CN107271943A - 用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置及方法 - Google Patents

用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置及方法 Download PDF

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董别致
程万旭
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Abstract

本发明公开了一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置及方法，涉及标准电流互感器检定技术领域，针对现有技术对标准电流互感器室内检定采用人工接线，工作繁重、效率低下容易误伤的技术问题，采用主要由接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、上位机系统、MCU控制模块、显示模块以及供电模块组成的技术方案，本发明能快速读取铭牌数据并进行建模节省了操作人员的时间成本，能实时的、快速的锁定标准电流互感器、被试电流互感器的地址，识别标准与被试电流互感器变比对应关系，上位机与控制系统采用无线通讯模式，可方便快捷的进行数据处理，命令下发，不仅提升了标准电流互感器的检定效率，还大大降低了室内检定人员。

Description

用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置及方法
技术领域
本发明涉及标准电流互感器检定技术领域，特别涉及一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置及方法。
背景技术
目前，国内标准电流互感器的室内检定接线，一直是靠人力手工去接线，由于标准电流互感器变比较多，且二次变比又分为5A、1A两种情况，使得检定时接线工作量大，接线时易被扳手误伤，造成标准电流互感器检定效率低，且存在误伤风险，此外，目前各省最高等级的标准多采用准确度为0.001%双级电流互感器，每个二次端子都具有补偿绕组，导致接线时极易出现接错线，造成检定中断。近年来，随着各省地市供电局标准电流互感器数量的增多，检定任务急剧增大，手工接线的弊端逐步显现出来，给各省电科院电流互感器的量值传递带来很大困扰，基于此，亟需设计一种智能的电流互感器二次智能接线系统，降低实验室检定劳动强度，提高实验室电流互感器量值传递效率及质量。
发明内容
本发明提供一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置及方法，用以解决现有技术对标准电流互感器室内检定采用人工接线，工作繁重、效率低下容易误伤的技术问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案实现：
一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置，主要由接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、上位机系统、MCU控制模块、显示模块以及供电模块组成，所述MCU控制模块第一接口与继电器输出模块控制端连接，所述继电器输出模块输出端与所述接线端子模块连接，所述MCU控制模块第二接口与所述显示模块连接，所述MCU控制模块第三接口与所述铭牌识别模块连接，所述MCU控制模块第四接口与所述标准与被试判别模块连接，所述MCU控制模块第五接口与上位机系统连接；所述供电模块分别与接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、MCU控制模块、显示模块连接，用于为所连接的各个模块提供电源。
优选地，所述MCU控制模块主要由STM32F407单片机构成，用于实时控制所述继电器输出模块内继电器的动作，并将动作状态实时上传到给所述上位机系统。
优选地，所述继电器输出模块主要由14~32个继电器组成，所述继电器型号为MY2N-GSDC24V，额定电流为5A。
优选地，所述铭牌识别模块包括摄像头及图像识别软件。
优选地，所述上位机系统为基于安卓系统开发的app软件，用于给所述MCU控制模块下达指令以及检测所述继电器输出模块的状态。
本发明的另一方面提供了一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置的方法，包括以下步骤：
S1、初始化；
S2、利用所述铭牌识别模块提取信息、建立模型库并存储；
S3、根据步骤S2所存储的信息控制对应的继电器闭合输出；
S4、等待上位机系统发送的变比指令信息；
S5、根据步骤S4收到的上位机变比指令信息调用所述标准与被试判别模块中存储的模型库方案，并将对应的继电器闭合输出；
S6、反复执行步骤S2~S5，逐步完成被检互感器所有二次端子切换。
优选地，步骤S2所述的提取信息包括利用摄像头、图像识别软件提取互感器铭牌信息。
本发明有益效果包括：
该智能投切装置完全满足标准电流互感器室内检定；
1、能快速读取铭牌数据并进行建模节省了操作人员的时间成本；
2、能实时的、快速的锁定标准电流互感器、被试电流互感器的地址，识别标准与被试电流互感器变比对应关系；
3、上位机与控制系统采用无线通讯模式，可方便快捷的进行数据处理，命令下发，不仅提升了标准电流互感器的检定效率，还大大降低了室内检定人员。
附图说明
图1是本发明提供的系统构成图；
图2是本发明提供的程序流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的系统构成图，如图1所示，一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置，主要由接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、上位机系统、MCU控制模块、显示模块以及供电模块组成，MCU控制模块第一接口与继电器输出模块控制端连接，继电器输出模块输出端与接线端子模块连接，MCU控制模块第二接口与显示模块连接，MCU控制模块第三接口与铭牌识别模块连接，MCU控制模块第四接口与标准与被试判别模块连接，MCU控制模块第五接口与上位机系统连接；供电模块分别与接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、MCU控制模块、显示模块连接，用于为所连接的各个模块提供电源，其中MCU控制模块主要由STM32F407单片机构成，用于实时控制继电器输出模块内继电器的动作，并将动作状态实时上传到给上位机系统；继电器输出模块主要由14~32个继电器组成，继电器型号为MY2N-GSDC24V，额定电流为5A；铭牌识别模块包括摄像头及图像识别软件；上位机系统为基于安卓系统开发的app软件，用于给MCU控制模块下达指令以及检测继电器输出模块的状态。
具体地，MCU控制模块第一接口与继电器输出模块控制端之间可以设置有驱动模块，用于提高MCU的输出带载能力，驱动模块由反向器、译码器组成，驱动模块输入与MCU控制模块单向连接，输出与继电器控制线包端子连接，MCU控制模块发出驱动信号经译码器、反向器后输出一个低电平，通过控制连接继电器线包的低电位开关闭合，从而使继电器动作；
继电器输出模块2是由型号为MY2N-GSDC24V，额定电流为5A，具有2开2闭8脚的小型断路器组成，触点材质为银。阵列中的每一个继电器输出端子均连接1-5条线不等，每一条输出线均与标准电流互感器、被检电流互感器二次端子唯一连接，所有的继电器输入线均级联到一条连接线上与校验仪Tx连接；
显示模块2是2.8寸TFT LCD320x240带触摸屏的液晶显示屏，液晶显示屏与MCU控制模块连接，MCU控制模块将采集的继电器动作状态，继电器闭合电流，继电器工作电压，变比状态等信息传到显示屏；
铭牌识别模块是工业级专业摄像头，图像识别软件，上位机等组成，摄像头是手持式的，经传输线连接通过RS232串口与电脑连接，打开摄像头开关，摄像头拍摄铭牌信息，由图像识别软件将铭牌关键信息提取出来，按固定的格式存储到存储区域，形成方案库；
标准与被试判别模块是一个软件模块，主要负责依据上位机指令，调用方案库，为继电器阵列中每个继电器分配地址，然后识别出正在进行某一变比下的标准与被试二次接线的继电器，由MCU控制模块输出驱动信号，控制所匹配的继电器动作；
MCU控制模块采用的是STM32F407单片机芯片，MCU控制模块可实时扫描读取继电器阵列模块状态，负责与上位机的通信，控制继电器驱动模块、标准与被试匹配继电器匹配模块，显示模块等；
供电单元模块提供各模块所需的工作电源。
操作时，根据以下步骤运行：
（1）打开上位机及装置开关，程序扫描结构初始化，判断所有继电器开合状态，若发现有闭合态的继电器，MCU控制模块发出闭合指令，待所有继电器均为开状态时，将状态数据传输给上位机。
（2）MCU控制模块采用程序扫描的模式，扫描周期100ms，查询所有继电器实时状态，防止继电器误动造成试验危害。
（3）等待上位机指令，当输入某一变比等信息时，上位机将指令传给MCU控制模块，MCU控制模块调用铭牌模型库，然后将信息地址分配给相应继电器，如若在铭牌模型库中，没有发现被试铭牌模型，MCU控制模块立即启动铭牌识别摄像头，进行被试铭牌信息建模，将所有关键字及变比信息按约定格式导入方案库。
（4）进行每台电流互感器检定时，都按此过程循环，调用铭牌模型库，如未搜索到，立即启动摄像头图像识别建立新的铭牌模型库。
（5）当调用到铭牌模型库时，启动标准与被试智能匹配继电器动作模块，依据接收到变比，从模型库找到标准、被试继电器地址信息，MCU控制模块驱动控制继电器动作，同时将继电器状态上传给上位机，上位机指示灯及装置指示灯亮起，进入检定准确状态。

Claims (7)

1.一种用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置，其特征在于：
主要由接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、上位机系统、MCU控制模块、显示模块以及供电模块组成，所述MCU控制模块第一接口与继电器输出模块控制端连接，所述继电器输出模块输出端与所述接线端子模块连接，所述MCU控制模块第二接口与所述显示模块连接，所述MCU控制模块第三接口与所述铭牌识别模块连接，所述MCU控制模块第四接口与所述标准与被试判别模块连接，所述MCU控制模块第五接口与上位机系统连接；所述供电模块分别与接线端子模块、铭牌识别模块、标准与被试判别模块、继电器输出模块、MCU控制模块、显示模块连接，用于为所连接的各个模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述MCU控制模块主要由STM32F407单片机构成，用于实时控制所述继电器输出模块内继电器的动作，并将动作状态实时上传到给所述上位机系统。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述继电器输出模块主要由14~32个继电器组成，所述继电器型号为MY2N-GSDC24V，额定电流为5A。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述铭牌识别模块包括摄像头及图像识别软件。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述上位机系统为基于安卓系统开发的app软件，用于给所述MCU控制模块下达指令以及检测所述继电器输出模块的状态。
6.一种基于权利要求1所述用于检定标准电流互感器二次接线的投切装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初始化；
S2、利用所述铭牌识别模块提取信息、建立模型库并存储；
S3、根据步骤S2所存储的信息控制对应的继电器闭合输出；
S4、等待上位机系统发送的变比指令信息；
S5、根据步骤S4收到的上位机变比指令信息调用所述标准与被试判别模块中存储的模型库方案，并将对应的继电器闭合输出；
S6、反复执行步骤S2~S5，逐步完成被检互感器所有二次端子切换。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
步骤S2所述的提取信息包括利用摄像头、图像识别软件提取互感器铭牌信息。
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