CN103390863A

CN103390863A - 开关柜智能操控装置

Info

Publication number: CN103390863A
Application number: CN2013103418096A
Authority: CN
Inventors: 程树林
Original assignee: ANHUI GEMINI ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI GEMINI ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2013-11-13

Abstract

本发明涉及一种开关柜智能操控装置，它包括主控单元，所述主控单元分别与状态指示单元、语音报警单元、温湿度显示及控制单元、电力参数测量单元、液晶屏显示单元、按键输入单元、通讯单元、人体感应单元连接。本发明通过对电力参数测量进行统一显示和管理，采集所有需要测得的参数，用户可通过按键操作来观看测得电力参数值，并且可通过RS485传送参数值至上位机，方便用户记录和分析，使其功能更加强大，极大的满足了用户的需要，安装方便，使开关柜看起来更加的简洁、舒服。

Description

开关柜智能操控装置

技术领域

本发明一种状态检测设备，尤其涉及一种具有较高安全性、用于监测电力开关柜中的组件工作状态的开关柜智能操控装置。

背景技术

开关柜智能操控装置是针对当前中压系统开关柜研制开发的一种新型、多功能、智能化模拟动态指示装置，适用于3至10KV户内各种置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。目前针对开关状态的主要产品有开关柜状态指示仪，它可以在一次面板上显示开关柜内断路器、手车、接地开关的位置信息。

开关柜是用电企业停送电的主要设备，对其安全性要求很高，因此需要测得很多的电力参数来指示开关柜的运行状况。主要的参数有动态模拟指示、带电显示及闭锁、温湿度显示及其控制、人体感应带电提示及柜内照明、语音防误提示、时间日期显示、远方/就地操作、远程通信、电力综合参数测量功能。目前针对开关柜电力测量的产品有三相带电显示器，开关柜状态显示仪，温湿度显示器，电力参数显示仪等，因为开关需要测得电力参数繁多，但针对每个不同的功能柜体又有特异性。如果将这些表都安装在空间有限的开关柜面板上，不方便用户操作，同时也不美观。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种开关柜智能操控装置，为了简化了开关柜的面板设计，美化了面板布局，我们将这些参数测量都集中在一个表上，采用更强大的微处理芯片，并且可以按照用户的需要来选择功能，这样既可更方便用户的操作，又能满足用户的要求，同时使得开关柜看起来更加的简洁和美观。

本发明是通过以下技术方案实现：一种开关柜智能操控装置，它包括主控单元，所述主控单元分别与状态指示单元、语音报警单元、温湿度显示及控制单元、电力参数测量单元、液晶屏显示单元、按键输入单元、通讯单元、人体感应单元连接。

进一步地，所述状态指示单元2包括状态信号输入以及状态指示输出，其状态指示输出包括语音报警、485通讯以及状态指示。

进一步地，所述温湿度显示及控制单元包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均设置在开关柜内，温度传感器和湿度传感器将采集到的信号经过A/D转换变为数字信号，主控单元将此数字信号处理，显示在液晶屏上。

进一步地，所述主控单元采用PIC65K80作为主控芯片。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对电力参数测量进行统一显示和管理，采集所有需要测得的参数，用户可通过按键操作来观看测得电力参数值，并且可通过RS485传送参数值至上位机，方便用户记录和分析，使其具有以下优点：

1、功能更加强大，极大的满足了用户的需要；

2、安装方便，只需一次开孔，节省了在柜体因安装多个表多次开孔的麻烦，节省了成本；

3、使开关柜看起来更加的简洁、舒服。

附图说明

图1为本发明关柜智能操控装置的设计框图；

图2为本发明状态指示单元的框图；

图3为本发明温湿度显示及控制单元的框图；

图4为本发明电力参数测量单元的框图；

图5为本发明液晶屏显示单元的框图；

图6为本发明按键输入单元的框图；

图7为本发明通讯单元的框图；

图8为本发明人体感应单元的框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明关柜智能操控装置的设计框图。

所述一种开关柜智能操控装置，它包括主控单元1，所述主控单元1分别与状态指示单元2、语音报警单元3、温湿度显示及控制单元4、电力参数测量单元5、液晶屏显示单元6、按键输入单元7、通讯单元8、人体感应单元9连接。所述主控单元1采用PIC65K80作为主控芯片，它具有32KB Flash，1K EEPROM，54个I/O口引脚，11路A/D通道，2个串口传输，1个SPI口传输，2个8位定时器和3个16位定时器。主控单元1主要接收外部信号，包括状态指示单元2的信号、温湿度显示及控制单元4的信号、电力参数测量单元5的信号、人体感应单元9的信号、按键输入单元7和通讯单元8的信号，然后对这些信号做出分析处理，输出指令。该主控单元1具有点亮发光二极管来作出状态指示、驱动液晶屏显示采集的电压、电流、功率、功率因数、温度、湿度、时间的信息、触发语音芯片作出语音报警提示、温湿度逻辑控制的功能。并将其测得的结果显示在液晶屏显示单元6上，用户通过按键输入单元7即可循环观看各个参数显示的界面。语音报警单元3为对用户的停送电顺序进行检测，如果用户操作错误，即可通过语音报警提示用户重新操作，当柜体主回路已经带电，而人靠近时，人体感应单元9可对其进行提示，更好的保护了用户的安全。通讯单元8将用户所需的数据传至上位机，用户可以不到现场既能查看开关柜的运行状态。为用户分析现场运行情况提供了方便，达到了远程遥控的目的。

请参阅图2，图2为本发明状态指示单元的框图。

所述状态指示单元2包括状态信号输入以及状态指示输出，其状态指示输出包括语音报警、485通讯以及状态指示。为了更好的方便用户操作开关柜，我们对开关柜内状态指示出来。状态信号输入包括状态信号输入三相部分，当A、B、C三相电压通过整流后，一方面直接作为三相灯显示用，另一方面经过隔离后作为信号输入至单片机，为语音报警提供依据。状态信号输入包括：断路器分、断路器合、接地刀分、接地刀合、试验位置和工作位置。

请参阅图3，图3为本发明温湿度显示及控制单元的框图。

当用户有误操作时需要及时作出报警提示，当检测到柜体三相已经带电，如此时有人员靠经，报本柜体主回路已带电。当缺一相电或两相电时，如A、B相有电，C相无电时，语音提示C相失电。如A相有电，B、C相无电时，语音提示B相失电，C相失电。停送电时误操作报警包括断路器合闸状态，误将手车从试验位置推倒工作位置时，语音提示“请分断路器”；接地开关合闸状态，误将手车从试验位置推倒工作位置时，语音提示“请分接地开关”；当断路器合闸状态、接地开关合闸状态，误将手车从试验位置推倒工作位置时，语音提示“请分接地开关”。

请参阅图3，图3为本发明温湿度显示及控制单元的框图。

为了更好的延长开关柜内元件的使用寿命，我们对其重要部分的温湿度作出显示及控制。所述温湿度显示及控制单元4包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均设置在开关柜内，温度传感器和湿度传感器将采集到的0~5V电压信号通过单片机内部的A/D转换变为数字信号，主控单元1将此数字信号处理，显示在液晶屏上。控制器将采集到的温室度值与用户设定的值进行比较；当采集温度小于设定温度时，加热板启动；当采集湿度大于设定湿度，风扇启动。加热板启动后，如果采集温度大于设定温度+5℃，加热板退出，风扇启动后，如果采集湿度小于设定湿度-5%RH，风扇退出。当当采集温度大于45°C时，过热灯亮，且加热板无条件退出，风扇启动。

请参阅图4，图4为本发明电力参数测量单元的框图。

为了方便用户了解负载的状态，控制器显示开关柜二次回路的三相电压、三相电流、功率、功率因数等参数。通过采集电流和相位，控制器内部可计算出功率、功率因数等值，通过SPI接口与单片机进行通讯，将控制器测得的电力参数数据通过SPI接口传递给单片机。单片机处理这些数字信号后将其值在液晶屏上显示出来，方便用户查看。

请参阅图5，图5为本发明液晶屏显示单元的框图。

液晶屏显示单元6是为了更好地方便用户的操作，本控制器采用12864点阵式液晶屏。液晶屏主要功能包括数据显示及数据设定。时间、日期显示及设定、温湿度显示及设定、电力参数显示及设定、通讯参数显示及设定。

请参阅图6，图6为本发明按键输入单元的框图。

此部分是为了用户查看和设定相关数据的，MCU读取按键值，然后调去相应显示界面。按键包括：增加、减少、取消/设定、确定四个部分。

增加或减少键的功能包括：

①：在主界面下切换参数显示界面；

②：设定数值等的修改；

③：在菜单设置、参数设置时移动光标。

取消/设定键的功能包括：

①：主界面下可作为设定键，进入修改参数界面；

②：在修改参数时作为取消键，可取消当前的修改。

确定键的功能包括：

①：在菜单页面或其他页面显示中进入选定页面；

②：在修改参数时确定并进入下一位参数修改；

③：在参数修改完成后保存并进入相应页面。

请参阅图7，图7为本发明通讯单元的框图。

串口通讯单元8是通过485通讯将装置采集到的状态信息和数据信息遥传至上位机，用户可以在控制室内清楚的看到开关柜的状态而无需去现场操作。串口通讯包括数据读和数据写。数据读是查看装置采集到得状态信息和数据信息；数据写是修改温湿度阈值和电力参数设定值。

请参阅图8，图8为本发明人体感应单元的框图。

人体感应单元9有两个作用，第一是当检测到有人员靠近时，点亮液晶屏背光，这样用户可以方便查看数据；第二是当柜体回路已带电的时候，此时若有人员靠近，语音提示报警。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种开关柜智能操控装置，其特征在于，它包括主控单元（1），所述主控单元（1）分别与状态指示单元（2）、语音报警单元（3）、温湿度显示及控制单元（4）、电力参数测量单元（5）、液晶屏显示单元（6）、按键输入单元（7）、通讯单元（8）、人体感应单元（9）连接。

2.根据权利要求1所述的开关柜智能操控装置，其特征在于，所述状态指示单元（2）包括状态信号输入以及状态指示输出，其状态指示输出包括语音报警、485通讯以及状态指示。

3.根据权利要求1所述的开关柜智能操控装置，其特征在于，所述温湿度显示及控制单元（4）包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均设置在开关柜内，温度传感器和湿度传感器将采集到的信号经过A/D转换变为数字信号，主控单元（1）将此数字信号处理，显示在液晶屏上。

4.根据权利要求1或2或3所述的开关柜智能操控装置，其特征在于，所述主控单元（1）采用PIC65K80作为主控芯片。