專利名稱：電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力開關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控裝置，尤其涉及一種電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器。
背景技術(shù)：
專用的電力開關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)顯示裝置被采用之前，開關(guān)柜內(nèi)各設(shè)備的運行狀態(tài)是用傳統(tǒng)的指示燈、指示牌、電磁試指示器等分別顯示的。缺點是信號分散、不直觀、可靠性差。
目前，現(xiàn)有的多種開關(guān)柜運行狀態(tài)顯示裝置(或稱開關(guān)柜運行狀態(tài)集中顯示儀、新型開關(guān)狀態(tài)顯示器等)被逐步應(yīng)用在各種電力開關(guān)柜上。它們的技術(shù)狀況綜述如下1、其面板上一般畫有開關(guān)柜的一次回路接線圖，在一次回路接線圖上對應(yīng)柜內(nèi)主要設(shè)備(斷路器、斷路器車、接地開關(guān)、儲能彈簧)的位置安裝有不同形狀、顏色的發(fā)光器件用來模擬這些設(shè)備，一般以微控制器(MCU)為核心，與各設(shè)備同步動作的各輔助觸點用作MCU的輸入信號，控制上述發(fā)光器件發(fā)光，以顯示出各個設(shè)備機械狀態(tài)(斷路器分/合、斷路器車工作位置/實驗位置、隔離開關(guān)分/合、接地開關(guān)分/合、已儲能/未儲能)；2.高壓帶電顯示功能經(jīng)安裝在柜內(nèi)某段匯流排上(進/出線段、母線段之中某一段)的帶電傳感器取得帶電信號，點亮A相、B相、C相3個指示燈，顯示帶電傳感器安裝處是否帶電；3.通信功能一般無通信功能，某些產(chǎn)品有RS485通信接口。
上述現(xiàn)有的開關(guān)柜運行狀態(tài)顯示器尚存在以下不足之處只能顯示柜內(nèi)設(shè)備的機械狀態(tài)，不能顯示設(shè)備各部位是否帶電；只能顯示安裝有帶電傳感器的線段是否帶電，不能顯示其他部位是否帶電；只有單純的顯示功能，不具備對開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備的遠程控制功能，通信能力僅用于上傳開關(guān)柜的狀態(tài)信息，不能接受遠程控制命令；采用的RS485通信方式是單主機方式，只適合由上位主機分時輪詢各單機，各單機不能主動發(fā)信，因而組網(wǎng)不靈活、實時性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有的電力開關(guān)柜運行狀態(tài)顯示裝置的不足，提供一種用發(fā)光器件模擬顯示開關(guān)柜的一次回路接線圖全部細節(jié)，不但指示開關(guān)柜中各設(shè)備的機械狀態(tài)，而且指示開關(guān)柜全部要素(包括各開關(guān)的動、靜觸頭，母線段、出線段、進線段)是否帶電；帶有先進的CAN總線接口，兼有就地監(jiān)控顯示、遠程數(shù)據(jù)采集終端、遠程控制執(zhí)行終端3種功能的電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是以高性能微控制器為核心，其輸入口IN1-IN6經(jīng)光電隔離電路與外部設(shè)備機械狀態(tài)信號連接，輸入口IN7-IN9經(jīng)整流和光電隔離電路與外部帶電傳感器信號連接；其輸出口OUT1-OUT12均連接發(fā)光器件；輸出口OUT13和OUT14分別連接兩個遠程控制繼電器。
本實用新型配設(shè)有CAN總線收發(fā)器，并與微控制器CAN總線控制口CTX、CRX連接，構(gòu)成CAN總線通信接口。
本實用新型所述微處理器內(nèi)嵌的軟件綜合輸入口IN1-IN6采集到的設(shè)備機械狀態(tài)信號和輸入口IN7-IN9采集到的帶電信號，經(jīng)邏輯判斷后，模擬開關(guān)柜各設(shè)備間的電氣傳遞過程，以不同組合方式，驅(qū)動輸出口OUT1-OUT12連接的發(fā)光器件發(fā)光或閃爍，在面板上指示出一次回路接線圖上全部要素是否帶電，同時顯示設(shè)備的機械位置與狀態(tài)，構(gòu)成現(xiàn)場信息監(jiān)控顯示器。
本實用新型所述微控制器接入CAN現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)成為網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點，支持多主節(jié)點通信方式，實時地向遠方其他節(jié)點發(fā)送所在電力開關(guān)柜的運行狀態(tài)信息，構(gòu)成一個遠程數(shù)據(jù)采集終端，利用其CAN總線接口的雙向傳輸數(shù)據(jù)能力，接受通信網(wǎng)絡(luò)中其他遠方節(jié)點發(fā)出的控制命令，經(jīng)微控制器判讀后，控制輸出口OUT13和OUT14連接的兩個繼電器動作，繼電器的觸點控制電力開關(guān)柜的某些設(shè)備動作或禁止動作，構(gòu)成一個遠程控制執(zhí)行終端。
本實用新型所述發(fā)光器件可以是LED發(fā)光二極管。
本實用新型所述發(fā)光器件模擬顯示開關(guān)柜的一次回路接線圖全部細節(jié)，不但指示開關(guān)柜中各設(shè)備的機械狀態(tài)，而且指示開關(guān)柜全部要素(包括各開關(guān)的動、靜觸頭，母線段、出線段、進線段)是否帶電；帶有先進的CAN總線接口，兼有就地監(jiān)控顯示、遠程數(shù)據(jù)采集終端、遠程控制執(zhí)行終端3種功能。


圖1是本實用新型實施例的電原理圖；圖2是本實用新型一個實施例的面板布置圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和對本實用新型進一步說明。
本實施例以高性能微控制器1為核心，其輸入口IN1-IN6經(jīng)光電隔離電路2與外部設(shè)備機械狀態(tài)信號連接，輸入口IN7-IN9經(jīng)整流和光電隔離電路(3)與外部帶電傳感器信號連接；其輸出口OUT1-OUT9連接LED發(fā)光二極管、輸出口OUT10-OUT12連接LED發(fā)光二極管L24-L39；輸出口OUT13和OUT14連接遠程控制繼電器YD1和YD2。微控制器MCU(1)依據(jù)械狀態(tài)信號分別點亮這9段L4-L23發(fā)光二極管，在面板11(見圖2)一次回路接線圖上對應(yīng)顯示出“斷路器車工作位置”13和18、“斷路器車試驗位置”14和19、“斷路器合”16、“斷路器分”17、“已儲能”25、“未儲能”24、“接地開關(guān)合”20、“接地開關(guān)分”21等8種機械狀態(tài)。
開關(guān)柜匯流排線段的帶電狀態(tài)由3相帶電傳感器DDA、DDB、DDC給出，分別經(jīng)過整流和光電隔離電路3連接到微處理器1的輸入口IN7-IN9，帶電時，對應(yīng)輸入口得到高電平，同時，整流和光電隔離電路3中的發(fā)光器件L1-L3發(fā)光，在面板上指示出帶電傳感器所處帶電。
內(nèi)部帶有CAN總線收發(fā)器4，并與微控制器(1)CAN總線控制口CTX、CRX連接，構(gòu)成CAN總線通信接口。微處理器(1)內(nèi)嵌的軟件綜合輸入口IN1-IN6采集到的設(shè)備機械狀態(tài)信號和輸入口IN7-IN9采集到的帶電信號，經(jīng)邏輯判斷后，模擬開關(guān)柜各設(shè)備間的電氣傳遞過程，以不同組合方式，驅(qū)動輸出口OUT1-OUT12連接的發(fā)光器件發(fā)光或閃爍，在面板11上指示出一次回路接線圖上全部要素是否帶電，同時顯示設(shè)備的機械位置與狀態(tài)，構(gòu)成現(xiàn)場信息監(jiān)控顯示器。微控制器(1)接入CAN現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)成為網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點，支持多主節(jié)點通信方式，實時地向遠方其他節(jié)點發(fā)送所在電力開關(guān)柜的運行狀態(tài)信息，構(gòu)成一個遠程數(shù)據(jù)采集終端，利用其CAN總線接口的雙向傳輸數(shù)據(jù)能力，接受通信網(wǎng)絡(luò)中其他遠方節(jié)點發(fā)出的控制命令，經(jīng)微控制器判讀后，控制輸出口OUT13和OUT14連接的繼電器YD1和YD2動作，繼電器的觸點YCD1、YCD2控制電力開關(guān)柜的某些設(shè)備動作或禁止動作，構(gòu)成一個遠程控制執(zhí)行終端。
發(fā)光器件L24-L29對應(yīng)于面板一次回路接線圖的母線段12，點亮?xí)r指示開關(guān)柜的母線段帶電；在輸出口OUT11上連接有發(fā)光發(fā)光器件L30，對應(yīng)于面板一次回路接線圖的斷路器靜觸頭15，點亮?xí)r指示斷路器靜觸頭帶電；在輸出口OUT12上連接有發(fā)光器件L31-L39，對應(yīng)于面板一次回路接線圖的電源進線段23，點亮?xí)r指示開關(guān)柜進線段帶電。
微處理器1內(nèi)嵌的軟件綜合柜內(nèi)設(shè)備的機械狀態(tài)和帶電傳感器的帶電信號狀態(tài)，模擬開關(guān)柜各設(shè)備間的電氣傳遞過程，經(jīng)邏輯判斷后，指示出一次回路接線圖上全部要素是否帶電。比如，圖2所示的一次回路接線圖中，帶電傳感器安裝在電源進線段23上，如果檢測到帶電，即令微處理器1的輸出口OUT12輸出高電平，點亮L31-L39，對應(yīng)進線段23就發(fā)紅光，表示已帶電；接著判斷斷路器車的位置和斷路器分合狀態(tài)，如果斷路器車在工作位置(微控制器的輸入口IN1為低電平、IN2為高電平)；斷路器為合閘狀態(tài)(輸入口IN3為低電平、IN4為高電平)，那么電流已從進線段經(jīng)過斷路器車和斷路器流向母線段，則令微控制器的OUT2、OUT4、OUT11、OUT1、PUT10輸出高電平，點亮對應(yīng)輸出口上連接的紅色發(fā)光器件L6-L7、L12-L13、L30、L4-L5直到L24-L29，對應(yīng)的模擬圖形18、16、15、13、12全部發(fā)紅光，指示出開關(guān)柜所有部位皆已帶電；如果此時將斷路器轉(zhuǎn)為分閘狀態(tài)，那么自斷路器靜觸頭以上的部位將不帶電，只要不點亮L30和L24-L29，即可指示出一次回路接線圖上斷路器靜觸頭15和母線段12已不帶電，同時令L4-L5閃爍紅光，指示出斷路器車的上觸頭13雖在工作位置但不帶電。
其余各種狀態(tài)組合皆可參照上述方法進行邏輯判斷。
CAN總線收發(fā)器4的CANL和CANH差分信號線經(jīng)接線端子與CAN現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接，成為一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。CAN總線支持多主節(jié)點通信方式，開關(guān)柜運行狀態(tài)發(fā)生變化，MCU的可經(jīng)CAN總線網(wǎng)絡(luò)主動、實時地將信息傳送給網(wǎng)絡(luò)上任意其他節(jié)點，不必象RS-485總線那樣等待單主節(jié)點來輪詢。其他節(jié)點也可向本節(jié)點傳送信息。
權(quán)利要求1.一種電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器，以微控制器(1)為核心，其輸入口(IN1-IN6)經(jīng)光電隔離電路(2)與外部設(shè)備機械狀態(tài)信號連接，輸入口(IN7-IN9)經(jīng)整流和光電隔離電路(3)與外部帶電傳感器信號連接；其特征在于其輸出口(OUT1-OUT9)連接發(fā)光器件(L4-L23)、輸出口(OUT10-OUT12)連接發(fā)光器件(L24-L39)；輸出口(OUT13)和(OUT14)連接遠程控制繼電器(YD1)和(YD2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器，其特征在于配設(shè)CAN總線收發(fā)器(4)，并與微控制器(1)CAN總線控制口(CTX、CRX)連接，構(gòu)成CAN總線通信接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器，其特征在于所述發(fā)光器件為LED發(fā)光二極管。
專利摘要本實用新型公開了一種電力開關(guān)柜運行狀態(tài)監(jiān)控顯示器，它以高性能微控制器為核心，其一部分輸入口經(jīng)光電隔離電路與外部設(shè)備機械狀態(tài)信號連接，另一部分輸入口經(jīng)整流和光電隔離電路與外部帶電傳感器信號連接；其輸出口連接若干發(fā)光器件；另兩輸出口分別連接兩個遠程控制繼電器。本實用新型配設(shè)有CAN總線收發(fā)器，并與微控制器CAN總線控制口CTX、CRX連接。本實用新型所述發(fā)光器件模擬顯示開關(guān)柜的一次回路接線圖全部細節(jié)，不但指示開關(guān)柜中各設(shè)備的機械狀態(tài)，而且指示開關(guān)柜全部要素(包括各開關(guān)的動、靜觸頭，母線段、出線段、進線段)是否帶電；帶有先進的CAN總線接口，兼有就地監(jiān)控顯示、遠程數(shù)據(jù)采集終端、遠程控制執(zhí)行終端3種功能。
文檔編號H02B15/00GK2935567SQ20062009566
公開日2007年8月15日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者錢楷, 劉旭江, 鄧解民 申請人:江西富達電氣研究所有限公司