專利名稱：電力開關柜運行狀態監控顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力開關設備運行狀態的監控裝置，尤其涉及一種電力開關柜運行狀態監控顯示器。
背景技術：
專用的電力開關設備運行狀態顯示裝置被采用之前，開關柜內各設備的運行狀態是用傳統的指示燈、指示牌、電磁試指示器等分別顯示的。缺點是信號分散、不直觀、可靠性差。
目前，現有的多種開關柜運行狀態顯示裝置(或稱開關柜運行狀態集中顯示儀、新型開關狀態顯示器等)被逐步應用在各種電力開關柜上。它們的技術狀況綜述如下1、其面板上一般畫有開關柜的一次回路接線圖，在一次回路接線圖上對應柜內主要設備(斷路器、斷路器車、接地開關、儲能彈簧)的位置安裝有不同形狀、顏色的發光器件用來模擬這些設備，一般以微控制器(MCU)為核心，與各設備同步動作的各輔助觸點用作MCU的輸入信號，控制上述發光器件發光，以顯示出各個設備機械狀態(斷路器分/合、斷路器車工作位置/實驗位置、隔離開關分/合、接地開關分/合、已儲能/未儲能)；2.高壓帶電顯示功能經安裝在柜內某段匯流排上(進/出線段、母線段之中某一段)的帶電傳感器取得帶電信號，點亮A相、B相、C相3個指示燈，顯示帶電傳感器安裝處是否帶電；3.通信功能一般無通信功能，某些產品有RS485通信接口。
上述現有的開關柜運行狀態顯示器尚存在以下不足之處只能顯示柜內設備的機械狀態，不能顯示設備各部位是否帶電；只能顯示安裝有帶電傳感器的線段是否帶電，不能顯示其他部位是否帶電；只有單純的顯示功能，不具備對開關柜內設備的遠程控制功能，通信能力僅用于上傳開關柜的狀態信息，不能接受遠程控制命令；采用的RS485通信方式是單主機方式，只適合由上位主機分時輪詢各單機，各單機不能主動發信，因而組網不靈活、實時性差。
發明內容
本實用新型的目的在于克服現有的電力開關柜運行狀態顯示裝置的不足，提供一種用發光器件模擬顯示開關柜的一次回路接線圖全部細節，不但指示開關柜中各設備的機械狀態，而且指示開關柜全部要素(包括各開關的動、靜觸頭，母線段、出線段、進線段)是否帶電；帶有先進的CAN總線接口，兼有就地監控顯示、遠程數據采集終端、遠程控制執行終端3種功能的電力開關柜運行狀態監控顯示器。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是以高性能微控制器為核心，其輸入口IN1-IN6經光電隔離電路與外部設備機械狀態信號連接，輸入口IN7-IN9經整流和光電隔離電路與外部帶電傳感器信號連接；其輸出口OUT1-OUT12均連接發光器件；輸出口OUT13和OUT14分別連接兩個遠程控制繼電器。
本實用新型配設有CAN總線收發器，并與微控制器CAN總線控制口CTX、CRX連接，構成CAN總線通信接口。
本實用新型所述微處理器內嵌的軟件綜合輸入口IN1-IN6采集到的設備機械狀態信號和輸入口IN7-IN9采集到的帶電信號，經邏輯判斷后，模擬開關柜各設備間的電氣傳遞過程，以不同組合方式，驅動輸出口OUT1-OUT12連接的發光器件發光或閃爍，在面板上指示出一次回路接線圖上全部要素是否帶電，同時顯示設備的機械位置與狀態，構成現場信息監控顯示器。
本實用新型所述微控制器接入CAN現場總線網絡成為網絡的一個節點，支持多主節點通信方式，實時地向遠方其他節點發送所在電力開關柜的運行狀態信息，構成一個遠程數據采集終端，利用其CAN總線接口的雙向傳輸數據能力，接受通信網絡中其他遠方節點發出的控制命令，經微控制器判讀后，控制輸出口OUT13和OUT14連接的兩個繼電器動作，繼電器的觸點控制電力開關柜的某些設備動作或禁止動作，構成一個遠程控制執行終端。
本實用新型所述發光器件可以是LED發光二極管。
本實用新型所述發光器件模擬顯示開關柜的一次回路接線圖全部細節，不但指示開關柜中各設備的機械狀態，而且指示開關柜全部要素(包括各開關的動、靜觸頭，母線段、出線段、進線段)是否帶電；帶有先進的CAN總線接口，兼有就地監控顯示、遠程數據采集終端、遠程控制執行終端3種功能。
圖1是本實用新型實施例的電原理圖；圖2是本實用新型一個實施例的面板布置圖。
具體實施方式
以下結合附圖和對本實用新型進一步說明。
本實施例以高性能微控制器1為核心，其輸入口IN1-IN6經光電隔離電路2與外部設備機械狀態信號連接，輸入口IN7-IN9經整流和光電隔離電路(3)與外部帶電傳感器信號連接；其輸出口OUT1-OUT9連接LED發光二極管、輸出口OUT10-OUT12連接LED發光二極管L24-L39；輸出口OUT13和OUT14連接遠程控制繼電器YD1和YD2。微控制器MCU(1)依據械狀態信號分別點亮這9段L4-L23發光二極管，在面板11(見圖2)一次回路接線圖上對應顯示出“斷路器車工作位置”13和18、“斷路器車試驗位置”14和19、“斷路器合”16、“斷路器分”17、“已儲能”25、“未儲能”24、“接地開關合”20、“接地開關分”21等8種機械狀態。
開關柜匯流排線段的帶電狀態由3相帶電傳感器DDA、DDB、DDC給出，分別經過整流和光電隔離電路3連接到微處理器1的輸入口IN7-IN9，帶電時，對應輸入口得到高電平，同時，整流和光電隔離電路3中的發光器件L1-L3發光，在面板上指示出帶電傳感器所處帶電。
內部帶有CAN總線收發器4，并與微控制器(1)CAN總線控制口CTX、CRX連接，構成CAN總線通信接口。微處理器(1)內嵌的軟件綜合輸入口IN1-IN6采集到的設備機械狀態信號和輸入口IN7-IN9采集到的帶電信號，經邏輯判斷后，模擬開關柜各設備間的電氣傳遞過程，以不同組合方式，驅動輸出口OUT1-OUT12連接的發光器件發光或閃爍，在面板11上指示出一次回路接線圖上全部要素是否帶電，同時顯示設備的機械位置與狀態，構成現場信息監控顯示器。微控制器(1)接入CAN現場總線網絡成為網絡的一個節點，支持多主節點通信方式，實時地向遠方其他節點發送所在電力開關柜的運行狀態信息，構成一個遠程數據采集終端，利用其CAN總線接口的雙向傳輸數據能力，接受通信網絡中其他遠方節點發出的控制命令，經微控制器判讀后，控制輸出口OUT13和OUT14連接的繼電器YD1和YD2動作，繼電器的觸點YCD1、YCD2控制電力開關柜的某些設備動作或禁止動作，構成一個遠程控制執行終端。
發光器件L24-L29對應于面板一次回路接線圖的母線段12，點亮時指示開關柜的母線段帶電；在輸出口OUT11上連接有發光發光器件L30，對應于面板一次回路接線圖的斷路器靜觸頭15，點亮時指示斷路器靜觸頭帶電；在輸出口OUT12上連接有發光器件L31-L39，對應于面板一次回路接線圖的電源進線段23，點亮時指示開關柜進線段帶電。
微處理器1內嵌的軟件綜合柜內設備的機械狀態和帶電傳感器的帶電信號狀態，模擬開關柜各設備間的電氣傳遞過程，經邏輯判斷后，指示出一次回路接線圖上全部要素是否帶電。比如，圖2所示的一次回路接線圖中，帶電傳感器安裝在電源進線段23上，如果檢測到帶電，即令微處理器1的輸出口OUT12輸出高電平，點亮L31-L39，對應進線段23就發紅光，表示已帶電；接著判斷斷路器車的位置和斷路器分合狀態，如果斷路器車在工作位置(微控制器的輸入口IN1為低電平、IN2為高電平)；斷路器為合閘狀態(輸入口IN3為低電平、IN4為高電平)，那么電流已從進線段經過斷路器車和斷路器流向母線段，則令微控制器的OUT2、OUT4、OUT11、OUT1、PUT10輸出高電平，點亮對應輸出口上連接的紅色發光器件L6-L7、L12-L13、L30、L4-L5直到L24-L29，對應的模擬圖形18、16、15、13、12全部發紅光，指示出開關柜所有部位皆已帶電；如果此時將斷路器轉為分閘狀態，那么自斷路器靜觸頭以上的部位將不帶電，只要不點亮L30和L24-L29，即可指示出一次回路接線圖上斷路器靜觸頭15和母線段12已不帶電，同時令L4-L5閃爍紅光，指示出斷路器車的上觸頭13雖在工作位置但不帶電。
其余各種狀態組合皆可參照上述方法進行邏輯判斷。
CAN總線收發器4的CANL和CANH差分信號線經接線端子與CAN現場總線網絡連接，成為一個網絡節點。CAN總線支持多主節點通信方式，開關柜運行狀態發生變化，MCU的可經CAN總線網絡主動、實時地將信息傳送給網絡上任意其他節點，不必象RS-485總線那樣等待單主節點來輪詢。其他節點也可向本節點傳送信息。
權利要求1.一種電力開關柜運行狀態監控顯示器，以微控制器(1)為核心，其輸入口(IN1-IN6)經光電隔離電路(2)與外部設備機械狀態信號連接，輸入口(IN7-IN9)經整流和光電隔離電路(3)與外部帶電傳感器信號連接；其特征在于其輸出口(OUT1-OUT9)連接發光器件(L4-L23)、輸出口(OUT10-OUT12)連接發光器件(L24-L39)；輸出口(OUT13)和(OUT14)連接遠程控制繼電器(YD1)和(YD2)。
2.根據權利要求1所述的電力開關柜運行狀態監控顯示器，其特征在于配設CAN總線收發器(4)，并與微控制器(1)CAN總線控制口(CTX、CRX)連接，構成CAN總線通信接口。
3.根據權利要求1或2所述的電力開關柜運行狀態監控顯示器，其特征在于所述發光器件為LED發光二極管。
專利摘要本實用新型公開了一種電力開關柜運行狀態監控顯示器，它以高性能微控制器為核心，其一部分輸入口經光電隔離電路與外部設備機械狀態信號連接，另一部分輸入口經整流和光電隔離電路與外部帶電傳感器信號連接；其輸出口連接若干發光器件；另兩輸出口分別連接兩個遠程控制繼電器。本實用新型配設有CAN總線收發器，并與微控制器CAN總線控制口CTX、CRX連接。本實用新型所述發光器件模擬顯示開關柜的一次回路接線圖全部細節，不但指示開關柜中各設備的機械狀態，而且指示開關柜全部要素(包括各開關的動、靜觸頭，母線段、出線段、進線段)是否帶電；帶有先進的CAN總線接口，兼有就地監控顯示、遠程數據采集終端、遠程控制執行終端3種功能。
文檔編號H02B15/00GK2935567SQ20062009566
公開日2007年8月15日 申請日期2006年3月15日 優先權日2006年3月15日
發明者錢楷, 劉旭江, 鄧解民 申請人:江西富達電氣研究所有限公司