專利名稱：一種礦用綜合保護(hù)測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測控裝置，尤其是一種礦用綜合保護(hù)測控裝置。
背景技術(shù)：
目前，市場的測控裝置是分體的，主體單元與顯示單元分離，容易導(dǎo)致觸點(diǎn)松動(dòng)線頭脫落等故障情況，老式的模擬保護(hù)器和數(shù)碼顯示電腦保護(hù)器沒有采用嵌入式技術(shù)，體積笨重，沒有通信接口，無法組成遠(yuǎn)程保護(hù)與測控系統(tǒng)，技術(shù)落后，給后臺(tái)監(jiān)控造成障礙，對礦井電氣安全造成一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高、成本低、一體化設(shè)計(jì)、能實(shí)時(shí)與后臺(tái)通訊的礦用綜合保護(hù)測控裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種礦用綜合保護(hù)測控裝置，包括中央處理器CPU，所述的中央處理器CPU采用LM3S^48芯片，中央處理器CPU的信號(hào)輸入端分別接開關(guān)量輸入光電隔離電路、用于采集零序電壓和相電壓的電壓互感器、用于采集測量電流、保護(hù)電流和零序電流的電流互感器，中央處理器CPU的信號(hào)輸出端分別接開關(guān)量光電隔離驅(qū)動(dòng)輸出電路和IXD液晶顯示器，所述的IXD液晶顯示器采用IXD12864芯片，所述的中央處理器CPU的輸入輸出端通過通訊接口與后臺(tái)通信。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用先進(jìn)的大規(guī)模嵌入式處理器——LM3S2948芯片，處理速度快，接口資源豐富，可靠性高、成本低、一體化設(shè)計(jì)、能實(shí)時(shí)與后臺(tái)通訊?？膳涮赘飨盗械V用井下隔爆型高壓配電系統(tǒng)，用于替代傳統(tǒng)各型模擬保護(hù)器和數(shù)字式綜合保護(hù)裝置，也適應(yīng)于老開關(guān)的更新、改造。本發(fā)明集顯示、保護(hù)、測量、計(jì)量、控制、通訊等功能于一體，能實(shí)時(shí)與后臺(tái)通訊，適用于IOkV及以下電壓等級的中性點(diǎn)不接地供、變電系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明的電路框圖；圖2、3、4、5、6分別是本發(fā)明中中央處理器CPU、IXD液晶顯示器、RS485通訊接口、 紅外遙控接收模塊、SST25VF016錄波存儲(chǔ)芯片的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式一種礦用綜合保護(hù)測控裝置，包括中央處理器CPU 1，所述的中央處理器CPU 1采用LM3S^48芯片，中央處理器CPU 1的信號(hào)輸入端分別接開關(guān)量輸入光電隔離電路2、用于采集零序電壓和相電壓的電壓互感器、用于采集測量電流、保護(hù)電流和零序電流的電流互感器，中央處理器CPUl的信號(hào)輸出端分別接開關(guān)量光電隔離驅(qū)動(dòng)輸出電路3和LCD液晶顯示器4，適合于礦下陰暗的地方使用，所述的IXD液晶顯示器4采用IXD12864芯片，所述的中央處理器CPUl的輸入輸出端通過通訊接口與后臺(tái)7通信，便于后臺(tái)7監(jiān)控，如圖1、2、3所示。如圖1所示，所述的中央處理器CPUl分別與串行EEPROM定值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、串行 FLASH定值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連。串行EEPROM定值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以記錄IOM個(gè)事件報(bào)告，包括遙信事件、裝置自檢時(shí)故障記錄、保護(hù)動(dòng)作過程記錄、告警過程記錄。所述的中央處理器
1采用32位的Cortex-M3處理器-LM3S2948芯片，自帶256KB的片內(nèi)Flash ROM存貯
器，64KB的片內(nèi)SRAM存貯器；外擴(kuò)256KB串行EEPR0M，存儲(chǔ)定值安全可靠，2MB位片外串行 FLASH用于存儲(chǔ)故障報(bào)告數(shù)據(jù)；帶時(shí)鐘的鐵電存儲(chǔ)器用于時(shí)鐘管理和事件記錄。如圖1、2、3、4所示，所述的LM3S^48芯片的第64引腳為復(fù)位引腳，其第77、 78、79、80、89引腳為調(diào)試端口，所述的LCD12864芯片的第4、5、6、15、16、17引腳分別與 LM3S2948芯片的第23、24、25、36、37、40引腳相連，所述的通訊接口為RS485通訊接口 5，用于組網(wǎng)通訊，RS485通訊接口 5采用74HC244接口芯片，LM3S2948芯片的第12、13、16引腳分別與74HC244接口芯片的第16、15、13引腳相連。如圖1、2所示，所述的LM3S^48芯片的第70、71、42、43、46、47引腳通過GPIO端口擴(kuò)展器接用于采集12路開關(guān)量輸入的開關(guān)量輸入光電隔離電路2，12路開入量可采集當(dāng)前的開關(guān)狀態(tài)、模擬鍵盤的輸入以及手動(dòng)操作的輸入等。LM3S^48芯片的第85、86、90、91、 92引腳通過GPIO端口擴(kuò)展器接開關(guān)量光電隔離驅(qū)動(dòng)輸出電路3，所述的LM3S^48芯片的第1、2、5、6、95、96、99、100引腳接電壓互感器和電流互感器。如圖1、2、5、6所示，所述的中央處理器CPUl的信號(hào)輸出端與紅外遙控接收模塊6 相連，所述的紅外遙控接收模塊6采用IR_M0D芯片，LM3S2948芯片的第19引腳通過電阻 R23與IR_M0D芯片的第1引腳相連。采用紅外遙控接收模塊6，對本裝置的各種操作無需打開井下高壓開關(guān)柜即可實(shí)現(xiàn)，極大地方便了信息查看、參數(shù)整定等工作，同時(shí)裝置具備自診斷功能。所述的LM3S^48芯片的第72、73、74、75引腳分別與SST25VF016錄波存儲(chǔ)芯片8 的第6、1、2、5引腳相連。所述的LM3S2948芯片的第72、73、74、75引腳共同構(gòu)成一 SPI 口， 外接數(shù)據(jù)FLASH后可進(jìn)行數(shù)據(jù)錄波；所述的LM3S^48芯片的第70、71引腳構(gòu)成一 1 接口， 用于外接1 接口的定值存儲(chǔ)芯片和RTC。本發(fā)明設(shè)置7個(gè)LED運(yùn)行狀態(tài)指示燈和1個(gè)紅外遙控接收操作口，遙控操作手柄用于設(shè)備的人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)鍵盤操作處理功能，人機(jī)界面清晰易懂，同時(shí)還配置了直觀的 LED指示，獨(dú)有的負(fù)荷指示器，使本裝置的“運(yùn)行、告警、異常、動(dòng)作、分位、合位” “負(fù)載狀態(tài)” 等運(yùn)行信息更為直觀。獨(dú)創(chuàng)的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使裝置在與各型號(hào)隔爆開關(guān)柜配套安裝時(shí)具有較分體結(jié)構(gòu)有更大的方便性，簡練耐用。
權(quán)利要求
1.一種礦用綜合保護(hù)測控裝置，包括中央處理器CPU(I)，其特征在于所述的中央處理器CPU(I)采用LM3S^48芯片，中央處理器CPU(I)的信號(hào)輸入端分別接開關(guān)量輸入光電隔離電路O)、用于采集零序電壓和相電壓的電壓互感器、用于采集測量電流、保護(hù)電流和零序電流的電流互感器，中央處理器CPU(I)的信號(hào)輸出端分別接開關(guān)量光電隔離驅(qū)動(dòng)輸出電路(3)和IXD液晶顯示器G)，所述的IXD液晶顯示器(4)采用IXD12864芯片，所述的中央處理器CPU(I)的輸入輸出端通過通訊接口與后臺(tái)(7)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用綜合保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的LM3S^48芯片的第64引腳為復(fù)位引腳，其第77、78、79、80、89引腳為調(diào)試端口，所述的LCD 12864芯片的第4、5、6、15、16、17引腳分別與LM3S2948芯片的第23、24、25、36、37、40引腳相連，所述的通訊接口為RS485通訊接口(5)，RS485通訊接口(5)采用74HC244接口芯片，LM3S^48芯片的第12、13、16引腳分別與74HC244接口芯片的第16、15、13引腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用綜合保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的LM3S^48芯片的第70、71、42、43、46、47引腳通過GPIO端口擴(kuò)展器接用于采集12路開關(guān)量輸入的開關(guān)量輸入光電隔離電路0)，LM3S2948芯片的第85、86、90、91、92引腳通過GPIO端口擴(kuò)展器接開關(guān)量光電隔離驅(qū)動(dòng)輸出電路(3)，所述的LM3S^48芯片的第1、2、5、6、95、96、99、100引腳接電壓互感器和電流互感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用綜合保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的中央處理器 CPU(I)的信號(hào)輸出端與紅外遙控接收模塊(6)相連，所述的紅外遙控接收模塊(6)采用 IR_M0D芯片，LM3S2948芯片的第19引腳通過電阻R23與IR_M0D芯片的第1引腳相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用綜合保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的中央處理器 CPU(I)分別與串行EEPROM定值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、串行FLASH定值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用綜合保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的LM3S^48芯片的第72、73、74、75引腳分別與SST25VF016錄波存儲(chǔ)芯片(8)的第6、1、2、5引腳相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦用綜合保護(hù)測控裝置，包括中央處理器CPU，所述的中央處理器CPU采用LM3S2948芯片，中央處理器CPU的信號(hào)輸入端分別接開關(guān)量輸入光電隔離電路、電壓互感器和電流互感器，中央處理器CPU的信號(hào)輸出端分別接開關(guān)量光電隔離驅(qū)動(dòng)輸出電路和LCD液晶顯示器，所述的LCD液晶顯示器采用LCD12864芯片，所述的中央處理器CPU的輸入輸出端通過通訊接口與后臺(tái)通信。本發(fā)明采用LM3S2948芯片，處理速度快，接口資源豐富，可靠性高、成本低、一體化設(shè)計(jì)。本發(fā)明集顯示、保護(hù)、測量、計(jì)量、控制、通訊等功能于一體，能實(shí)時(shí)與后臺(tái)通訊，適用于10kV及以下電壓等級的中性點(diǎn)不接地供、變電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102403786SQ20101028039
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者朱富琴, 王銳, 郭本勝 申請人:合肥德盛電器有限責(zé)任公司