CN102403786A

CN102403786A - 一种矿用综合保护测控装置

Info

Publication number: CN102403786A
Application number: CN2010102803923A
Authority: CN
Inventors: 王锐; 郭本胜; 朱富琴
Original assignee: HEFEI DESHENG ELECTRICAL APPLIANCE CO LTD
Current assignee: HEFEI DESHENG ELECTRICAL APPLIANCE CO LTD
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明涉及一种矿用综合保护测控装置，包括中央处理器CPU，所述的中央处理器CPU采用LM3S2948芯片，中央处理器CPU的信号输入端分别接开关量输入光电隔离电路、电压互感器和电流互感器，中央处理器CPU的信号输出端分别接开关量光电隔离驱动输出电路和LCD液晶显示器，所述的LCD液晶显示器采用LCD12864芯片，所述的中央处理器CPU的输入输出端通过通讯接口与后台通信。本发明采用LM3S2948芯片，处理速度快，接口资源丰富，可靠性高、成本低、一体化设计。本发明集显示、保护、测量、计量、控制、通讯等功能于一体，能实时与后台通讯，适用于10kV及以下电压等级的中性点不接地供、变电系统。

Description

一种矿用综合保护测控装置

技术领域

本发明涉及一种测控装置，尤其是一种矿用综合保护测控装置。

背景技术

目前，市场的测控装置是分体的，主体单元与显示单元分离，容易导致触点松动线头脱落等故障情况，老式的模拟保护器和数码显示电脑保护器没有采用嵌入式技术，体积笨重，没有通信接口，无法组成远程保护与测控系统，技术落后，给后台监控造成障碍，对矿井电气安全造成一定影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、成本低、一体化设计、能实时与后台通讯的矿用综合保护测控装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种矿用综合保护测控装置，包括中央处理器CPU，所述的中央处理器CPU采用LM3S2948芯片，中央处理器CPU的信号输入端分别接开关量输入光电隔离电路、用于采集零序电压和相电压的电压互感器、用于采集测量电流、保护电流和零序电流的电流互感器，中央处理器CPU的信号输出端分别接开关量光电隔离驱动输出电路和LCD液晶显示器，所述的LCD液晶显示器采用LCD12864芯片，所述的中央处理器CPU的输入输出端通过通讯接口与后台通信。

由上述技术方案可知，本发明采用先进的大规模嵌入式处理器——LM3S2948芯片，处理速度快，接口资源丰富，可靠性高、成本低、一体化设计、能实时与后台通讯。可配套各系列矿用井下隔爆型高压配电系统，用于替代传统各型模拟保护器和数字式综合保护装置，也适应于老开关的更新、改造。本发明集显示、保护、测量、计量、控制、通讯等功能于一体，能实时与后台通讯，适用于10kV及以下电压等级的中性点不接地供、变电系统。

附图说明

图1是本发明的电路框图；

图2、3、4、5、6分别是本发明中中央处理器CPU、LCD液晶显示器、RS485通讯接口、红外遥控接收模块、SST25VF016录波存储芯片的电路原理图。

具体实施方式

一种矿用综合保护测控装置，包括中央处理器CPU 1，所述的中央处理器CPU 1采用LM3S2948芯片，中央处理器CPU 1的信号输入端分别接开关量输入光电隔离电路2、用于采集零序电压和相电压的电压互感器、用于采集测量电流、保护电流和零序电流的电流互感器，中央处理器CPU1的信号输出端分别接开关量光电隔离驱动输出电路3和LCD液晶显示器4，适合于矿下阴暗的地方使用，所述的LCD液晶显示器4采用LCD12864芯片，所述的中央处理器CPU1的输入输出端通过通讯接口与后台7通信，便于后台7监控，如图1、2、3所示。

如图1所示，所述的中央处理器CPU1分别与串行EEPROM定值数据存储器、串行FLASH定值数据存储器相连。串行EEPROM定值数据存储器可以记录1024个事件报告，包括遥信事件、装置自检时故障记录、保护动作过程记录、告警过程记录。所述的中央处理器1采用32位的Cortex-M3处理器——LM3S2948芯片，自带256KB的片内Flash ROM存贮器，64KB的片内SRAM存贮器；外扩256KB串行EEPROM，存储定值安全可靠，2MB位片外串行FLASH用于存储故障报告数据；带时钟的铁电存储器用于时钟管理和事件记录。

如图1、2、3、4所示，所述的LM3S2948芯片的第64引脚为复位引脚，其第77、78、79、80、89引脚为调试端口，所述的LCD12864芯片的第4、5、6、15、16、17引脚分别与LM3S2948芯片的第23、24、25、36、37、40引脚相连，所述的通讯接口为RS485通讯接口5，用于组网通讯，RS485通讯接口5采用74HC244接口芯片，LM3S2948芯片的第12、13、16引脚分别与74HC244接口芯片的第16、15、13引脚相连。

如图1、2所示，所述的LM3S2948芯片的第70、71、42、43、46、47引脚通过GPIO端口扩展器接用于采集12路开关量输入的开关量输入光电隔离电路2，12路开入量可采集当前的开关状态、模拟键盘的输入以及手动操作的输入等。LM3S2948芯片的第85、86、90、91、92引脚通过GPIO端口扩展器接开关量光电隔离驱动输出电路3，所述的LM3S2948芯片的第1、2、5、6、95、96、99、100引脚接电压互感器和电流互感器。

如图1、2、5、6所示，所述的中央处理器CPU1的信号输出端与红外遥控接收模块6相连，所述的红外遥控接收模块6采用IR_MOD芯片，LM3S2948芯片的第19引脚通过电阻R23与IR_MOD芯片的第1引脚相连。采用红外遥控接收模块6，对本装置的各种操作无需打开井下高压开关柜即可实现，极大地方便了信息查看、参数整定等工作，同时装置具备自诊断功能。所述的LM3S2948芯片的第72、73、74、75引脚分别与SST25VF016录波存储芯片8的第6、1、2、5引脚相连。所述的LM3S2948芯片的第72、73、74、75引脚共同构成一SPI口，外接数据FLASH后可进行数据录波；所述的LM3S2948芯片的第70、71引脚构成一I²C接口，用于外接I²C接口的定值存储芯片和RTC。

本发明设置7个LED运行状态指示灯和1个红外遥控接收操作口，遥控操作手柄用于设备的人机交互，实现键盘操作处理功能，人机界面清晰易懂，同时还配置了直观的LED指示，独有的负荷指示器，使本装置的“运行、告警、异常、动作、分位、合位”“负载状态”等运行信息更为直观。独创的一体化结构设计，使装置在与各型号隔爆开关柜配套安装时具有较分体结构有更大的方便性，简练耐用。

Claims

1.一种矿用综合保护测控装置，包括中央处理器CPU(1)，其特征在于：所述的中央处理器CPU(1)采用LM3S2948芯片，中央处理器CPU(1)的信号输入端分别接开关量输入光电隔离电路(2)、用于采集零序电压和相电压的电压互感器、用于采集测量电流、保护电流和零序电流的电流互感器，中央处理器CPU(1)的信号输出端分别接开关量光电隔离驱动输出电路(3)和LCD液晶显示器(4)，所述的LCD液晶显示器(4)采用LCD12864芯片，所述的中央处理器CPU(1)的输入输出端通过通讯接口与后台(7)通信。

2.根据权利要求1所述的矿用综合保护测控装置，其特征在于：所述的LM3S2948芯片的第64引脚为复位引脚，其第77、78、79、80、89引脚为调试端口，所述的LCD12864芯片的第4、5、6、15、16、17引脚分别与LM3S2948芯片的第23、24、25、36、37、40引脚相连，所述的通讯接口为RS485通讯接口(5)，RS485通讯接口(5)采用74HC244接口芯片，LM3S2948芯片的第12、13、16引脚分别与74HC244接口芯片的第16、15、13引脚相连。

3.根据权利要求1所述的矿用综合保护测控装置，其特征在于：所述的LM3S2948芯片的第70、71、42、43、46、47引脚通过GPIO端口扩展器接用于采集12路开关量输入的开关量输入光电隔离电路(2)，LM3S2948芯片的第85、86、90、91、92引脚通过GPIO端口扩展器接开关量光电隔离驱动输出电路(3)，所述的LM3S2948芯片的第1、2、5、6、95、96、99、100引脚接电压互感器和电流互感器。

4.根据权利要求1所述的矿用综合保护测控装置，其特征在于：所述的中央处理器CPU(1)的信号输出端与红外遥控接收模块(6)相连，所述的红外遥控接收模块(6)采用IR_MOD芯片，LM3S2948芯片的第19引脚通过电阻R23与IR_MOD芯片的第1引脚相连。

5.根据权利要求1所述的矿用综合保护测控装置，其特征在于：所述的中央处理器CPU(1)分别与串行EEPROM定值数据存储器、串行FLASH定值数据存储器相连。

6.根据权利要求1所述的矿用综合保护测控装置，其特征在于：所述的LM3S2948芯片的第72、73、74、75引脚分别与SST25VF016录波存储芯片(8)的第6、1、2、5引脚相连。