專利名稱：交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)中交直流電源的監(jiān)控裝置，特別是一種交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置。
背景技術(shù)：
目前我國各地的發(fā)電廠，水電站及各類變電站(所)，對其所使用的交直流電源設(shè)備(包括供給斷路器分合閘用，后備電池充電以及二次回路的儀器儀表，斷路保護，控制應(yīng)急燈光照明等各類低壓設(shè)備)自動化控制的要求越來高。在目前已有的監(jiān)控裝置中，對直流系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)已較為成熟，但對于交流系統(tǒng)的監(jiān)控，現(xiàn)有技術(shù)還存在很多空白，最多只能實現(xiàn)本地的通過繼電器控制的雙電源切換，并且難以很好地實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和維護，使無人值守受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型涉所要解決的技術(shù)問題是，提供一種交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置，使其能夠在現(xiàn)有直流系統(tǒng)的微機監(jiān)控裝置基礎(chǔ)上，增加對交流系統(tǒng)的電壓、電流及工作狀態(tài)實現(xiàn)集中管理和監(jiān)控，并具有較強的遠(yuǎn)程控制功能。
本實用新型交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置的控制電路由直流監(jiān)控系統(tǒng)和交流監(jiān)控系統(tǒng)組成，所述的交流監(jiān)控系統(tǒng)通過電流變送器和信號轉(zhuǎn)換電路與交流線路的交流量信號連接，交流量信號包括母線電流、母線電壓、主電源電壓和備用電源電壓信號；電流變送器和信號轉(zhuǎn)換電路分別經(jīng)過二階濾波電路連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器(CPU)連接；還有一個采用X5045芯片的看門狗電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和CPU連接以防止CPU程序跑飛；整個交流監(jiān)控系統(tǒng)還通過一個光電隔離電路(輸入部分)與交流線路的開關(guān)量信號連接，光電隔離電路(輸入部分)的輸出端經(jīng)過一個地址鎖存器連接到CPU中；CPU的開關(guān)量信號輸出端經(jīng)過一個光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接；還有一個缺相檢測電路，其輸入端與連接主電源及備用電源交流量信號的信號轉(zhuǎn)換電路連接，其輸出端也經(jīng)過光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接；與CPU連接的還有液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊；CPU通過一個485通訊接口與電度表連接；整個交流監(jiān)控系統(tǒng)還通過與CPU連接的另一個485通訊接口與直流監(jiān)控系統(tǒng)連接。
本實用新型在原有的直流監(jiān)控系統(tǒng)置基礎(chǔ)上，還可對交流系統(tǒng)的電壓、電流及工作狀態(tài)實現(xiàn)集中管理和監(jiān)控，能夠承擔(dān)對交直流電源設(shè)備的控制、操作、通訊、檢測、記錄及報警等任務(wù)，可靠性高、自動化程度高、使用方便、具有很強的可塑性。特別是其針對交流系統(tǒng)，可實現(xiàn)雙電源智能切換及報警，使得設(shè)備能可靠地應(yīng)用于電網(wǎng)條件惡劣地區(qū)。


圖1是本實用新型交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置的電路框圖；圖2是本實用新型實施例中信號轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖3是本實用新型實施例中二階濾波電路中有源濾波電路的電路圖；圖4是本實用新型實施例中二階濾波電路中無源濾波電路的電路圖；圖5是本實用新型實施例中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖6是本實用新型實施例中光電隔離電路(輸入部分)的電路圖；圖7是本實用新型實施例中地址鎖存器的電路圖；圖8是本實用新型實施例中中央處理器(CPU)的電路圖；圖9是本實用新型實施例中缺相檢測電路的電路圖；
圖10是本實用新型實施例中光電隔離電路(輸出部分)的電路圖；圖11是本實用新型實施例中故障開出部分的電路圖；圖12是本實用新型實施例中485接口電路的電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置的控制電路由直流監(jiān)控系統(tǒng)和交流監(jiān)控系統(tǒng)組成，交流監(jiān)控系統(tǒng)通過一個485接口與直流監(jiān)控系統(tǒng)連接，并通過直流監(jiān)控系統(tǒng)中的通訊通道實現(xiàn)后臺監(jiān)控和遠(yuǎn)程通訊，交流信號(包括母線電流、母線電壓、主電源電壓和備用電源電壓信號)通過電流變送器和信號轉(zhuǎn)換電路連接到二階濾波電路中，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與中央處理器(CPU)連接。通過一個采用X5045芯片的看門狗電路防止CPU程序跑飛。交流線路的開關(guān)量信號經(jīng)過一個光電隔離電路(輸入部分)和一個地址鎖存器連接到CPU中。CPU輸出的開關(guān)量信號經(jīng)過一個光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接。有一個缺相檢測電路，其輸入端與連接主電源及備用電源交流量信號的信號轉(zhuǎn)換電路連接，其輸出端也經(jīng)過光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接。還有一個液晶顯示模塊和一個鍵盤輸入模塊與CPU連接。CPU還通過一個485通訊接口與電度表連接。
本實用新型實施例的信號轉(zhuǎn)換電路的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，它有電路結(jié)構(gòu)相同的3個(圖中僅給出了1個)，分別通過互感器獲得母線電壓、主電源電壓和備用電源電壓的交流量信號。
本實用新型實施例的二階濾波電路包括有源濾波電路和無源濾波電路，其中有源濾波電路的電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，它除了起濾波作用外，還可將信號放大，它有電路結(jié)構(gòu)相同的10個(圖中僅給出了1個)，它們分別輸出信號VI1～VI10；其中的無源濾波電路如圖4所示，經(jīng)二階濾波后，輸出信號Ua、Ia、Ub、Ib、Uc、Ic、U1a、U1c、U2a、U2c。
圖5所示的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將二階濾波電路輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出到CPU。
交流線路的8路開關(guān)量信號經(jīng)過圖6所示的光電隔離電路(輸入部分)輸出到圖7所示的地址鎖存器，再讀入到CPU中。
圖8所示的是本實用新型實施例的中央處理器的電路，它的主要部分是一個型號為W77E58PLCC的CPU芯片，其P0口用于液晶顯示，P1口用于開出及電度表通訊，P2口用于液晶控制，P3口用于通訊、鍵盤控制及AD控制。
本實用新型實施例缺相檢測電路的電路的電路結(jié)構(gòu)如圖9所示，它是利用了393電壓比較器的硬件檢測回路，其可靠性更高，不經(jīng)過CPU可直接對缺相保護繼電器發(fā)出操作信號，它有電路結(jié)構(gòu)相同的2個(圖中僅給出了1個)，分別對應(yīng)主電源和備用電源。
由缺相檢測電路輸出的兩路信號和由CPU輸出的開關(guān)量信號均經(jīng)過圖10所示的光電隔離電路(輸出部分)輸出到圖11所示的故障開出電路。故障開出電路通過四路獨立繼電器開出(四路的電路結(jié)構(gòu)相同，圖中僅給出了1路)，兩路用于主、備電源切換，另兩路用于主、備電源異常報警，報警可通過跳線開關(guān)設(shè)定。
本實用新型實施例中與CPU連接的485通訊接口電路如圖12所示，它有電路結(jié)構(gòu)相同的2個(圖中僅給出了1個)，分別用來與電度表和直流監(jiān)控系統(tǒng)連接。
權(quán)利要求1.一種交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置，其控制電路由直流監(jiān)控系統(tǒng)和交流監(jiān)控系統(tǒng)組成，其特征是所述的交流監(jiān)控系統(tǒng)通過電流變送器和信號轉(zhuǎn)換電路與交流線路的交流量信號連接；電流變送器和信號轉(zhuǎn)換電路分別經(jīng)過二階濾波電路連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與中央處理器(CPU)連接；還有一個采用X5045芯片的看門狗電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和CPU連接；整個交流監(jiān)控系統(tǒng)還通過一個光電隔離電路(輸入部分)與交流線路的開關(guān)量信號連接，光電隔離電路(輸入部分)的輸出端經(jīng)過一個地址鎖存器連接到CPU中；CPU的開關(guān)量信號輸出端經(jīng)過一個光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接；還有一個缺相檢測電路，其輸入端與連接主電源及備用電源交流量信號的信號轉(zhuǎn)換電路連接，其輸出端也經(jīng)過光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接；整個交流監(jiān)控系統(tǒng)通過一個與CPU連接的485通訊接口與直流監(jiān)控系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置，其特征是與CPU連接的還有液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊；CPU還通過一個485通訊接口與電度表連接。
專利摘要本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)中交直流電源的監(jiān)控裝置，特別是一種交直流電源微機監(jiān)控一體化裝置。它由直流監(jiān)控系統(tǒng)和交流監(jiān)控系統(tǒng)組成，交流線路的交流量信號經(jīng)過電流變送器和信號轉(zhuǎn)換電路、二階濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與CPU連接；有一個看門狗電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和CPU連接；交流線路的開關(guān)量信號經(jīng)過光電隔離電路(輸入部分)及地址鎖存器連接到CPU中；CPU的開關(guān)量信號輸出端及缺相檢測電路的輸出端均經(jīng)過光電隔離電路(輸出部分)與故障開出電路連接；CPU通過一個485通訊接口與直流監(jiān)控系統(tǒng)連接。本實用新型能夠在現(xiàn)有直流系統(tǒng)的微機監(jiān)控裝置基礎(chǔ)上，增加對交流系統(tǒng)的電壓、電流及工作狀態(tài)實現(xiàn)集中管理和監(jiān)控，并具有較強的遠(yuǎn)程控制功能。
文檔編號H02J13/00GK2634712SQ0322144
公開日2004年8月18日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者馮迎春, 張新忠 申請人:江蘇省電力公司鎮(zhèn)江供電公司, 無錫斯達(dá)電器公司