專利名稱：一種用于電力系統的多功能綜合操作屏的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實現變電站綜合自動化的新型裝置，具體指一種用于電力系統的多功能綜合操作屏。
目前電力系統中所采用的操作屏一般都分為模擬屏、控制屏以及返回屏三種，該三種操作屏的基本結構相似，但其工作方式和功能作用則完全不同。通過上述操作屏來完成對整個電力系統中的各種電力設備進行集中控制。在現有技術中，現有的三種操作屏雖也能較好地完成對電力設備的控制，但由于需同時采用三個不同的操作屏，因而存在著成本投資相對較大、操作不方便、需要較多的操作人員以及需占用較大的場地等不足；另外，現有的操作屏一般采用標準瑪賽克(標準單元小塊)拼裝而成，在屏面上采用絲網印刷工藝制作相應的線路圖案，以不同顏色來區分不同線路的含義，并配以相應的發光電路和指示燈，這種現有技術存在著視覺效果不清晰、透光不均勻、屏面圖案不醒目以及外觀效果不理想等不足。
本實用新型的目的就在于提供一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，以通過其三屏合一的特殊結構，并在操作屏上采用配有專用透明發光母線面板的標準瑪賽克以及專用的燈開關結構，通過相關的電路實現三屏合一，從而較好地克服現有技術的不足，并具有結構簡單實用、可靠性高、操作方便、所需操作人員少以及占地面積小等優點，特別適合無人或少人值班的發電廠、變電站、工礦企業的單元控制室和網控室。
本實用新型的目的是通過以下方式來實現的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，主要是由采用標準瑪賽克拼裝而成的操作屏和相應的控制電路組成，其特征在于上述操作屏中用于表示基本線路的標準瑪賽克面板采用專用透明發光母線面板，并在表示電器設備和控制點處采用專用的燈開關，所述的控制電路以主CPU為核心電器元件，該CPU通過四塊74HC377集成電路和一塊74LS244集成電路與燈開關按鍵輸入矩陣相聯，并通過行線驅動集成電路6B259和四塊列線集成電路6B595與燈開關變光控制矩陣相聯，在主CPU上還通過集成電路74LS164和UPA2982C分別與KBQ控制器、閃光報警器、潮流顯示器相聯，通過兩塊集成電路74LS164與漢字顯示器相聯，上述主CPU采用集成電路87C520。
采用本實用新型的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，由于采用了三屏合一的特殊結構，在操作屏上采用配有專用透明發光母線面板的標準瑪賽克以及專用的燈開關結構，并通過相關的電路實現了三屏合一，從而較好地克服了現有技術的不足，并具有結構簡單實用、可靠性高、操作方便、所需操作人員少以及占地面積小等優點，特別適合于無人或少人值班的發電廠、變電站、工礦企業的單元控制室和網控室。
圖1是本實用新型的實施例結構示意圖；圖2是本實用新型的實施例電路結構圖；圖3是本實用新型的發光母線面板結構示意圖。
其中1-操作屏，2-發光母線面板，3-燈開關，4-KBQ控制器，5-閃光報警器，6-潮流顯示器，7-漢字顯示器，8-主CPU，9-燈開關按鍵輸入矩陣，10-燈開關變光控制矩陣。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
本實用新型的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，主要是由采用標準瑪賽克拼裝而成的操作屏和相應的控制電路組成，其特征在于上述操作屏1中用于表示基本線路的標準瑪賽克面板采用專用透明發光母線面板2，并在表示電器設備和控制點處采用專用的燈開關3，所述的控制電路以主CPU8為核心電器元件，該CPU通過四塊74HC377集成電路和一塊74LS244集成電路與燈開關按鍵輸入矩陣9相聯，并通過行線驅動集成電路6B259和四塊列線集成電路6B595與燈開關變光控制矩陣10相聯，在主CPU8上還通過集成電路74LS164和UPA2982C分別與KBQ控制器4、閃光報警器5、潮流顯示器6相聯，通過兩塊集成電路74LS164與漢字顯示器4相聯，上述主CPU1采用集成電路87C520。上述的透明發光母線是由母線面板和定位框經二次注塑鑲嵌為一體，其中母線面板由透明母線板和兩塊非透明面板組成，非透明面板鑲嵌在透明母線板之上。
在實施例中，其控制電路由如下電器部件組成
以主CPU8為核心，該CPU采用87C520，內含SRAM1KM，EPROM32KB，四個8位I/O接口。
燈開關按鍵輸入矩陣由四塊集成電路74HC377和一塊集成電路74LS244組成，圖示矩陣為32行×8列＝256個元素。燈開關的指示燈電路也連成矩陣形式燈開關變光控制矩陣，其行線由集成電路6B259驅動，列線由4片集成電路6B595驅動，圖示矩陣由8行×32列組成。
KBQ控制器4，閃光報警器5，潮流顯示器6等輸出單元采用集成電路74LS164作串行輸入并行輸出寄存器，并由集成電路UPA2982C進行驅動。
圖中漢字顯示器采用256×16型VFD顯示模塊，可以同時顯示16個漢字，該顯示器由兩片集成電路74LS164直接驅動。
綜合操作屏設置一個傳輸適配器及傳輸插座與電腦鑰匙相接。
綜合操作屏設置一個RS232串行接口，由U2MAX202E驅動，通過DB9插座與后臺PC機相連。
綜合操作屏設置一個RS485遠傳串行接口，由U14MAX483驅動，通過CZ6插件與通訊機相連，實現與變電站其它自動化設備交換信息。
圖中采用+24VDC供電，經LM2575-5開關穩壓器調整至+5VDC，作為各芯片的供電電源。
X25045為串行口E2PROM存儲器，容量為256×8BIT，用于存放各種系統控制參數。
本實用新型的操作屏工作過程如下當綜合屏上的啟動開關位于OFF位置時，綜合屏處于信號返回屏狀態U1(主CPU87C520)定時從RS485接口讀入其它自動化設備傳送來的開關量和模擬量信息(電力系統中俗稱遙信和遙測)。開關量信號經過整理之后分別送到燈開關變光控制矩陣的對應位置，以顯示變電站各設備的位置信息模擬量信號則經U10，U4驅動后送潮流顯示器上進行顯示如果電力設備發生故障，其故障信息也是從RS485接口輸入，經判斷后，通過閃光報警器進行報警顯示。
當綜合屏上的啟動開關位于ON位置的同時按壓模擬開關，綜合屏處于模擬屏狀態操作人員預先開好操作票，然后在模擬屏上進行模擬操作(也就是操作燈開關按鍵輸入矩陣)。每進行一項操作，微機都要與預先存儲的操作規程進行比較，判斷是否吻合。如果是正確操作，就把該項內容存儲起來；如果是錯誤操作，該項內容不存儲，并通過漢字顯示器顯示錯誤原因和設備編號告警。在所有的操作內容都模擬完畢之后，方可進入控制屏狀態--實施倒閘操作。
當綜合屏上的啟動開關位于ON位置的同時按壓操作開關，綜合屏處于控制屏狀態微處理機根據剛才模擬操作存儲下來的操作內容，依次在漢字顯示器上顯示設備編號，同時將該設備對應的模擬元件設置成閃光狀態，這時操作人員只能進行此項操作，其他操作都無法進行，從而達到防止誤操作的目的。當操作人員進行操作時，根據系統的提示，按下燈開關，這時微機就向KBQ控制器發出相應的操作命令，使電動開關設備進行分合操作，完成后又通過RS485接口，從網絡上讀取相應設備的位置信息，判斷確實操作完畢，停止燈開關的閃爍，開始下一項操作，若設備不是電動設備，而是手動設備，則操作內容不是通過KBQ控制器，而是通過電腦鑰匙存儲正確的操作規程，由操作人員攜帶電腦鑰匙到設備現場進行解鎖控制操作。
當所有的操作完成之后，綜合屏自動回復到信號返回屏狀態。
權利要求1.一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，主要是由采用標準瑪賽克拼裝而成的操作屏(1)和相應的控制電路組成，其特征在于上述操作屏中用于表示基本線路的標準瑪賽克面板采用專用透明發光母線面板(2)，并在表示電器設備和控制點處采用專燈開關，所述的控制電路以主CPU(8)為核心電器元件，該CPU通過四塊74HC377集成電路和一塊74LS244集成電路與燈開關按鍵輸入矩陣(9)相聯，并通過行線驅動集成電路6B259和四塊列線集成電路6B595與燈開關變光控制矩陣(10)相聯，在主CPU(1)上還通過集成電路74LS164和UPA2982C分別與KBQ控制器(4)、閃光報警器(5)、潮流顯示器(6)相聯，通過兩塊集成電路74LS164與漢字顯示器(7)相聯，上述主CPU(1)采用集成電路87C520。
2.根據權利要求1所述的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，其特征在于所述的透明發光母線是由母線面板和定位框經二次注塑鑲嵌為一體，其中母線面板由透明母線板和兩塊非透明面板組成，非透明面板鑲嵌在透明母線板之上。
3.根據權利要求1所述的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，其特征在于該綜合操作屏設置一個RS232串行接口，由U2MAX202E驅動，通過DB9插座與后臺PC機相連。
4.根據權利要求1所述的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，其特征在于燈開關輸入矩陣由四塊集成電路74HC377和一塊集成電路74LS244組成，圖示矩陣為32行×8列＝256個元素，燈開關的指示燈電路也連成矩陣形式，燈開關變光控制矩陣，其行線由集成電路6B259驅動，列線由4片集成電路6B595驅動，圖示矩陣由8行×32列組成。
5.根據權利要求1所述的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，其特征在于綜合操作屏設置一個RS485遠傳串行接口，由U14MAX483驅動，通過CZ6插件與通訊機相連。
6.根據權利要求1所述的一種用于電力系統的多功能綜合操作屏，其特征在于KBQ控制器(4)，閃光報警器(5)，潮流顯示器(6)等輸出單元采用集成電路74LS164作串行輸入并行輸出寄存器，并由集成電路UPA2982C進行驅動。
專利摘要一種用于電力系統的多功能綜合操作屏,在操作屏中采用發光母線面板和燈開關,其控制電路以主CPU為核心電器元件,通過相應的集成電路與燈開關按鍵輸入矩陣、燈開關變光控制矩陣、KBQ控制器、閃光報警器、潮流顯示器、漢字顯示器等相聯,采用本綜合操作屏,有效地實現了三屏合一,具有結構簡單實用、可靠性高、操作方便、所需操作人員少以及占地面積小等優點,特別適合于無人或少人值班的發電廠、變電站、工礦企業的單元控制室和網控室。
文檔編號G05B23/02GK2370603SQ9923565
公開日2000年3月22日 申請日期1999年3月25日 優先權日1999年3月25日
發明者金述強, 黃建東 申請人:珠海優特電力產品配套有限公司