CN104659743A - 基于数字信号处理器的综合保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明的基于数字信号处理器的综合保护装置，包括主板、人机界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块及电源和开入模块，主板分别与人机界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块相连接，主板包括主CPU，人机界面模块包括辅CPU，主CPU控制主板对其他模块进行控制，辅CPU对人机界面模块进行控制。本发明的双处理器模式，人机对话和数据处理各一处理器，避免人员操作对主处理器的影响，增强产品可靠性；主板包括多种功能模块，适应性强；模块化方便安装调试；OLED能源损耗低，温度适应性强；主处理器为28335，辅CPU为18F6722，AD为AD7607，结构简单，成本低，针对性强。

Description

基于数字信号处理器的综合保护装置

技术领域

本发明属于电力监控保护技术领域，更具体的讲涉及一种基于数字信号处理器的综合保护装置。

背景技术

随着计算机技术的发展，微机继电保护技术在电力上得到了大量的应用。更多的变电系统，继电保护实现了微机化、数字化。基本上取缔了常规的继电保护设备。将计算机强大的数据处理能力发挥的的淋漓尽致。

但是目前的市场上的微机保护装置大多功能庞大，很少有一种装置适用于大多保护设备。对现场应用人员的要求比较高。系统中针对保护设备的功能配置大多还是按对象进行配置，如针对配电变压器配置了变压器保护，针对电容器配置了电容器保护等等。这样对于普通用户来讲，增加了技术上和日常维护的难度。特别是针对一般用户变电站的升级改造无形增加不菲的投资。而且可靠性也很难保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种稳定性高，适用范围广的综合保护装置。

本发明的技术方案是：

一种基于数字信号处理器的综合保护装置，包括主板、人机交互界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块，所述主板分别与所述人机交互界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块相连接，所述主板包括主CPU，所述人机交互界面模块包括辅CPU，所述主CPU控制主板对其他模块进行控制，所述辅CPU对人机交互界面模块进行控制。

所述主板还包括看门狗电路、EEPROM、实时时钟电路、AD模块、滤波回路、开入光电隔离模块、开出光电隔离模块及RS485和第一RS422，所述看门狗电路、EEPROM、实时时钟电路、AD模块、开入光电隔离模块、开出光电隔离模块、开关量采集模块及RS485和第一RS422均与所述主CPU相连，所述滤波回路与所述AD模块相连，所述开入光电隔离模块与所述开关量采集模块连接，所述开关量采集模块与所述电源和开入模块相连接，所述开出光电隔离模块与所述继电器开出模块相连，所述第一RS422与人机交互界面模块相连，所述滤波回路与所述交流采集输入模块连接。

所述电源和开入模块中的电源模块为所述主板及所述开入模块供电。

所述人机交互界面模块还包括第二RS422、显示屏、指示灯和按键，所述第二RS422、显示屏、指示灯和按键均与所述辅CPU连接，所述第二RS422与所述第一RS422连接

所述显示屏为OLED显示屏。

所述主CPU的型号为TMS320F28335，所述辅CPU的型号为PIC18F6722，所述AD模块芯片采用AD7607。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，1.采用双处理器模式，人机对话为一个处理器，数据处理为一个处理器，这样避免了人员操作对主处理器的影响，增强了产品可靠性；2.主板包括多种功能模块，适应性强；3.采用模块化设计，方便安装调试；4.OLED显示屏降低了能源的损耗，对环境高低温的适用能力强；5.主处理器采用TMS320F28335，辅CPU采用PIC18F6722，AD模块芯片采用AD7607，结构简单，成本低，针对性强。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

下面根据附图1，对本发明的实施方式进行详细介绍：

一种基于数字信号处理器的综合保护装置，包括主板、人机交互界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块，所述主板分别与所述人机交互界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块相连接，所述主板包括主CPU，所述人机交互界面模块包括辅CPU，所述主CPU控制主板对其他模块进行控制，所述辅CPU对人机交互界面模块进行控制。

所述主板还包括看门狗电路、EEPROM、实时时钟电路、AD模块、滤波回路、开入光电隔离模块、开出光电隔离模块及RS485和第一RS422，所述看门狗电路、EEPROM、实时时钟电路、AD模块、开入光电隔离模块、开出光电隔离模块、开关量采集模块及RS485和第一RS422均与所述主CPU相连，所述滤波回路与所述AD模块相连，所述开入光电隔离模块与所述开关量采集模块连接，所述开关量采集模块与所述电源和开入模块相连接，所述开出光电隔离模块与所述继电器开出模块相连，所述第一RS422与人机交互界面模块相连，所述滤波回路与所述交流采集输入模块连接。综合多种保护的性能，集多种常用保护功能于一身。满足现场需求的同时，减少了现场工作人员的工作量。

所述电源和开入模块中的电源模块为所述主板及所述开入模块供电。

所述人机交互界面模块还包括第二RS422、显示屏、指示灯和按键，所述第二RS422、显示屏、指示灯和按键均与所述辅CPU连接，所述第二RS422与所述第一RS422连接

所述显示屏为OLED显示屏。

所述主CPU的型号为TMS320F28335，所述辅CPU的型号为PIC18F6722，所述AD模块芯片采用AD7607。

装置采用后插式结构，包括了5块线路板模块，分别为人机交互界面模块，主板，继电器开出模块，电源和开入模块，交流采集输入模块。各模块通过母线板连接。方便安装调试。

各模块的功能及作用：

①人机交互界面模块：作用是实现人机对话，采用Microchip公司的PIC18系列单片机作为主CPU，采用128*64点阵的OLED作为界面显示，另有6个LED作运符或报警指示灯，9个按键作为数据输入设置接口，与主板连接采用标准RS422通讯接口。

②主板：实现所有数据的采集和处理，并作逻辑判断，主CPU采用TI的2000系列微控制器，TMS320F28335作为主CPU，AD采用ADI公司的高精度AD芯片AD7607。

③电源和开入模块：电源实现电源供给，共有5V，±15V及24V四路电源，5V作为主电源，±15V作为开入模拟量采集用电源，24V为光电隔离电源，开入实现开关量输入采集，并且采用两极光电隔离输入方式。进一步增强装置的可靠性。

④继电器开出模块：实现装置报警的开出及信号输出。

⑤交流采集输入模块：将大电流电压信号通过电流互感器或电压互感器转给小电压信号输入给AD转换。

⑥母线板实现各模块之间的信号连接。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种基于数字信号处理器的综合保护装置，其特征在于：包括主板、人机交互界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块，所述主板分别与所述人机交互界面模块、继电器开出模块、交流采集输入模块以及电源和开入模块相连接，所述主板包括主CPU，所述人机交互界面模块包括辅CPU，所述主CPU控制主板对其他模块进行控制，所述辅CPU对人机交互界面模块进行控制。

2.根据权利要求1所述基于数字信号处理器的综合保护装置，其特征在于，所述主板还包括看门狗电路、EEPROM、实时时钟电路、AD模块、滤波回路、开入光电隔离模块、开出光电隔离模块及RS485和第一RS422，所述看门狗电路、EEPROM、实时时钟电路、AD模块、开入光电隔离模块、开出光电隔离模块、开关量采集模块及RS485和第一RS422均与所述主CPU相连，所述滤波回路与所述AD模块相连，所述开入光电隔离模块与所述开关量采集模块连接，所述开关量采集模块与所述电源和开入模块相连接，所述开出光电隔离模块与所述继电器开出模块相连，所述第一RS422与人机交互界面模块相连，所述滤波回路与所述交流采集输入模块连接。

3.根据权利要求2所述基于数字信号处理器的综合保护装置，其特征在于，所述电源和开入模块中的电源模块为所述主板及所述开入模块供电。

4.根据权利要求2所述基于数字信号处理器的综合保护装置，其特征在于，所述人机交互界面模块还包括第二RS422、显示屏、指示灯和按键，所述第二RS422、显示屏、指示灯和按键均与所述辅CPU连接，所述第二RS422与所述第一RS422连接。

5.根据权利要求4所述基于数字信号处理器的综合保护装置，其特征在于，所述显示屏为OLED显示屏。

6.根据权利要求1-5任一项所述基于数字信号处理器的综合保护装置，其特征在于，所述主CPU的型号为TMS320F28335，所述辅CPU的型号为PIC18F6722，所述AD模块芯片采用AD7607。