專利名稱：帶有顯示控制面板的低壓配電柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓配電柜，尤其是能以圖文和動畫的形式顯示內(nèi)部配電結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)的低壓配電柜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對低壓配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用及計算機(jī)系統(tǒng)可靠性的大幅度提高，使智能化低壓電器元件得到快速發(fā)展，智能化低壓電氣管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。相對于6kV及以上中高壓系統(tǒng)的綜合保護(hù)及系統(tǒng)監(jiān)控(SCADA系統(tǒng))的發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，作為直接面向終端用戶的低壓開關(guān)設(shè)備，其智能化研究與應(yīng)用起步較晚?，F(xiàn)有不少應(yīng)用于低壓的智能化監(jiān)控系統(tǒng)基本上是在SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，可以滿足基本的監(jiān)控功能，但不能充分體現(xiàn)低壓電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)及要求，監(jiān)控功能不完善、維護(hù)、管理不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有的低壓配電柜監(jiān)控功能不完善、維護(hù)、管理不方便的缺陷而提供一種帶有顯示控制面板的低壓配電柜。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案為帶有顯示控制屏的低壓配電柜，包括殼體、設(shè)置在殼體中的空氣開關(guān)、電流互感器、斷路器等電氣元件，其特征在于所述低壓配電柜還設(shè)有圖文顯示裝置、用于獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元，所述中央處理單元以存有控制程序的微型處理器為核心，在內(nèi)部控制程序的控制下讀取指令輸入單元和數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后向顯示緩沖存貯器內(nèi)輸出相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)供圖文顯示裝置顯示；所述圖文顯示裝置包括圖文顯示屏，圖文顯示裝置將顯示緩沖存貯器內(nèi)容以圖文或動畫形式顯示在圖文顯示屏上以表示低壓配電柜內(nèi)部配電線路結(jié)構(gòu)及實(shí)時狀態(tài)；所述數(shù)據(jù)采集單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換集成芯片，完成對交直流電參數(shù)及開關(guān)量信號的實(shí)時數(shù)據(jù)采集；所述中央處理單元包括用于輸入指令信息的指令輸入裝置及用以存貯所述輸入信息的輸入存貯器；用于存貯代表各種配電元件的符號圖像及文字的圖文庫的圖文存貯器；用于存貯即時顯示內(nèi)容的顯示緩沖存貯器；用于存貯數(shù)據(jù)采集單元所獲取的配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的實(shí)時狀態(tài)存貯器；用于將所述實(shí)時狀態(tài)存貯器內(nèi)容與所述顯示緩沖存貯器及輸入存貯器內(nèi)容進(jìn)行比較的比較器及用于存貯比較器輸出結(jié)果的比較存貯器；由所述比較器輸出信號控制的選擇器，該裝置可根據(jù)所述比較存貯器的內(nèi)容作出如下選擇維持顯示緩沖存貯器內(nèi)容不變或從圖文存貯器中取出所需圖文送入顯示緩沖存貯器刷新顯示內(nèi)容。
由于低壓配電柜還設(shè)有圖文顯示裝置、用于獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元，在中央處理單元控制下數(shù)據(jù)采集單元獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息，圖文顯示裝置可以顯示低壓配電柜的配電線路結(jié)構(gòu)，非常直觀，并且能隨時實(shí)時顯示配電柜內(nèi)各開關(guān)量及各種電量的實(shí)時狀態(tài)信息和數(shù)值，給監(jiān)控維護(hù)和維修提供了很大的便利。
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明


附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例外觀示意圖；附圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例1圖文顯示裝置、數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元部分結(jié)構(gòu)框圖；附圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例2圖文顯示裝置、數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元部分結(jié)構(gòu)框圖；附圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例1如圖1、2所示，帶有顯示控制面板的低壓配電柜仍具有傳統(tǒng)低壓配電柜相同的矩形殼體1，內(nèi)部安裝有空氣開關(guān)6、電流互感器2、防雷斷路器4、三線電源開關(guān)3及保險絲7等電氣元件，還設(shè)有圖文顯示系統(tǒng)，圖文顯示系統(tǒng)包括圖文顯示裝置及中央處理單元。中央處理單元以存有控制程序的微型處理器為核心，在內(nèi)部控制程序的控制下讀取指令輸入單元和數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后向圖文顯示裝置輸出相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)供圖文顯示裝置顯示；如圖3所示，中央處理單元包括用于輸入指令信息的指令輸入裝置及用以存貯所述輸入信息的輸入存貯器；用于存貯代表各種配電元件的符號圖像及文字的圖文庫的圖文存貯器，圖文存貯器中還存有本低壓配電柜的配電線路結(jié)構(gòu)圖像數(shù)據(jù)；用于存貯即時顯示內(nèi)容的顯示緩沖存貯器；用于存貯數(shù)據(jù)采集單元所獲取的配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的實(shí)時狀態(tài)存貯器；用于將所述實(shí)時狀態(tài)存貯器內(nèi)容與所述顯示緩沖存貯器及輸入存貯器內(nèi)容進(jìn)行比較的比較器及用于存貯比較器輸出結(jié)果的比較存貯器；由所述比較器輸出信號控制的選擇器，該裝置可根據(jù)所述比較存貯器的內(nèi)容作出如下選擇維持顯示緩沖存貯器內(nèi)容不變或從圖文存貯器中取出所需圖文送入顯示緩沖存貯器刷新顯示內(nèi)容。為了中央處理單元及整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，中央處理單元優(yōu)選采用32位微型處理器為核心，如X86系列或i386EX系列芯片，以保證有足夠強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和內(nèi)存容量，輸入存貯器、圖文存貯器、顯示緩沖存貯器、實(shí)時狀態(tài)存貯器和比較存貯器可以由微型處理器內(nèi)部內(nèi)存擔(dān)任。數(shù)據(jù)采集單元可根據(jù)所需功能而設(shè)置，在本具體實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置了直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置、開關(guān)量信號監(jiān)測裝置、三相交流電信號取樣裝置及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，分別實(shí)時對直流電壓電流信號、三相交流電壓電流信號取樣，對空氣開關(guān)6、斷路器4等開關(guān)量進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)然數(shù)據(jù)采集單元也可根據(jù)所需功能而增減相應(yīng)的采樣單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元最好選用市售的成熟的模數(shù)轉(zhuǎn)換集成芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元設(shè)置在三相交流電信號取樣裝置與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中，在直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，電壓電流信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后輸入到中央處理單元中，在開關(guān)量信號監(jiān)測裝置與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)有光電隔離單元以提高抗干擾能力。
具體實(shí)施例2當(dāng)然，為了提高處理速度，簡化電路，中央處理單元也設(shè)有兩個微處理器分別作為實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元及顯示和通訊處理單元核心，如圖4所示，其中顯示和通訊處理單元包括用于輸入指令信息的指令輸入裝置及用以存貯所述輸入信息的輸入存貯器；用于存貯代表各種配電元件的符號圖像及文字的圖文庫的圖文存貯器；用于存貯即時顯示內(nèi)容的顯示緩沖存貯器；用于將所述實(shí)時狀態(tài)存貯器內(nèi)容與所述顯示緩沖存貯器及輸入存貯器內(nèi)容進(jìn)行比較的比較器及用于存貯比較器輸出結(jié)果的比較存貯器；及由所述比較器輸出信號控制的選擇器，該裝置可根據(jù)所述比較存貯器的內(nèi)容作出如下選擇維持顯示緩沖存貯器內(nèi)容不變或從圖文存貯器中取出所需圖文送入顯示緩沖存貯器刷新顯示內(nèi)容；實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元包括用于存貯數(shù)據(jù)采集單元所獲取的配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的實(shí)時狀態(tài)存貯器；所述數(shù)據(jù)采集單元包括直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置、開關(guān)量信號監(jiān)測裝置、三相交流電信號取樣裝置及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元設(shè)置在三相交流電信號取樣裝置與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中，在直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，在開關(guān)量信號監(jiān)測裝置與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)有光電隔離單元；圖文顯示屏9與顯示和通信處理單元的數(shù)據(jù)輸出口連接，指令輸入單元與顯示和通信處理單元的數(shù)據(jù)輸入口連接，顯示和通信處理單元與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間設(shè)有數(shù)據(jù)通信口如RS232通信口連接。
上述具體實(shí)施例中圖文顯示屏9可選用LCD顯示屏，指令輸入單元采用按鍵5輸入，此外中央處理單元還可以設(shè)有用于與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)通訊口，為遠(yuǎn)程監(jiān)控提供可能，如RS485通信口或以太網(wǎng)通信口等。
低壓配電柜在運(yùn)行時，首先取出本低壓配電柜的配電線路結(jié)構(gòu)圖像的原始數(shù)據(jù)在圖文顯示屏9上顯示出本低壓配電柜的配電線路結(jié)構(gòu)圖像，然后在中央處理單元內(nèi)部控制程序的控制下，實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元以極短的時間間隔定期對柜內(nèi)配電系統(tǒng)的交直流電參數(shù)及開關(guān)量信號進(jìn)行采集和監(jiān)控獲得實(shí)時狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將結(jié)果送至實(shí)時狀態(tài)存貯器內(nèi)，再通過比較實(shí)時狀態(tài)存貯器與顯示緩沖存貯器內(nèi)容判斷配電系統(tǒng)的狀態(tài)是否有變化，如有變化，則按照變化后的狀態(tài)更新顯示緩沖存貯器內(nèi)容，否則保持不變，然后將顯示緩沖存貯器內(nèi)容以圖文或動畫形式顯示在圖文顯示屏9上，如此周而復(fù)始。
權(quán)利要求
1.帶有顯示控制屏的低壓配電柜，包括殼體(1)、設(shè)置在殼體(1)中的空氣開關(guān)(6)、電流互感器(2)、斷路器(4)等電氣元件，其特征在于所述低壓配電柜還設(shè)有圖文顯示裝置、用于獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元，所述中央處理單元以存有控制程序的微型處理器為核心，在內(nèi)部控制程序的控制下讀取指令輸入單元和數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后向顯示緩沖存貯器內(nèi)輸出相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)供圖文顯示裝置顯示；所述圖文顯示裝置包括圖文顯示屏(9)，圖文顯示裝置將顯示緩沖存貯器內(nèi)容以圖文或動畫形式顯示在圖文顯示屏(9)上以表示低壓配電柜內(nèi)部配電線路結(jié)構(gòu)及實(shí)時狀態(tài)；所述數(shù)據(jù)采集單元通過模數(shù)轉(zhuǎn)換集成芯片，完成對交直流電參數(shù)及開關(guān)量信號的實(shí)時數(shù)據(jù)采集；所述中央處理單元包括用于輸入指令信息的指令輸入裝置及用以存貯所述輸入信息的輸入存貯器；用于存貯代表各種配電元件的符號圖像及文字的圖文庫的圖文存貯器；用于存貯即時顯示內(nèi)容的顯示緩沖存貯器；用于存貯數(shù)據(jù)采集單元所獲取的配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的實(shí)時狀態(tài)存貯器；用于將所述實(shí)時狀態(tài)存貯器內(nèi)容與所述顯示緩沖存貯器及輸入存貯器內(nèi)容進(jìn)行比較的比較器及用于存貯比較器輸出結(jié)果的比較存貯器；由所述比較器輸出信號控制的選擇器，該裝置可根據(jù)所述比較存貯器的內(nèi)容作出如下選擇維持顯示緩沖存貯器內(nèi)容不變或從圖文存貯器中取出所需圖文送入顯示緩沖存貯器刷新顯示內(nèi)容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有顯示控制屏的低壓配電柜，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集單元包括直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置、開關(guān)量信號監(jiān)測裝置、三相交流電信號取樣裝置及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元設(shè)置在三相交流電信號取樣裝置與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中，在直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，在開關(guān)量信號監(jiān)測裝置與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)有光電隔離單元，所述指令輸入裝置與中央處理單元的數(shù)據(jù)輸入口連接，所述圖文顯示屏(9)與中央處理單元的數(shù)據(jù)輸出口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有顯示控制屏的低壓配電柜，其特征在于所述中央處理單元設(shè)有兩個微處理器分別作為實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元及顯示和通訊處理單元核心，所述顯示和通訊處理單元包括用于輸入指令信息的指令輸入裝置及用以存貯所述輸入信息的輸入存貯器；用于存貯代表各種配電元件的符號圖像及文字的圖文庫的圖文存貯器；用于存貯即時顯示內(nèi)容的顯示緩沖存貯器；用于將所述實(shí)時狀態(tài)存貯器內(nèi)容與所述顯示緩沖存貯器及輸入存貯器內(nèi)容進(jìn)行比較的比較器及用于存貯比較器輸出結(jié)果的比較存貯器；由所述比較器輸出信號控制的選擇器，該裝置可根據(jù)所述比較存貯器的內(nèi)容作出如下選擇維持顯示緩沖存貯器內(nèi)容不變或從圖文存貯器中取出所需圖文送入顯示緩沖存貯器刷新顯示內(nèi)容；所述實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元包括用于存貯數(shù)據(jù)采集單元所獲取的配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的實(shí)時狀態(tài)存貯器；所述數(shù)據(jù)采集單元包括直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置、開關(guān)量信號監(jiān)測裝置、三相交流電信號取樣裝置及模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元設(shè)置在三相交流電信號取樣裝置與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中，在直流電壓信號取樣裝置、直流電流信號取樣裝置與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和光電隔離單元，在開關(guān)量信號監(jiān)測裝置與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間的數(shù)據(jù)傳輸通道中設(shè)有光電隔離單元；所述圖文顯示屏(9)與顯示和通信處理單元的數(shù)據(jù)輸出口連接，所述指令輸入單元與顯示和通信處理單元的數(shù)據(jù)輸入口連接，所述顯示和通信處理單元與實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理單元之間設(shè)有數(shù)據(jù)通信口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的帶有顯示控制屏的低壓配電柜，其特征在于所述中央處理單元還設(shè)有用于與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)通訊口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的帶有顯示控制屏的低壓配電柜，其特征在于所述圖文顯示屏(9)為LCD顯示屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有顯示控制屏的低壓配電柜，其特征在于所述圖文顯示屏(9)為LCD顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明涉及低壓配電柜，尤其是能以圖文和動畫的形式顯示內(nèi)部配電結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)的低壓配電柜。包括殼體(1)、設(shè)置在殼體(1)中的空氣開關(guān)(6)、電流互感器(2)、斷路器(4)等電氣元件，其特征在于所述低壓配電柜還設(shè)有圖文顯示裝置、用于獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元。由于低壓配電柜還設(shè)有圖文顯示裝置、用于獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集單元和中央處理單元，在中央處理單元控制下數(shù)據(jù)采集單元獲取配電系統(tǒng)實(shí)時狀態(tài)信息，圖文顯示裝置可以顯示低壓配電柜的配電線路結(jié)構(gòu)，非常直觀，并且能隨時實(shí)時顯示配電柜內(nèi)各開關(guān)量及各種電量的實(shí)時狀態(tài)信息和數(shù)值，給監(jiān)控維護(hù)和維修提供了很大的便利。
文檔編號H02B1/24GK1776977SQ200510095688
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者林琳, 張焱 申請人:林琳, 張焱