用于通信芯片的實時電壓監測、過壓保護裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于通信芯片的實時電壓監測、過壓保護裝置及方法，屬于電力技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著電力工業迅猛發展，電網規模和容量日益擴大，電網設備種類和數量逐年增多。在這些設備中，有些專門用于對電網運行數值進行實時監控等，以使電網處于“可知”和“可控”狀態，保證電網可靠地運行。當輸電線路發生故障時，為防止故障范圍繼續擴大，此時需要一種元件正確判斷輸電線路的故障狀態，引起開關跳閘，來縮小故障范圍，稱為線路保護裝置，簡稱:線路保護。它的基本任務:當電力系統發生故障或異常狀況時，在可能實現的最短時間和最小區域內，自動將故障設備從系統中切除，或發出信號由值班人員消除異常狀況根源，以減輕或避免設備的損壞和相鄰地區供電的影響。
[0003]通信芯片是線路保護裝置內部的一個集成模塊，用于線路保護裝置之間、線路保護裝置與后臺之間的數據傳遞和交換。當通信芯片發生故障時，通信隨之中斷，后臺無法接受這些數據，因此電網設備就處在失控當中，會給電網運行帶來運行隱患。因此通訊芯片在電網眾多設備中起著非常重要作用。當通信芯片發生故障，一般都是必須立刻解決的故障，一旦處理不及時，后臺和調度無法得到變電站有效數據，失去對變電站監控，輕則影響供電可靠性，重則導致整個變電站通信大面積中斷，甚至危及人身安全。總的來說，保證通信芯片可靠性已成為電力部門亟待解決的問題。而通信芯片損壞的原因，過電壓和芯片老化占90%以上。
[0004]有鑒于此，本發明人對此進行研宄，專門開發出一種用于通信芯片的實時電壓監測、過壓保護裝置及方法，本案由此產生。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種用于通信芯片的實時電壓監測、過壓保護裝置及方法，能實時監控通信芯片的電壓，并及時移除過電壓，保證通信芯片正常工作。
[0006]為了實現上述目的，本發明的解決方案是:
一種用于通信芯片的實時電壓監測、過壓保護裝置，包括實時電壓監測單元和過壓保護單元，其中所述實時電壓監測單元包括主控模塊，以及與主控模塊相連的檢測模塊、顯示模塊、存儲模塊、時鐘模塊、通訊模塊和電源模塊，所述檢測模塊與被保護的通信芯片相連，用于檢測被保護通信芯片的實時電壓；所述過壓保護單元采用浪涌保護模塊，所述浪涌保護模塊并聯在被保護通信芯片的電壓端，用于移除被保護通信芯片的過電壓。
[0007]作為優選，所述檢測模塊采用型號為VSMlO電壓檢測模塊，用于檢測被保護通信芯片的電壓波形，并且將檢測到的電壓信號發送給主控模塊。
[0008]作為優選，所述主控模塊采用單片機控制，用于將采集到的模擬量信號進行A/ D轉換，并與原來設定的電壓范圍相比較，當輸入電壓值不在原來設定的范圍值內時，通過顯示模塊進行顯示，并通過通訊模塊將分析結果發送給監控單元。
[0009]作為優選，所示主控模塊采用型號為AT89C51系列的單片機。
[0010]作為優選，所述顯示模塊采用液晶顯示屏，具體可以采用LM016L系列的LED液晶顯示屏。
[0011]作為優選，所述存儲模塊采用SD卡，主要用來保存輸入電壓等數據，以供查詢和分析，實現對輸入電壓的監控。
[0012]作為優選，所述時鐘模塊采用型號為DS1302的時鐘芯片。時鐘模塊的主要作用是用來記錄時間。
[0013]作為優選，所述通訊模塊采用GSM通訊模塊，用于實時電壓監測及過壓保護裝置與監控單元的通信。
[0014]作為優選，所述浪涌保護模塊采用深圳市雷棋電子科技有限公司型號為LSPD-CS/24的浪涌保護模塊，輸入電壓經過浪涌保護模塊后到達被保護通信芯片，當輸入電壓超過一定的閥值，浪涌保護模塊可以將過電壓移除，有效避免通信芯片受到過電壓的損壞，保證通信芯片安全地運行。
[0015]一種用于通信芯片的實時電壓監測及過壓保護方法，包括如下步驟:
電壓監測步驟:1)通過檢測模塊實時檢測被保護的通信芯片電壓波形，并將監測到的模擬量電壓發送給主控模塊；
2)主控模塊根據輸入的監測信號，經過A/D轉換，并將監測到的電壓值與設定的電壓值范圍進行比較，當現場電壓值不在原來設定的范圍值內時，主控模塊通過顯示模塊發出報警信號，同時將相關的監測信息通過通訊模塊發送給監控單元；
3)在整個監測過程中，時鐘模塊用于記錄時間，存儲模塊用于存儲各項歷史數據，以供查詢和分析；
過壓保護步驟:當輸入電壓超過15V時，浪涌保護模塊中的陶瓷氣體放電管開始動作，將大于15V的電壓移除，防止過電壓輸入到通信芯片上，經過浪涌保護模塊后輸入到被保護通信芯片的最終電壓為直流15V的正常工作電壓。
[0016]上述用于通信芯片的實時電壓監測、過壓保護裝置及方法具有如下優點:
I.對變電站二次保護裝置的通信芯片電壓進行實時監測，根據電壓的歷史的波形，判斷芯片工作的狀態，及時發現處于損壞狀態的通信芯片，在保護裝置定期校驗周期內進行及時更換，避免在以后的運行中遭受過電壓而損壞；
2.通過過電壓保護模塊，使得通信芯片的輸入端過電壓能夠有效移除，有效地避免過電壓芯片遭受雷擊，通信芯片仍然能夠運行正常，提高了保護裝置運行的可靠性。
[0017]以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實施例的實時電壓監測及過壓保護裝置模塊框圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種用于通信芯片的實時電壓監測及過壓保護裝置，包括實時電壓監測單元和過壓保護單元，其中所述實時電壓監測單元包括主控模塊1，以及與主控模塊I相連的檢測模塊2、顯示模塊3、存儲模塊4、時鐘模塊5、通訊模塊6和電源模塊，所述檢測模塊2與被保護通信芯片8相連，用于檢測被保護通信芯片8的實時電壓；電源模塊為實時電壓監測單元的各模塊供電。所述過壓保護單元采用浪涌保護模塊7，所述浪涌保護模塊7并聯在被保護通信芯片8的電壓端，用于移除被保護通信芯片的過電壓。
[0020]在本實施例中，所述檢測模塊2采用型號為VSMlO電壓檢測模塊，用于檢測被保護通信芯片8的電壓波形，并且將檢測到的電壓信號發送給主控模塊。所述主控模塊I采用單片機控制，具體采用型號為AT89C51的單片機。用于將采集到的模擬