CN106053973A - 串联型节点开关量监测方法及模块 - Google Patents

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CN106053973A CN201511006358.6A CN201511006358A CN106053973A CN 106053973 A CN106053973 A CN 106053973A CN 201511006358 A CN201511006358 A CN 201511006358A CN 106053973 A CN106053973 A CN 106053973A
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畅晓鹏
赵图良
张平
刘海燕
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

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Abstract

本发明涉及开关量监测领域，其公开了一种串联型节点开关量监测方法，包括如下步骤，（A）对开关量节点进行串联；（B）检测开关量信号；（C）显示开关量信息。本发明的有益效果是：应用于多个开关串联的应用现场；采用电磁感应原理，无需向源边供电，可靠性高，具有很高的通用性。

Description

串联型节点开关量监测方法及模块
技术领域
本发明涉及开关量状态监测领域，尤其涉及一种串联型节点开关量监测方法及模块。
背景技术
开关量监测多采用光电耦合器进行隔离方式实现，但是现有实现方式具有如下缺点：现场开关侧需要隔离供电，对于一个开关触点来讲，很好实现，然而针对本应用领域，多个串联型开关节点，电源供电不可以共地，很难实现，需要提供三组隔离型电源；开关触点本是无源信号，需要外加电源，降低了系统可靠性；采用光电耦合器和辅助隔离电源方案，成本高，在本应用中需要三个电源、三个光电耦合器组成的监测电路；电路占用体积大，不便于做产品集成。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种串联型节点开关量监测方法，解决现有技术中无法准确判断出浪涌保护器损坏的确切原因的问题。
为了解决现有技术中的问题，本发明设计和制造了一种串联型节点开关量监测方法，其特征在于：包括如下步骤，（A）对开关量节点进行串联；（B）检测开关量信号（C）显示开关量信息。
作为本发明的进一步改进：所述步骤（A）中，将多个开关量节点进行串联，在每一开关量节点中分别接入电磁感应线圈。
作为本发明的进一步改进：所述步骤（B）中，通过开关量监测电路对开关量信号进行检测，开关量监测电路为三路开关量监测电路，三路开关量监测电路的输出端为三极管输出端；每一路开关量检测电路分别连接一个开关量的节点。
作为本发明的进一步改进：所述开关量监测电路通过感应开关量变化过程中的磁场变化来监测开关量信号并将开关量信号转换通过数字信号进行处理。
作为本发明的进一步改进：通过LED灯的亮、灭方式显示开关量的状态信息，通过遥信模块传输状态信息。
本发明同时提供了一种串联型节点开关量监测模块，包括开关量节点、开关量监测电路、信号处理单元、数据传输模块和供电单元；所述供电单元分别为所述开关量监测电路、信号处理单元、数据通信及显示单元供电；所述开关量监测电路监测所述开关量节点；所述信号处理单元和所述开关量监测电路进行数据传输；所述数据传输模块和所述信号处理单元进行数据通信；所述开关量节点进行串联。
作为本发明的进一步改进：所述开关量节点为串联开关量节点，每个开关量节点分别连接一电磁感应线圈。
作为本发明的进一步改进：所述开关量监测电路为三路开关量监测电路，三路开关量监测电路的输出端为三极管输出端；每一路开关量检测电路分别连接一个开关量的节点。
本发明的有益效果是：应用于多个开关串联的应用现场；采用电磁感应原理，无需向源边供电，可靠性高，具有很高的通用性。
【附图说明】
图1为本发明连接示意框图。
图2 为本发明开关量监测电路电气原理图。
【具体实施方式】
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
一种串联型节点开关量监测方法，其特征在于：包括如下步骤，（A）对开关量节点进行串联；（B）检测开关量信号（C）显示开关量信息。
所述步骤（A）中，将多个开关量节点进行串联，在每一开关量节点中分别接入电磁感应线圈。
所述步骤（B）中，通过开关量监测电路对开关量信号进行检测，开关量监测电路为三路开关量监测电路，三路开关量监测电路的输出端为三极管输出端；每一路开关量检测电路分别连接一个开关量的节点。
所述开关量监测电路通过感应开关量变化过程中的磁场变化来监测开关量信号并将开关量信号转换通过数字信号进行处理。
通过LED灯的亮、灭方式显示开关量的状态信息，通过遥信模块传输状态信息。一实施例中，遥信模块将安装在浪涌保护器的干节点状态信息，转变为电信号，再将电信号的变化，转变为二进制的数据，通过485总线，汇集到层信息汇总模块上，遥信模块汇总模块的故障信息及模块所属的列信息，采用LED信号灯进行开关量的故障显示。
本发明同时提供了一种串联型节点开关量监测模块，包括开关量节点、开关量监测电路、信号处理单元、数据传输模块和供电单元；所述供电单元分别为所述开关量监测电路、信号处理单元、数据通信及显示单元供电；所述开关量监测电路监测所述开关量节点；所述信号处理单元和所述开关量监测电路进行数据传输；所述数据传输模块和所述信号处理单元进行数据通信；所述开关量节点进行串联。
所述开关量节点为串联开关量节点，每个开关量节点分别连接一电磁感应线圈。
所述开关量监测电路为三路开关量监测电路，三路开关量监测电路的输出端为三极管输出端；每一路开关量检测电路分别连接一个开关量的节点。
在一实施例中，所述信号处理单元内设STC15单片机，所述信号处理单元连接开关量监测电路的信号输出端。
在一实施例中，如图1，针对串联型开关量节点现场，采用一种新型电磁感应技术，通过感应开关量变化过程中的磁场变化情况，来达到监测开关量的目的，然后通过数字电路进行处理，输出开关量信号。
本发明集成多路串联干接点电磁感应检测开关量信号，集成数字信号处理技术，串口通信技术，将开关信号转换成为数据信号，本地采用LED信号灯进行故障显示，并采用RS485通信接口传送到通信管理机，并传送到计算机管理中心，从而实现对节点的遥测功能。由变压器、单片机、通信芯片、LED灯、阻容器件、连接器件等构成。
本技术原理成熟，输入和输出全隔离，隔离耐压高，制造成本低廉，安装方便，并便于将产品进行集成化，便于现场安装。应用于铁路信号设备的状态监测，铁路信号机房中防雷分线柜中的防雷器单元的作用是防护信号关键重要设备不受到雷击损坏，防雷器自身的优劣损坏情况非常重要，防雷器本身是具有三个串联型节点，采用可靠安全便捷的方法进行实施监测，集中监控，在这种串联型结构的开关量节点中，采用常规的开关量监测手段无法实现，采用电磁感应原理，无需向源边供电，可靠性高，具有很高的通用性。
开关量检测电路，如图2，采用中频电流传感器技术，感应源边节点信号的变化，通过逻辑电路进行信号转化后，最后有三极管9018输出，输出可用的高低电平信号。
信号处理单元，采用以STC15经济型单片机为平台的系统，采集三路开关量监测电路输出的高低电平信号，进行数据处理和分析，采用硬件看门狗技术，提供产品的现场抗干扰能力，不出现误报现象，并在本地提供明显的LED显示，方便现场判断。
采用工业现场成熟的RS485总线技术，遵从MODBUS-RTU协议，实时向监控主机发送现场节点的开关量数据，从而达到远程实时监控的目的，是物联网最底层的监测模块。
在设计结构中，主要考虑结构的坚固性，对于电磁干扰的屏蔽特性，防水，防灰尘，方便现场安装和合理的尺寸等问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种串联型节点开关量监测方法，其特征在于：包括如下步骤，（A）对开关量节点进行串联；（B）检测开关量信号（C）显示开关量信息。
2.根据权利要求1所述串联型节点开关量监测方法，其特征在于：所述步骤（A）中，将多个开关量节点进行串联，在每一开关量节点中分别接入电磁感应线圈。
3.根据权利要求1所述串联型节点开关量监测方法，其特征在于：所述步骤（B）中，通过开关量监测电路对开关量信号进行检测，开关量监测电路为三路开关量监测电路，三路开关量监测电路的输出端为三极管输出端；每一路开关量检测电路分别连接一个开关量的节点。
4.根据权利要求3所述串联型节点开关量监测方法，其特征在于：所述开关量监测电路通过感应开关量变化过程中的磁场变化来监测开关量信号并将开关量信号转换通过数字信号进行处理。
5.根据权利要求1所述串联型节点开关量监测方法，其特征在于：通过LED灯的亮、灭方式显示开关量的状态信息，通过遥信模块传输状态信息。
6.一种串联型节点开关量监测模块，其特征在于：包括开关量节点、开关量监测电路、信号处理单元、数据传输模块和供电单元；所述供电单元分别为所述开关量监测电路、信号处理单元、数据通信及显示单元供电；所述开关量监测电路监测所述开关量节点；所述信号处理单元和所述开关量监测电路进行数据传输；所述数据传输模块和所述信号处理单元进行数据通信。
7.根据权利要求6所述串联型节点开关量监测模块，其特征在于：所述开关量节点为串联开关量节点，每个开关量节点分别连接一电磁感应线圈。
8.根据权利要求6所述串联型节点开关量监测模块，其特征在于：所述开关量监测电路为三路开关量监测电路，三路开关量监测电路的输出端为三极管输出端；每一路开关量检测电路分别连接一个开关量的节点。
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