CN104849657A - 一种开关特性远程智能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关特性远程智能测试装置，包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块、行程光栅传感器、无线通信模块、移动终端、显示器、存储器和打印机；其有益效果是：本发明可将断路器机械特性试验、断路器分合闸低电压试验、断路器分合闸回路试验等多种繁琐的试验工作模块化、智能化，本发明能快速地完成变电站内各种开关类设备的测试和测试数据的存储；本发明的移动终端可通过无线网络进行通讯，第一时间将故障设备的状况上报给上级领导，迅速有效地将故障消除。
Description
技术领域
本发明属于电力设备检修维护技术领域，涉及一种开关特性远程智能测试装置。
背景技术
变电检修一次检修班组作业现场经常需要对变电站内断路器及隔离开关进行试验，试验项目种类繁多。日常检修预试、新设备投运、故障消缺等工作都需要对变电站内一次设备进行试验工作。断路器、隔离开关类设备是变电站内数量最多的设备，也是关系电网安全稳定运行的核心设备，这两种设备的试验数据是关系到设备正常运行的重要依据。断路器、隔离开关相关试验工作，需携带试验仪器3-4台，其他附件箱2-3个，准备工作时容易出现漏带、忘带工器具等问题，作业现场摆放凌乱。常规作业现场试验完毕后需采用手工方式对大量试验结果进行记录，并还要对纸质格式的《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》进行填写录入。电力设备检修试验是必不可少的工作环节，试验数据的准确性和可靠性是保证电力设备安全稳定运行的主要因素，尤其是故障消缺工作时试验数据的分析和汇总是提高工作效率的关键，因此能否满足变电检修专业现场重要试验项目的使用、提高工作效率、保证试验数据的准确、减少作业人员的劳动强度是电力设备检修维护技术领域的宗旨。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可远程测试的、智能化的、测试结果可共享的远程智能开关特性测试装置。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种开关特性远程智能测试装置，包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块、行程光栅传感器、无线通信模块和移动终端；
所述主控制器的电源调整输出端接所述电源调整模块的输入端；所述电源调整模块的输出端接所述直流电源模块的控制输入端；
所述主控制器的电源控制端口接所述直流电源模块的控制输入端；所述直流电源模块的电压正极输出端分别接所述分闸控制器和合闸控制器的电压信号输入端；
所述分闸控制器的控制输入端接所述主控制器的分闸控制输出端；所述合闸控制器的控制输入端接所述主控制器的合闸控制输出端；
所述分闸控制器的输出端OF接断路器的分闸控制输入端；所述合闸控制器的输出端OH接断路器的合闸控制输入端；
所述电压传感器和电流传感器的输入端分别安装在所述直流电源模块的输出线路上；所述电压传感器的输出端经所述第一A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；所述电流传感器的输出端经所述第二A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；
所述同步触发控制模块的控制信号输入端分别接所述分闸控制器的输出端OF和合闸控制器的输出端OH；所述同步触发控制模块的公共端口COM接所述直流电源模块的电压负极输出端；所述同步触发控制模块的电压信号输出端接经所述光电隔离器接所述主控制器的相应端口；
所述时间测量模块的输入端OT接断路器主触点的常开端；
所述行程光栅传感器的输入端OV接断路器的动触头联动机构；
所述时间测量模块和行程光栅传感器的输出端分别接所述主控制器的相应端口；
所述无线通信模块与所述主控制器的串行通讯端口双向连接；所述移动终端与所述无线通信模块无线连接。
进一步的，所述测试装置还包括显示器；所述显示器的输入端接所述主控制器的相应输出端。
进一步的，所述测试装置还包括存储器；所述存储器的输入端接所述主控制器的相应输出端。
进一步的，所述测试装置还包括打印机；所述打印机的输入端接所述主控制器的相应输出端。
所述电源调整模块是由型号为DAC7611P的D/A转换模块及其外围电路构成。
所述主控制器的型号为TMS320F2812PGFA；所述直流电源模块的型号为LSHB-03K-0504B-01；所述分闸控制器的型号为KZ-OPEN；所述合闸控制器的型号为KZ-CLOSE；所述同步触发控制模块的型号为TBCF；所述电压传感器的型号为CHV-25P；所述电流传感器的型号为ACS712ELCTR-20A-T；所述第一至第二A/D转换模块的型号为ADP3193A；所述光电隔离器的型号为TLP531-2；所述时间测量模块的型号为DS12C887；所述行程光栅传感器的型号为WYC-150；所述无线通信模块的型号YL-500IW；所述移动终端型号为E110。
本发明的有益效果是：本发明可将断路器机械特性试验、断路器分合闸低电压试验、断路器分合闸回路试验等多种繁琐的试验工作模块、智能化，本发明不仅能快速地完成变电站内各种开关类设备的测试工作和各种测试数据的存储，还能根据实际需要增添其他拓展功能；本发明可通过查询功能对历次详细的测试数据进行查询，根据查询结果情况进行数据对比，以此来准确地判断被测设备的状况、状态等，也是做为诊断被测设备是否存在缺陷的重要依据，为被测设备状态检修提供可靠依据；移动终端可应用电话通讯网络、宽带通讯网络、ISDN通讯网、GPRS通讯网、蓝牙无线通讯、WIFI无线通讯网络等多种通讯方式进行通讯，试验人员可随时随地将试验数据传送给相关设备或人员，特别是在设备应急抢修工作中运用，可第一时间将故障设备的状况、状态等情况上报给上级领导，通过各部门的数据综合分析，迅速有效地将故障消除，保证设备、电网可靠运行；常规变电检修试验工作完毕后为了保证设备检修质量，还应填写纸质的《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》，本发明能在完成作业现场的同时以电子版的形式自动填写《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》的工作，这不仅能保证数据填写的实时性和准确性，更能体现公司所倡导的“三节约”无纸化办公的理念；本发明不仅提高了检修试验的现场工作效率，还大大降低了试验人员的劳动强度，提高了试验数据的准确性和可靠性，尤其是针对应急故障处理工作，为缺陷处理争取了宝贵时间，提高了供电可靠性，保证了电网设备安全稳定运行；常规检修试验作业工作结束后，作业班组人员回到班组后需对现场试验数据进行整理和录入，还需对该试验设备的历次数据进行对比，本发明减少了工作结束后的整理、录入和数据对比并作，避免了纸张等办公耗材的没必要的消耗，大幅度减少了工作完毕后的后期工作；本发明使用后使得检修试验作业现场更加规范化、合理化、智能化，使得作业现场更加符合安全、文明生产的要求，为作业人员提供了整洁、舒适的作业环境，保证了作业人员愉快的工作心情和良好饱满的精神状态，只有创造了良好的工作环境才能确保检修试验工作的质量和安全；本发明改变了基层检修班组以往的开关类设备试验工作模式，提高了试验工作效率，为以后继续完善该装置软件扩展功能、扩宽系统功能范围、实现设备信息完全化、数据分析对比化等无纸化自动办公的目标奠定了基础，使变电检修作业现场工作更加科学智能、更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
由图1所示的实施例可知，它包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块、行程光栅传感器、无线通信模块和移动终端；
所述主控制器的电源调整输出端接所述电源调整模块的输入端；所述电源调整模块的输出端接所述直流电源模块的控制输入端；
所述主控制器的电源控制端口接所述直流电源模块的控制输入端；所述直流电源模块的电压正极输出端分别接所述分闸控制器和合闸控制器的电压信号输入端；
所述分闸控制器的控制输入端接所述主控制器的分闸控制输出端；所述合闸控制器的控制输入端接所述主控制器的合闸控制输出端；
所述分闸控制器的输出端OF接断路器的分闸控制输入端；所述合闸控制器的输出端OH接断路器的合闸控制输入端；
所述电压传感器和电流传感器的输入端分别安装在所述直流电源模块的输出线路上；所述电压传感器的输出端经所述第一A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；所述电流传感器的输出端经所述第二A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；
所述同步触发控制模块的控制信号输入端分别接所述分闸控制器的输出端OF和合闸控制器的输出端OH；所述同步触发控制模块的公共端口COM接所述直流电源模块的电压负极输出端；所述同步触发控制模块的电压信号输出端接经所述光电隔离器接所述主控制器的相应端口；
所述时间测量模块的输入端OT接断路器主触点的常开端；
所述行程光栅传感器的输入端OV接断路器的动触头联动机构；
所述时间测量模块和行程光栅传感器的输出端分别接所述主控制器的相应端口；
所述无线通信模块与所述主控制器的串行通讯端口双向连接；所述移动终端与所述无线通信模块无线连接。
进一步的，所述测试装置还包括显示器；所述显示器的输入端接所述主控制器的相应输出端。
进一步的，所述测试装置还包括存储器；所述存储器的输入端接所述主控制器的相应输出端。
进一步的，所述测试装置还包括打印机；所述打印机的输入端接所述主控制器的相应输出端。
所述电源调整模块是由型号为DAC7611P的D/A转换模块及其外围电路构成。
所述主控制器的型号为TMS320F2812PGFA；所述直流电源模块的型号为LSHB-03K-0504B-01；所述分闸控制器的型号为KZ-OPEN；所述合闸控制器的型号为KZ-CLOSE；所述同步触发控制模块的型号为TBCF；所述电压传感器的型号为CHV-25P；所述电流传感器的型号为ACS712ELCTR-20A-T；所述第一至第二A/D转换模块的型号为ADP3193A；所述光电隔离器的型号为TLP531-2；所述时间测量模块的型号为DS12C887；所述行程光栅传感器的型号为WYC-150；所述无线通信模块的型号YL-500IW；所述移动终端型号为E110。
本发明的工作过程如下：先将220V交流电源接入，通过开关电源输出直流给主控制器CPU供电，主控制器通电后，控制光屏显示器、直流电源供电。主控制器CPU通过电源调整功能，控制直流电源的电源调整模块，使得直流电源输出与被测断路器额定工作电压相等的电压值，通过电流传感器和电压传感器测量直流电源输出电源信号，并反馈给主控制器CPU，从而保证直流电源输出的稳定性。主控制器CPU通过分合闸控制功能，对分合闸控制器进行控制，使得直流电源通过分闸控制器的输出端OF和公共端口COM或者合闸控制器的输出端OH和公共端口COM最后输出电源电压，来控制断路器的控制信号，从而驱动断路器的分合，同时同步触发器是否得电的电平信号通过光电隔离器传给主控制器CPU，对断路器的弹跳次数记录下来。断路器分合过程中，主触点电位信号通过时间测量模块对分合状态时间计时，上传给主控制器CPU做数据处理。同时，断路器动触头动作机构连接的外接行程光栅传感器，将断路器分合以及弹跳行程数据回传给主控制器CPU做数据处理。通过速度、行程、时间公式V=S/T，精确计算出断路器分合闸过程的分闸速度或者合闸速度。主控制器CPU将测量和运算出来的速度、时间、行程数据，通过软件处理，行程动作曲线显示在光屏显示器上，如果需要打印数据，可以通过微型热敏打印机打印相关试验数据。
本发明可将断路器机械特性试验、断路器分合闸低电压试验、断路器分合闸回路试验等多种繁琐的试验工作模块、智能化，本发明不仅能快速地完成变电站内各种开关类设备的测试工作和各种测试数据的存储，还能根据实际需要增添其他拓展功能；本发明可通过查询功能对历次详细的测试数据进行查询，根据查询结果情况进行数据对比，以此来准确地判断被测设备的状况、状态等，也是做为诊断被测设备是否存在缺陷的重要依据，为被测设备状态检修提供可靠依据；移动终端可应用电话通讯网络、宽带通讯网络、ISDN通讯网、GPRS通讯网、蓝牙无线通讯、WIFI无线通讯网络等多种通讯方式进行通讯，试验人员可随时随地将试验数据传送给相关设备或人员，特别是在设备应急抢修工作中运用，可第一时间将故障设备的状况、状态等情况上报给上级领导，通过各部门的数据综合分析，迅速有效地将故障消除，保证设备、电网可靠运行；常规变电检修试验工作完毕后为了保证设备检修质量，还应填写纸质的《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》，本发明能在完成作业现场的同时以电子版的形式自动填写《设备检修质量工序控制卡》和《精益化评价表》的工作，这不仅能保证数据填写的实时性和准确性，更能体现公司所倡导的“三节约”无纸化办公的理念；本发明不仅提高了检修试验的现场工作效率，还大大降低了试验人员的劳动强度，提高了试验数据的准确性和可靠性，尤其是针对应急故障处理工作，为缺陷处理争取了宝贵时间，提高了供电可靠性，保证了电网设备安全稳定运行；常规检修试验作业工作结束后，作业班组人员回到班组后需对现场试验数据进行整理和录入，还需对该试验设备的历次数据进行对比，本发明减少了工作结束后的整理、录入和数据对比并作，避免了纸张等办公耗材的没必要的消耗，大幅度减少了工作完毕后的后期工作；本发明使用后使得检修试验作业现场更加规范化、合理化、智能化，使得作业现场更加符合安全、文明生产的要求，为作业人员提供了整洁、舒适的作业环境，保证了作业人员愉快的工作心情和良好饱满的精神状态，只有创造了良好的工作环境才能确保检修试验工作的质量和安全；本发明改变了基层检修班组以往的开关类设备试验工作模式，提高了试验工作效率，为以后继续完善该装置软件扩展功能、扩宽系统功能范围、实现设备信息完全化、数据分析对比化等无纸化自动办公的目标奠定了基础，使变电检修作业现场工作更加科学智能、更加安全可靠。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种开关特性远程智能测试装置，其特征在于：包括主控制器、电源调整模块、直流电源模块、分闸控制器、合闸控制器、同步触发控制模块、电压传感器、电流传感器、第一至第二A/D转换模块、光电隔离器、时间测量模块、行程光栅传感器、无线通信模块和移动终端；
所述主控制器的电源调整输出端接所述电源调整模块的输入端；所述电源调整模块的输出端接所述直流电源模块的控制输入端；
所述主控制器的电源控制端口接所述直流电源模块的控制输入端；所述直流电源模块的电压正极输出端分别接所述分闸控制器和合闸控制器的电压信号输入端；
所述分闸控制器的控制输入端接所述主控制器的分闸控制输出端；所述合闸控制器的控制输入端接所述主控制器的合闸控制输出端；
所述分闸控制器的输出端OF接断路器的分闸控制输入端；所述合闸控制器的输出端OH接断路器的合闸控制输入端；
所述电压传感器和电流传感器的输入端分别安装在所述直流电源模块的输出线路上；所述电压传感器的输出端经所述第一A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；所述电流传感器的输出端经所述第二A/D转换模块接所述主控制器的相应端口；
所述同步触发控制模块的控制信号输入端分别接所述分闸控制器的输出端OF和合闸控制器的输出端OH；所述同步触发控制模块的公共端口COM接所述直流电源模块的电压负极输出端；所述同步触发控制模块的电压信号输出端接经所述光电隔离器接所述主控制器的相应端口；
所述时间测量模块的输入端OT接断路器主触点的常开端；
所述行程光栅传感器的输入端OV接断路器的动触头联动机构；
所述时间测量模块和行程光栅传感器的输出端分别接所述主控制器的相应端口；
所述无线通信模块与所述主控制器的串行通讯端口双向连接；所述移动终端与所述无线通信模块无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种开关特性远程智能测试装置，其特征在于：还包括显示器；所述显示器的输入端接所述主控制器的相应输出端。
3.根据权利要求2所述的一种开关特性远程智能测试装置，其特征在于：还包括存储器；所述存储器的输入端接所述主控制器的相应输出端。
4.根据权利要求3所述的一种开关特性远程智能测试装置，其特征在于：还包括打印机；所述打印机的输入端接所述主控制器的相应输出端。
5.根据权利要求4所述的一种开关特性远程智能测试装置，其特征在于：所述电源调整模块是由型号为DAC7611P的D/A转换模块及其外围电路构成。
6.根据权利要求5所述的一种开关特性远程智能测试装置，其特征在于：所述主控制器的型号为TMS320F2812PGFA；所述直流电源模块的型号为LSHB-03K-0504B-01；所述分闸控制器的型号为KZ-OPEN；所述合闸控制器的型号为KZ-CLOSE；所述同步触发控制模块的型号为TBCF；所述电压传感器的型号为CHV-25P；所述电流传感器的型号为ACS712ELCTR-20A-T；所述第一至第二A/D转换模块的型号为ADP3193A；所述光电隔离器的型号为TLP531-2；所述时间测量模块的型号为DS12C887；所述行程光栅传感器的型号为WYC-150；所述无线通信模块的型号YL-500IW；所述移动终端型号为E110。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant after: State Grid Corporation of China Applicant after: State Grid Hebei Electric Power Co., Ltd. Applicant after: Shijiazhuang power supply branch, Hebei Electric Power Co., Ltd. Address before: 100031 Xicheng District West Chang'an Avenue, No. 86, Beijing Applicant before: State Grid Corporation of China Applicant before: State Grid Hebei Electric Power Company Applicant before: Shijiazhuang Power Supply Branch, State Grid Hebei Electric Power Company |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |