專利名稱：可無線通信的剩余電流保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剩余電流動作保護裝置，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景剩余電流保護裝置(即漏電保護器)是低壓電網(wǎng)一種重要的設(shè)備，對于防止因漏電引起的火災(zāi)、設(shè)備損壞、人身傷亡事故起著重要作用。目前低壓電網(wǎng)普遍安裝了剩余電流保護裝置。但是剩余電流保護裝置的管理是個非常麻煩的事，需要供電部門派專人定期巡視。并且目前的剩余電流保護裝置僅提供基本的保護(如《漏電繼電器專利01209391.2》、《鑒相鑒幅漏電繼電器99229233.6》)，基本都是單機方式工作，無法為供電部門判斷線路狀況提供數(shù)據(jù)，存在功能單一的問題，供電部門也無法對其進行有效的監(jiān)控。因此目前電網(wǎng)的剩余電流保護系統(tǒng)無法滿足電力部門對低壓電網(wǎng)的狀況特別是剩余電流情況進行監(jiān)控、對裝置運行進行科學管理的需要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種可無線通信的剩余電流保護器，電力局可以遠程監(jiān)控剩余電流保護裝置的運行。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的方案如下所述本發(fā)明包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數(shù)傳模塊(4)、電源電路(5)，零序電流互感器(1)采集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大后送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。
單片機電路(3)包括單片微處理器(U2)，單片微處理器(U2)的I/O端口與無線通信模塊(MK1)相連接；單片微處理器(U2)的串行通訊口也可與無線通信模塊(MK1)相連接。
信號放大電路(2)由電阻(R1、R2、R3、R4)、二極管(D1、D2)、運算放大器(U1)構(gòu)成，信號放大電路(2)分別與零序電流互感器(1)、單片機電路(3)連接。
無線通信模塊(4)為GSM/GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊；無線通信模塊(4)也可以是CDMA數(shù)據(jù)傳輸模塊或者無線通信模塊(4)為采用無線傳輸方式的集成化數(shù)據(jù)傳輸模塊。
單片微處理器I/O端口還可與由數(shù)碼管(LED1)、三極管(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)構(gòu)成的顯示電路連接；單片微處理器I/O端口還可與由電阻(R5)、三極管(Q1)、繼電器(K1)構(gòu)成的控制電路連接。
本發(fā)明的有益之處在于本發(fā)明具備無線通信功能后，使得剩余電流保護裝置的聯(lián)網(wǎng)通訊變得非常簡單。利用國家公眾移動通信網(wǎng)(GSM、GPRS、CDMA)提供的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，而且成本低廉，無需網(wǎng)絡(luò)維護。這一發(fā)明改變了以往剩余電流保護裝置難管理、難維護的問題，大大提高了工作效率。同時使電網(wǎng)安全管理工作有了一個質(zhì)的飛躍。
圖1本發(fā)明的原理框圖圖2本發(fā)明的電氣原理圖具體實施方式
參見圖1本發(fā)明的實施方案包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數(shù)傳模塊(4)、電源電路(5)，零序電流互感器(1)采集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大后送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。
參見圖2配電變壓器(T2)及其輸出線路構(gòu)成A、B、C、N配電線路。本發(fā)明的零序電流互感器(CT4)穿過A、B、C、N線路。
單片機電路(3)由單片微處理器(U2)構(gòu)成電源變壓器(T1)、整流管(D3、D4、D5、D6)、電容(C1、C2、C3、C4)、穩(wěn)壓塊(U3、U4)構(gòu)成電源電路，為裝置提供電源。
信號放大電路(2)由電阻(R1、R2、R3、R4)、二極管(D1、D2)、運算放大器(U1)構(gòu)成。
零序電流互感器(CT4)輸出的信號經(jīng)過模擬量采集電路后與單片微處理器(U2)的IO口連接。單片微處理器(U2)內(nèi)置模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(AD)，將互感器信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在單片微處理器(U2)進行程序控制。單片微處理器(U2)控制顯示電路顯示采集的信號值。
顯示電路由多位數(shù)碼管(LED1)、驅(qū)動電路(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)構(gòu)成。單片微處理器(U2)的IO口分別與數(shù)碼管(LED1)、驅(qū)動電路(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)連接。
單片微處理器(U2)接受按鍵的狀態(tài)控制數(shù)碼管顯示相應(yīng)的信息。
單片微處理器(U2)將轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字信號與內(nèi)置的控制值比較，若超標則單片微處理器的IO口輸出信號控制由電阻(R5)、三極管(Q1)、繼電器(K1)構(gòu)成的控制回路。繼電器(K1)的觸點與外部交流接觸器(CJ1)連接，繼電器動作后，交流接觸器(CJ1)跳閘切除配電線路供電。
隨著移動通訊網(wǎng)絡(luò)的普及，大量利用移動網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)應(yīng)用方案開始出現(xiàn)。為此國際上移動通訊巨頭諾基亞、西門子、索尼愛立信等在推出手機產(chǎn)品的同時也推出了無線數(shù)傳模塊。這些無線數(shù)傳模塊相當于一個手機的功能，可以在移動通訊網(wǎng)內(nèi)完成通訊，這為移動通訊在工業(yè)上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
無線通信模塊(MK1)本實施例采用西門子公司的GPRS數(shù)傳模塊MC65。
單片機微處理器(U2)與無線通信模塊(MK1)采用串口連接(RXD，TXD)，單片機微處理器(U2)上電后，通過at指令設(shè)置無線通信模塊(MK1)，無線通信模塊(MK1)登陸中國移動的GPRS移動通信網(wǎng)。單片機微處理器(U2)定時將測量數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給無線通信模塊(MK1)，無線通信模塊(MK1)將數(shù)據(jù)進行協(xié)議轉(zhuǎn)換后發(fā)送給在電力局內(nèi)的數(shù)據(jù)服務(wù)器。當單片機微處理器(U2)檢測到有故障發(fā)生時，立即通過GPRS數(shù)傳模塊(MK1)上傳。
當然單片機微處理器(U2)也可用I/O口模擬串行通訊與無線通信模塊(MK1)，這適合使用無串行接口的單片機微處理器。
單片機微處理器(U2)在將數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)服務(wù)器時，同時將數(shù)據(jù)通過短信方式傳送到遠方管理人員的移動電話或固定電話上。
本實施例中國家公眾移動通信網(wǎng)采用中國移動GSM/GPRS移動通信網(wǎng)，當然也可以采用中國聯(lián)通的CDMA移動通信網(wǎng)。二者效果是相同的。
本實施例還可增加負荷電流互感器和電壓電流采集電路，使漏電保護器具備過流、過欠壓保護功能。
本發(fā)明改變了以往剩余電流保護裝置難管理、難維護的問題，大大提高了工作效率。同時使電網(wǎng)安全管理工作有了一個質(zhì)的飛躍。
權(quán)利要求1.一種可無線通信的剩余電流保護器，它包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數(shù)傳模塊(4)、電源電路(5)，其特征在于零序電流互感器(1)采集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大后送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的單片機電路(3)包括單片微處理器(U2)，單片微處理器(U2)的I/O端口與無線通信模塊(MK1)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的單片機電路(3)包括單片微處理器(U2)，單片微處理器(U2)的串行通訊口與無線通信模塊(MK1)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的信號放大電路(2)由電阻(R1、R2、R3、R4)、二極管(D1、D2)、運算放大器(U1)構(gòu)成，信號放大電路(2)分別與零序電流互感器(1)、單片機電路(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的無線通信模塊(4)為GSM/GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的無線通信模塊(4)為CDMA數(shù)據(jù)傳輸模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的無線通信模塊(4)為采用無線傳輸方式的集成化數(shù)據(jù)傳輸模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的單片微處理器I/O端口還可與由數(shù)碼管(LED1)、三極管(Q2、Q3、Q4、Q5)、按鍵(S4、S5)構(gòu)成的顯示電路連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可無線通信的剩余電流保護器，其特征在于所述的單片微處理器I/O端口還可與由電阻(R5)、三極管(Q1)、繼電器(K1)構(gòu)成的控制電路連接。
專利摘要一種可無線通信的剩余電流保護器包括零序電流互感器(1)、信號放大電路(2)、單片機電路(3)、無線通信數(shù)傳模塊(4)、電源電路(5)，零序電流互感器(1)采集線路漏電電流信號，信號放大電路(2)將零序電流互感器(1)的信號放大后送入單片機電路(3)進行處理，單片機電路(3)與無線通信模塊(4)連接，單片機電路(3)通過無線通信模塊(4)進行通信。本實用新型改變了以往剩余電流保護裝置難管理、難維護的問題，大大提高了工作效率。同時使電網(wǎng)安全管理工作有了一個質(zhì)的飛躍。
文檔編號G08C17/02GK2896633SQ20062010240
公開日2007年5月2日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者丁文軍 申請人:丁文軍