CN110768133A - 一种智能化电动隔离开关操作箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操作箱技术领域，具体是一种智能化电动隔离开关操作箱，包括箱体和后盖，箱体一侧外壁设置有防护板，防护板一侧外壁开设有方槽，方槽一侧外壁的四角均设置有角码，方槽内部插接有显示屏，且显示屏处于四个角码之间，防护板一侧内壁开设有若干个按钮孔和圆孔，按钮孔内部插接有按钮，圆孔内部插接有指示灯，防护板内壁设置有四个螺母管三，且显示屏通过螺栓固定在螺母管三上。本发明的有益效果为：通过设置的显示屏，实现了装置各参数的实时显示和各工件情况的实时展示，避免了对工件开箱逐个检查造成的人力浪费，减少了反复开箱对操作箱造成的磨损，实现了操作箱实时参数的可视化功能。

Description

一种智能化电动隔离开关操作箱

技术领域

本发明涉及开关箱技术领域，具体是一种智能化电动隔离开关操作箱。

背景技术

隔离开关箱也称为开关箱或配电盘，是一种安装有隔离开关的配电设备，随着我国经济建设的飞速发展，国家对铁路、电力等基础设施加大了建设力度。由于提速的要求电气化铁道得到飞速发展，地方电力系统的自动化也越来越高，在这些基础设施建设中输电线路、变电站需要大量使用隔离开关设备。

现有的隔离开关操作箱主要采用手动机构进行操作，全部是由按钮、接触器、行程开关等电路元件组成的常规设备，维修和检验都需要人工操作，缺点是无法实现开关系统的可视化，操作难度大，无法远程观察操作箱情况，无法预知故障，因此亟需研发一种由电子器件构成的操作箱，使用电子器件构成隔离开关的操作箱，将“隔离开关操作箱”变为可与后台电脑通讯的“智能设备”，中国专利号CN201420174744.0提供了一种运行稳定，可实现电动、手动操作及二者的联锁，提高了设备的作业安全性，且价格低廉、日常维护简单的装置，为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种智能化电动隔离开关操作箱，本发明达到了可视化、可通信，免除了开箱检查，实现了远程观察和故障预知的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化电动隔离开关操作箱，以解决上述背景技术中提出的无法实现开关系统的可视化，操作难度大，无法远程观察操作箱情况，无法预知故障的问题。

本发明的技术方案是：一种智能化电动隔离开关操作箱，包括箱体和后盖，所述箱体一侧外壁设置有防护板，所述防护板一侧外壁开设有方槽，所述方槽一侧外壁的四角均设置有角码，所述方槽内部插接有显示屏，且显示屏处于四个角码之间，所述防护板一侧内壁开设有若干个按钮孔和圆孔，所述按钮孔内部插接有按钮，所述圆孔内部插接有指示灯，所述防护板内壁设置有四个螺母管三，且显示屏通过螺栓固定在螺母管三上，所述显示屏一侧内壁设置有若干个螺丝柱，所述螺丝柱通过螺栓固定连接有电路板，所述电路板包括电源控制模块、网络控制模块、智能控制模块、智能通信模块。

进一步地，所述后盖内部四角均设置有螺母管一，所述后盖一侧内壁设置有若干个螺栓套。

进一步地，所述箱体两侧外壁分别开设有若干个通风口，且通风口位于箱体外壁的两侧。

进一步地，所述箱体两侧外壁内部均插接有连接件，所述连接件内部插接有固定销。

进一步地，所述防护板一侧内壁设置有若干个导向杆，且按钮插接于导向杆外部，所述显示屏一侧内壁设置有若干个螺丝柱，所述螺丝柱通过螺栓固定连接有电路板。

进一步地，所述箱体内部四角均设置有螺母管二，且螺母管一和螺母管二通过插接在内部的螺杆连接。

进一步地，所述电源控制模块包括电源power1和U7，所述电源power1的零线与火线之间连接有电容C23，所述电源power1的交流电的零线与火线连接有感应线圈L1，且两个感应线圈L1之间形成电容连接，两个所述感应线圈L1分别与控制变压器KZ的两端相连接，所述电源power1的分别与地线和火线形成通路，且地线和火线之间并联有两组开放电路C22和C23，所述集成电路U7的电源输入端并联有电容C14和电容C15，且电容C14两端分别与地线和导线连接，所述集成电路U7的电源输出端并联有电容C13和电容C16，所述C16两端分别与地线和导线连接。

进一步地，所述网络控制模块包括继电器J6，所述继电器J6上安装有无限遥感器RX/TX，所述继电器J6的接线端1连接地线，且继电器J6的接线端1与接线端4之间连接有电阻R32，所述继电器J6的接线端1和接线端2之间连接有电阻R27，所述继电器J6的接线端1和接线端3之间连接有R26，所述继电器J6的接线端3和接线端2之间连接有电阻R18和电阻R19，且电阻R18和电阻R19串联，所述电阻R18和电阻R19之间连接有恒定电压，所述继电器J6的接线端3和接线端2分别连接有电阻R23和电阻R22，且电阻R23和电阻R22分别连接在网络遥感器下行流量的负极和正极连接，所述继电器J6的接线端5和接线端6之间连接有感应线圈L1和感应线圈L2，所述感应线圈L1与接线端5之间连接有电容C20，且电容C20一端连接有地线，所述感应线圈L2与接线端6之间连接有电容C22，且电容C22一端连接有地线，所述感应线圈L1与感应线圈L2之间连接有电容C10、电容C21H和地线，所述电容C10和电容C21一端连接有地线和电容C31，所述电容C31一端连接有地线，所述继电器J6的接线端9连接有地线，且继电器J6的接线端9与接线端7之间连接有电阻R31，所述继电器J6的接线端9和接线端8之间连接有电阻R28，所述继电器J6的接线端8和接线端7之间连接有电阻R20和电阻R21，且电阻R20和电阻R19串联，所述电阻R18和电阻R19之间连接有恒定电压，所述继电器J6的接线端8和接线端7分别连接有电阻R25和电阻R24，且电阻R25和电阻R24分别连接在网络遥感器上行流量的正极和负极连接。

进一步地，所述智能控制模块包括开关AN1、AN2、AN3、AN4、AN5、AN6、AN7和电容C23，所述开关AN1一端连接有电阻R39，且电阻R39连接有电阻R38，所述电阻R38一端与通路CH1连接，所述电阻R39两端分别连接有电容C35和电容C47，且电容C35和电容C47均与地线连接，所述电容C23两端并联有二极管D2，所述电容C23两端分别连接有恒定电压和地线，且电容C23连接恒定电压的一端连接有R16，所述电阻R16一端保持稳定电压。

进一步地，所述通信模块包括集成电路U8，所述集成电路U8的接线端1连接有恒定电压，所述集成电路U8的接线端2连接有电池组，且接线端1和接线端2之间并联有电容C12，所述集成电路的接线端3连接有双向传递的稳压管，所述集成电路U8的接线端3上的稳压管一端连接有电阻R8和异步收发传输器UART1-RX，且电阻R8一端连接有恒定电压，所述集成电路U8的接线端4和接线端5均通过稳压管连接有集成电路U6，且集成电路U6单向向接线端4和接线端5方向传输，所述集成电路U6接口分别连接有恒定电压和电池组，所述集成电路U8的接线端6通过双向传递的稳压管连接有异步收发传输器UART1-TX，且接线端6的稳压管和异步收发传输器UART1-TX通过单向传递的稳压管连接在集成电路U6上，所述集成电路U8的接线端7连接有恒定电压，所述集成电路U8的接线端8连接有电池组，所述集成电路U8的接线端12和接线端13分别通过双向的稳压管和接线端9并联有二极管TVS1和二极管TVS2，所述接线端12的稳压管一端连接有弱电配线箱RD2和电阻R12，所述接线端13的稳压管一端连接有弱电配线箱RD1和电阻R13，所述集成电路U8的接线端15接地，所述集成电路U8的接线端16连接有电容C14，且电容C14一端接地。

本发明通过改进在此提供一种智能化电动隔离开关操作箱，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

(1)通过设置的显示屏，实现了装置各参数的实时显示和各工件情况的实时展示，避免了对工件开箱逐个检查造成的人力浪费，减少了反复开箱对操作箱造成的磨损，实现了操作箱实时参数的可视化功能。

(2)通过设置的智能通信模块电路，实现了装置信息的传递，有益于操作者近程和远程地都能随时了解操作箱的信息，降低了操作者的工作时间，提高了工作效率，实现了设备的可通信功能。

(3)通过设置的显示屏和远程观察设施，方便操作者根据参数对各工件的使用情况进行了解和推断，方便提前预知风险信息，降低设备的安全隐患，实现设备的稳定运行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：

图1是本发明的智能操作箱的结构示意图；

图2是本发明的智能操作箱的操作箱结构剖视图；

图3是本发明的智能操作箱的防护板结构主视图；

图4是本发明的智能操作箱的防护板结构后视图；

图5是本发明的智能操作箱的防护壳结构示意图；

图6是本发明的智能操作箱的系统模块电路图；

图7是本发明的智能操作箱的只能通信模块电路图；

图8是本发明的智能操作箱的网络控制模块电路图；

图9是本发明的智能操作箱的智能控制模块电路图；

图10是本发明的智能操作箱的马达控制模块电路图；

图11是本发明的智能操作箱的信号控制模块电路图；

图12是本发明的智能操作箱的人机界面模块电路图；

图13是本发明的智能操作箱的温度传感模块电路图；

图14是本发明的智能操作箱的电源控制模块电路图。

附图标记说明：

1箱体、2防护板、3显示屏、4按钮、5按钮孔、6圆孔、7指示灯、8通风口、9连接件、10固定销、11后盖、12螺母管一、13螺栓套、14角码、15螺母管二、16螺母管三、17螺丝柱、18导向杆、19方槽。

具体实施方式

下面将结合附图1至图14对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明通过改进在此提供一种智能化电动隔离开关操作箱，如图1-图14所示，包括箱体1和后盖11，箱体1一侧外壁设置有防护板2，防护板2一侧外壁开设有方槽19，方槽19一侧外壁的四角均设置有角码14，方槽19内部插接有显示屏3，且显示屏3处于四个角码14之间，防护板2一侧内壁开设有若干个按钮孔5和圆孔6，按钮孔5内部插接有按钮4，圆孔6内部插接有指示灯7，防护板2内壁设置有四个螺母管三16，且显示屏3通过螺栓固定在螺母管三16上，角码14安放在显示屏3四角，对显示屏3起固定作用，显示屏3一侧内壁设置有若干个螺丝柱17，螺丝柱17通过螺栓固定连接有电路板，电路板包括电源控制模块、网络控制模块、智能控制模块、智能通信模块。

进一步地，后盖11内部四角均设置有螺母管一12，后盖11一侧内壁设置有若干个螺栓套13，螺母管一12用于安装隔离开关。

进一步地，箱体1两侧外壁分别开设有若干个通风口8，且通风口8位于箱体8外壁的两侧，所述通风口8实现了箱体1内外气体的交换，防止内部有毒有害气体堆积，防止箱体1内部温度过高。

进一步地，箱体1两侧外壁内部均插接有连接件9，连接件9内部插接有固定销10，连接件9增大了与箱体1的接触面积，防止箱体1局部应力过大受到损伤，固定销10用于设备的安装。

进一步地，防护板2一侧内壁设置有若干个导向杆18，且按钮4插接于导向杆18外部，显示屏3一侧内壁设置有若干个螺丝柱17，螺丝柱17通过螺栓固定连接有电路板，导向杆18限制了按钮4的运动路径。

进一步地，箱体1内部四角均设置有螺母管二15，且螺母管一12和螺母管二15通过插接在内部的螺杆连接，螺母管二15和螺母管一12实现了箱体1和后盖11的有效连接。

进一步地，电源控制模块包括电源power1和U7，电源power1的零线与火线之间连接有电容C23，电源power1的交流电的零线与火线连接有感应线圈L1，且两个感应线圈L1之间形成电容连接，两个感应线圈L1分别与控制变压器KZ的两端相连接，电源power1的分别与地线和火线形成通路，且地线和火线之间并联有两组开放电路C22和C23，集成电路U7的电源输入端并联有电容C14和电容C15，且电容C14两端分别与地线和导线连接，集成电路U7的电源输出端并联有电容C13和电容C16，C16两端分别与地线和导线连接，电源控制模块实现了对电源开关的控制和各参数的展示。

进一步地，网络控制模块包括继电器J6，继电器J6上安装有无限遥感器RX/TX，继电器J6的接线端1连接地线，且继电器J6的接线端1与接线端4之间连接有电阻R32，继电器J6的接线端1和接线端2之间连接有电阻R27，继电器J6的接线端1和接线端3之间连接有R26，继电器J6的接线端3和接线端2之间连接有电阻R18和电阻R19，且电阻R18和电阻R19串联，电阻R18和电阻R19之间连接有恒定电压，继电器J6的接线端3和接线端2分别连接有电阻R23和电阻R22，且电阻R23和电阻R22分别连接在网络遥感器下行流量的负极和正极连接，继电器J6的接线端5和接线端6之间连接有感应线圈L1和感应线圈L2，感应线圈L1与接线端5之间连接有电容C20，且电容C20一端连接有地线，感应线圈L2与接线端6之间连接有电容C22，且电容C22一端连接有地线，感应线圈L1与感应线圈L2之间连接有电容C10、电容C21H和地线，电容C10和电容C21一端连接有地线和电容C31，电容C31一端连接有地线，继电器J6的接线端9连接有地线，且继电器J6的接线端9与接线端7之间连接有电阻R31，继电器J6的接线端9和接线端8之间连接有电阻R28，继电器J6的接线端8和接线端7之间连接有电阻R20和电阻R21，且电阻R20和电阻R19串联，电阻R18和电阻R19之间连接有恒定电压，继电器J6的接线端8和接线端7分别连接有电阻R25和电阻R24，且电阻R25和电阻R24分别连接在网络遥感器上行流量的正极和负极连接，网络控制模块实现了信息通过网络的传输。

进一步地，智能控制模块包括开关AN1、AN2、AN3、AN4、AN5、AN6、AN7和电容C23，开关AN1一端连接有电阻R39，且电阻R39连接有电阻R38，电阻R38一端与通路CH1连接，电阻R39两端分别连接有电容C35和电容C47，且电容C35和电容C47均与地线连接，电容C23两端并联有二极管D2，电容C23两端分别连接有恒定电压和地线，且电容C23连接恒定电压的一端连接有R16，电阻R16一端保持稳定电压，智能控制模块实现了对口令或指令的解读和操作。

进一步地，通信模块包括集成电路U8，集成电路U8的接线端1连接有恒定电压，集成电路U8的接线端2连接有电池组，且接线端1和接线端2之间并联有电容C12，集成电路的接线端3连接有双向传递的稳压管，集成电路U8的接线端3上的稳压管一端连接有电阻R8和异步收发传输器UART1-RX，且电阻R8一端连接有恒定电压，集成电路U8的接线端4和接线端5均通过稳压管连接有集成电路U6，且集成电路U6单向向接线端4和接线端5方向传输，集成电路U6接口分别连接有恒定电压和电池组，集成电路U8的接线端6通过双向传递的稳压管连接有异步收发传输器UART1-TX，且接线端6的稳压管和异步收发传输器UART1-TX通过单向传递的稳压管连接在集成电路U6上，集成电路U8的接线端7连接有恒定电压，集成电路U8的接线端8连接有电池组，集成电路U8的接线端12和接线端13分别通过双向的稳压管和接线端9并联有二极管TVS1和二极管TVS2，接线端12的稳压管一端连接有弱电配线箱RI)2和电阻R12，接线端13的稳压管一端连接有弱电配线箱RD1和电阻R13，集成电路U8的接线端15接地，集成电路U8的接线端16连接有电容C14，且电容C14一端接地，只能通信模块实现了设备的远程控制功能。

本发明的工作原理为：将隔离开关通过螺栓安装在螺栓套13上，将显示屏3通过螺栓安装在螺母管三16上，显示屏3位于四个角码14内部，将按钮4插接在导向柱18外部，且按钮4位于按钮孔5内部，将指示灯7安装在圆孔6内部，将电路板通过螺栓固定在螺丝柱17上，指示灯7和显示屏的电路连接在电路板上，将螺栓插接于螺母管一12和螺母管二15连接起来，将箱体1和后盖11连接起来，将连接件9插接在箱体1两侧，固定销10插接在连接件9内部，固定销10一端固定在指定位置，通过电路，指示灯7会指示操作箱的情况，显示屏3上显示各工件的工作参数，可以通过按钮4直接对操作箱进行调整，操作箱连接远程监控设备，可以远程了解操作箱的工作情况。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：包括箱体(1)和后盖(11)，所述箱体(1)一侧外壁设置有防护板(2)，所述防护板(2)一侧外壁开设有方槽(19)，所述方槽(19)一侧外壁的四角均设置有角码(14)，所述方槽(19)内部插接有显示屏(3)，且显示屏(3)处于四个角码(14)之间，所述防护板(2)一侧内壁开设有若干个按钮孔(5)和圆孔(6)，所述按钮孔(5)内部插接有按钮(4)，所述圆孔(6)内部插接有指示灯(7)，所述防护板(2)内壁设置有四个螺母管三(16)，且显示屏(3)通过螺栓固定在螺母管三(16)上，所述显示屏(3)一侧内壁设置有若干个螺丝柱(17)，所述螺丝柱(17)通过螺栓固定连接有电路板，所述电路板包括电源控制模块、网络控制模块、智能控制模块、智能通信模块。

2.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述后盖(11)内部四角均设置有螺母管一(12)，所述后盖(11)一侧内壁设置有若干个螺栓套(13)。

3.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述箱体(1)两侧外壁分别开设有若干个通风口(8)，且通风口(8)位于箱体(1)外壁的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述箱体(1)两侧外壁内部均插接有连接件(9)，所述连接件(9)内部插接有固定销(10)。

5.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述防护板(2)一侧内壁设置有若干个导向杆(18)，且按钮(4)插接于导向杆(18)外部。

6.根据权利要求2所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述箱体(1)内部四角均设置有螺母管二(15)，且螺母管一(12)和螺母管二(15)通过插接在内部的螺杆连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述电源控制模块包括电源power1和U7，所述电源power1的零线与火线之间连接有电容C23，所述电源power1的交流电的零线与火线连接有感应线圈L1，且两个感应线圈L1之间形成电容连接，两个所述感应线圈L1分别与控制变压器KZ的两端相连接，所述电源power1的分别与地线和火线形成通路，且地线和火线之间并联有两组开放电路C22和C23，所述集成电路U7的电源输入端并联有电容C14和电容C15，且电容C14两端分别与地线和导线连接，所述集成电路U7的电源输出端并联有电容C13和电容C16，所述C16两端分别与地线和导线连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述网络控制模块包括继电器J6，所述继电器J6上安装有无限遥感器RX/TX，所述继电器J6的接线端1连接地线，且继电器J6的接线端1与接线端4之间连接有电阻R32，所述继电器J6的接线端1和接线端2之间连接有电阻R27，所述继电器J6的接线端1和接线端3之间连接有R26，所述继电器J6的接线端3和接线端2之间连接有电阻R18和电阻R19，且电阻R18和电阻R19串联，所述电阻R18和电阻R19之间连接有恒定电压，所述继电器J6的接线端3和接线端2分别连接有电阻R23和电阻R22，且电阻R23和电阻R22分别连接在网络遥感器下行流量的负极和正极连接，所述继电器J6的接线端5和接线端6之间连接有感应线圈L1和感应线圈L2，所述感应线圈L1与接线端5之间连接有电容C20，且电容C20一端连接有地线，所述感应线圈L2与接线端6之间连接有电容C22，且电容C22一端连接有地线，所述感应线圈L1与感应线圈L2之间连接有电容C10、电容C21H和地线，所述电容C10和电容C21一端连接有地线和电容C31，所述电容C31一端连接有地线，所述继电器J6的接线端9连接有地线，且继电器J6的接线端9与接线端7之间连接有电阻R31，所述继电器J6的接线端9和接线端8之间连接有电阻R28，所述继电器J6的接线端8和接线端7之间连接有电阻R20和电阻R21，且电阻R20和电阻R19串联，所述电阻R18和电阻R19之间连接有恒定电压，所述继电器J6的接线端8和接线端7分别连接有电阻R25和电阻R24，且电阻R25和电阻R24分别连接在网络遥感器上行流量的正极和负极连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述智能控制模块包括开关AN1、AN2、AN3、AN4、AN5、AN6、AN7和电容C23，所述开关AN1一端连接有电阻R39，且电阻R39连接有电阻R38，所述电阻R38一端与通路CH1连接，所述电阻R39两端分别连接有电容C35和电容C47，且电容C35和电容C47均与地线连接，所述电容C23两端并联有二极管D2，所述电容C23两端分别连接有恒定电压和地线，且电容C23连接恒定电压的一端连接有R16，所述电阻R16一端保持稳定电压。

10.根据权利要求1所述的一种智能化电动隔离开关操作箱，其特征在于：所述通信模块包括集成电路U8，所述集成电路U8的接线端1连接有恒定电压，所述集成电路U8的接线端2连接有电池组，且接线端1和接线端2之间并联有电容C12，所述集成电路的接线端3连接有双向传递的稳压管，所述集成电路U8的接线端3上的稳压管一端连接有电阻R8和异步收发传输器UART1-RX，且电阻R8一端连接有恒定电压，所述集成电路U8的接线端4和接线端5均通过稳压管连接有集成电路U6，且集成电路U6单向向接线端4和接线端5方向传输，集成电路U6接口分别连接有恒定电压和电池组，所述集成电路U8的接线端6通过双向传递的稳压管连接有异步收发传输器UART1-TX，且接线端6的稳压管和异步收发传输器UART1-TX通过单向传递的稳压管连接在集成电路U6上，所述集成电路U8的接线端7连接有恒定电压，所述集成电路U8的接线端8连接有电池组，所述集成电路U8的接线端12和接线端13分别通过双向的稳压管和接线端9并联有二极管TVS1和二极管TVS2，所述接线端12的稳压管一端连接有弱电配线箱RD2和电阻R12，所述接线端13的稳压管一端连接有弱电配线箱RD1和电阻R13，所述集成电路U8的接线端15接地，所述集成电路U8的接线端16连接有电容C14，且电容C14一端接地。

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