一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能高壓電器的網(wǎng)絡(luò)通信控制與保護(hù)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，涉及一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著國內(nèi)智能變電站建設(shè)工作的不斷推進(jìn)，越來越多的智能高壓開關(guān)設(shè)備需要進(jìn)行相關(guān)的性能檢測(cè)，其中最基本的一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容是機(jī)械壽命試驗(yàn)。傳統(tǒng)的高壓開關(guān)機(jī)械壽命試驗(yàn)操作臺(tái)只能提供直流或交流電壓信號(hào)形式的合分閘控制命令，屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接方式，不具備通訊接口，不能提供符合IEC61850通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，不滿足智能高壓開關(guān)設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)操作命令的要求。并且外部需要通過連接其他協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置或操作箱進(jìn)行各種電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)機(jī)械操控，使原有的試驗(yàn)線路變得更加復(fù)雜。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種適用性強(qiáng)，具有良好的電磁兼容性能，安全可靠、經(jīng)濟(jì)的用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置包括人機(jī)界面板、CAN總線通訊板、開入板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板和電源板，其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接。
[0006]所述開入板包括依次連接的輸入端子、光耦隔離模塊和CPLD處理器。輸入端子的輸出端通過光耦隔離模塊與CPLD處理器連接，CPLD處理器與CAN總線通訊板進(jìn)行信息交換，完成開入量信號(hào)的處理。
[0007]所述CPU板包括計(jì)時(shí)器、ARM處理器，以及FLASH存儲(chǔ)器，所述計(jì)時(shí)器和FLASH存儲(chǔ)器分別與ARM處理器連接，ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)化器和RAM存儲(chǔ)器連接。
[0008]所述CPU板上還包括用來測(cè)試試驗(yàn)裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間時(shí)間差的2路RS485接口，和具有雙冗余作用的2個(gè)以太網(wǎng)接口。
[0009]所述2路RS485接口分別對(duì)應(yīng)測(cè)試2個(gè)以太網(wǎng)口。
[0010]所述以太網(wǎng)接口輸出符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。
[0011]所述光電轉(zhuǎn)化板包括兩路獨(dú)立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份，同時(shí)光電轉(zhuǎn)化板與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
[0012]與現(xiàn)有試驗(yàn)平臺(tái)相比，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果:
[0013]本實(shí)用新型在減少傳統(tǒng)機(jī)械試驗(yàn)操作臺(tái)及外圍線路改造費(fèi)用基礎(chǔ)上，為智能高壓開關(guān)設(shè)備提供了方便的合/分閘控制試驗(yàn)平臺(tái)，把以往的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接方式變成了網(wǎng)絡(luò)通訊方式通訊接口，滿足智能高壓開關(guān)設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)操作命令的要求，實(shí)現(xiàn)了智能高壓開關(guān)設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)IEC61850通信協(xié)議的各類試驗(yàn)操控；
[0014]而且，本實(shí)用新型采用了網(wǎng)絡(luò)通訊方式的通訊接口，不需要通過電纜連接方式連接其他協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置或操作箱，同時(shí)裝置體積小，方便攜帶，可以根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)地的需要進(jìn)行移動(dòng)，提高了工作效率。
[0015]進(jìn)一步的，通過該裝置可設(shè)置操作序列及循環(huán)次數(shù)，從而獨(dú)立實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)的機(jī)械壽命試驗(yàn)，不但集成了傳統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的功能，而且對(duì)智能高壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械試驗(yàn)中的其他試驗(yàn)要求得到了更好的滿足和優(yōu)化。
【【附圖說明】】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0018]一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置包括人機(jī)界面板、CAN總線通訊板、開入板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板和電源板。
[0019]其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接，開入板包括依次連接的輸入端子、光耦隔離模塊和CPLD處理器。輸入端子的輸出端通過光耦隔離模塊與CPLD處理器連接，CPLD處理器與CAN總線通訊板進(jìn)行信息交換，完成開入量信號(hào)的處理，CPU板包括計(jì)時(shí)器、ARM處理器，以及FLASH存儲(chǔ)器，計(jì)時(shí)器和FLASH存儲(chǔ)器分別與ARM處理器連接，ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)化器和RAM存儲(chǔ)器連接，CPU板上還包括用來測(cè)試試驗(yàn)裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間時(shí)間差的2路RS485接口，和具有雙冗余作用的2個(gè)以太網(wǎng)接口，2路RS485接口分別對(duì)應(yīng)測(cè)試2個(gè)以太網(wǎng)口，以太網(wǎng)接口輸出符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，光電轉(zhuǎn)化板包括兩路獨(dú)立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份，同時(shí)光電轉(zhuǎn)化板與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
[0020]如圖1所示，本試驗(yàn)裝置包括人機(jī)界面板、CAN總線通訊板、開入板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板和電源板。其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接。所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接。
[0021]所述開入板包括依次連接的輸入端子、光耦隔離模塊和CPLD處理器。所述輸入端子接收外部提供的交流或直流電壓形式的合分閘開關(guān)控制命令信號(hào)，然后經(jīng)過光耦隔離模塊和信號(hào)處理模塊處理成數(shù)字信號(hào)，再提供給CAN總線通訊板，完成開入量信號(hào)的處理。所述開入板可以同時(shí)接收24路的開入量信號(hào)。
[0022]所述CPU板是該裝置的核心部分，包括以ARM處理器為核心器件連接的RAM存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、FLASH存儲(chǔ)器和計(jì)時(shí)器。所述CPU板還包括2路RS485接口和2個(gè)以太網(wǎng)接口。上述開入板將開入量信號(hào)傳輸給CAN總線板后，經(jīng)過所述CPU板后處理成符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過其中I路以太網(wǎng)接口發(fā)送出去。2路以太網(wǎng)口具有雙冗余備份作用。所述2路RS485接口是測(cè)試命令接口，用來測(cè)試本實(shí)用新型裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間的時(shí)間差，從而保證從接收命令到命令轉(zhuǎn)換輸出之間時(shí)間延遲的離散性。2路RS485接口分別對(duì)應(yīng)測(cè)試2路以太網(wǎng)口。
[0023]所述光電轉(zhuǎn)化板具有兩路獨(dú)立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份。主要完成把接收到的電以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成光纖以太網(wǎng)信號(hào)，根據(jù)預(yù)先定義好的通信規(guī)約將轉(zhuǎn)換后的交流或直流電壓命令信號(hào)送到智能高壓開關(guān)設(shè)備。光電轉(zhuǎn)化板同時(shí)與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
[0024]所述人機(jī)界面板通過CAN總線和開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接。所述人機(jī)界面板包括液晶顯示面板和微型LED信號(hào)指示燈。通過液晶顯示面板進(jìn)行試驗(yàn)參數(shù)、試驗(yàn)狀態(tài)等信息的查詢，還可進(jìn)行試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、試驗(yàn)過程設(shè)定等，微型LED信號(hào)指示燈根據(jù)顯示試驗(yàn)過程狀態(tài)、通信狀態(tài)、命令輸出狀態(tài)及裝置本身的自檢狀態(tài)等。
[0025]所述電源板給開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板提供工作電源。電源支持AC/DC220V或者AC/DC110V，具有自適應(yīng)功能并有告警輸出。
[0026]本實(shí)用新型在減少傳統(tǒng)機(jī)械試驗(yàn)操作臺(tái)及外圍線路改造費(fèi)用基礎(chǔ)上，為智能高壓開關(guān)設(shè)備提供了方便的合/分閘控制試驗(yàn)平臺(tái)，把以往的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接方式變成了網(wǎng)絡(luò)通訊方式通訊接口，滿足智能高壓開關(guān)設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)操作命令的要求，實(shí)現(xiàn)了智能高壓開關(guān)設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)IEC61850通信協(xié)議的各類試驗(yàn)操控；
[0027]而且，本實(shí)用新型采用了網(wǎng)絡(luò)通訊方式的通訊接口，不需要通過電纜連接方式連接其他協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置或操作箱，同時(shí)裝置體積小，方便攜帶，可以根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)地的需要進(jìn)行移動(dòng)，提高了工作效率。
[0028]進(jìn)一步的，通過該裝置可設(shè)置操作序列及循環(huán)次數(shù)，從而獨(dú)立實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)的機(jī)械壽命試驗(yàn)，不但集成了傳統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的功能，而且對(duì)智能高壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械試驗(yàn)中的其他試驗(yàn)要求得到了更好的滿足和優(yōu)化。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括:開入板、CAN總線通訊板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板、人機(jī)界面板和電源板，其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接，其中，電源板采用兩路交流有源信號(hào)和兩路直流有源信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述開入板包括提供開入量的輸入端子，輸入端子的輸出端通過光耦隔離模塊與CPLD處理器連接，CPLD處理器與CAN總線通訊板進(jìn)行信息交換，完成開入信號(hào)的處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述CPU板包括計(jì)時(shí)器、ARM處理器，以及FLASH存儲(chǔ)器，所述計(jì)時(shí)器和FLASH存儲(chǔ)器分別與ARM處理器連接，ARM處理器分別與A/D轉(zhuǎn)化器和RAM存儲(chǔ)器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述CPU板上還包括用來測(cè)試試驗(yàn)裝置從接收到開入量命令到完成命令轉(zhuǎn)換輸出之間時(shí)間差的2路RS485接口，和具有雙冗余作用的2個(gè)以太網(wǎng)接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述2路RS485接口分別對(duì)應(yīng)測(cè)試2個(gè)以太網(wǎng)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述以太網(wǎng)接口輸出符合IEC61859通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述光電轉(zhuǎn)化板包括兩路獨(dú)立的電以太網(wǎng)到光以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換電路，作為雙冗余備份，同時(shí)光電轉(zhuǎn)化板與CAN總線通訊板連接，完成信息交互。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于智能高壓開關(guān)的機(jī)械試驗(yàn)裝置，包括：開入板、CAN總線通訊板、CPU板、光電轉(zhuǎn)換板、人機(jī)界面板和電源板，其中，電源板分別與開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板連接以提供工作電源，開入板、CPU板和光電轉(zhuǎn)換板之間通過CAN總線通訊板連接，所述CAN總線通訊板與人機(jī)界面板連接，其中，電源板采用兩路交流有源信號(hào)和兩路直流有源信號(hào)，通過本裝置可以建立傳統(tǒng)機(jī)械特性試驗(yàn)設(shè)備與智能高壓開關(guān)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試連接，實(shí)現(xiàn)了智能高壓開關(guān)設(shè)備基于網(wǎng)絡(luò)通信的各類試驗(yàn)操控，通過該裝置可設(shè)置機(jī)械試驗(yàn)操作序列及循環(huán)次數(shù)，從而獨(dú)立實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)的機(jī)械壽命試驗(yàn)，不但集成了傳統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的功能，而且對(duì)智能高壓開關(guān)設(shè)備機(jī)械試驗(yàn)中的其他試驗(yàn)要求得到了更好的滿足和優(yōu)化。
【IPC分類】G01M13-00, G01R31-327
【公開號(hào)】CN204287415
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420753572
【發(fā)明人】賈一凡, 王博, 劉呂娜, 陸瑤, 李中亭, 李鑫, 吳釗
【申請(qǐng)人】中國西電電氣股份有限公司, 西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日