xiàn)開關(guān)的遠(yuǎn)程控制。
權(quán)利要求1.一種智能開關(guān)控制器，它包括電源模塊、參數(shù)檢測模塊、主控電路板，其特征在于開關(guān)內(nèi)部CT二次側(cè)與電源模塊相連接，主控電路板上撥碼開關(guān)、溫度報警電路、濕度報警電路、防盜報警電路經(jīng)過地址寄存器與中央處理器輸入口相連，中央處理器的輸出口經(jīng)地址寄存器與通訊模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)控制器，其特征在于所述電源模塊中由IAO、IBO、ICO三相電流共同為蓄電池充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)控制器，其特征在于所述撥碼開關(guān)為8位正位撥碼開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)控制器，其特征在于所述溫度報警電路其中設(shè)有比較器，比較器的輸出端與繼電器相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)控制器，其特征在于所述濕度報警電路其中設(shè)有時基電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)控制器，其特征在于所述通訊模塊設(shè)有與公用無線通訊網(wǎng)和internet網(wǎng)進(jìn)行全雙工加密信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接端口。
專利摘要本實用新型公開了一種智能開關(guān)控制器，它包括電源模塊、參數(shù)檢測模塊、主控電路板，開關(guān)內(nèi)部CT二次側(cè)與電源模塊相連接，主控電路板上撥碼開關(guān)、溫度報警電路、濕度報警電路、防盜報警電路經(jīng)過地址寄存器與中央處理器輸入口相連，中央處理器的輸出口經(jīng)過地址寄存器與公用無線通訊網(wǎng)通訊模塊相連接。它不僅可省到了高壓PT、功能多、保護(hù)性強(qiáng)、不受遠(yuǎn)程開關(guān)的偏僻性、分散性地理位置的限制，而且信息傳輸實時性好，若開關(guān)控制器受到環(huán)境的影響或破壞無法正常的工作時，能及時向上一級控制系統(tǒng)發(fā)出警報信號。
文檔編號H02J13/00GK2676482SQ20042003015
公開日2005年2月2日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者張寶石 申請人:沈陽龍盛科技開發(fā)有限公司