CN112327723A - 一种中央断路器控制系统 - Google Patents

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CN112327723A CN202011342371.XA CN202011342371A CN112327723A CN 112327723 A CN112327723 A CN 112327723A CN 202011342371 A CN202011342371 A CN 202011342371A CN 112327723 A CN112327723 A CN 112327723A
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汪森
张伟
马学春
金巧双
史靖
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Abstract

本发明提供了一种中央断路器控制系统，包括传感器模块、主供电线路、断路器、线传输模块和无线传输模块，所述断路器安装在主供电线路与线传输模块之间，断路器的控制端连接线传输模块，传感模块的输入端安装在主供电线路上，传感模块的输出端连接在线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接；信号的传递是通过主供电线路提供电源，启动传感器模块运行，传感器模块将获得的感应信号转化后传递至线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接；本发明定向的传递，避免无线传输的信号干扰，只有产生特定的脉冲信号才能激活，信号传输稳定，抗干扰能力强，具有高度保真的信号数据。

Description

一种中央断路器控制系统
技术领域
本发明涉及断路器控制技术领域，尤其涉及一种中央断路器控制系统。
背景技术
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，随着需求的不同，现在还可以有高中低压的界限，不同的电压区间实现不同的功能，一般将10kV以上的称为高压电器。
断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。
断路器不得已的都处在电磁干扰严重的高压环境里，因此不得已的存在一定的电场中，从而具有一定的电磁干扰，如何改善中央断路器中对于电源的依赖，避免高压磁场对控制信号或者控制电源的干扰是本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种中央断路器控制系统，以解决中高压电气柜中信号传递容易受到电场干扰的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明的提供了一种中央断路器控制系统，包括传感器模块、主供电线路、断路器、线传输模块和无线传输模块，所述断路器安装在主供电线路与线传输模块之间，断路器的控制端连接线传输模块，传感模块的输入端安装在主供电线路上，传感模块的输出端连接在线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接；信号的传递是通过主供电线路提供电源，启动传感器模块运行，传感器模块将获得的感应信号转化后传递至线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接。
作为本发明进一步的方案，所述线传输模块包括单片机单元、光耦电路、锁存器和存储单元；光耦电路的输入端连接单片机单元，光耦电路的输出端连接继电器，继电器的输出端连接断路器。
作为本发明进一步的方案，所述传感器模块包括电压传感器、电流传感器、信号转换单元和A/D转换电路，电压传感器安装在主供电线路上，电压传感器的输出端连接在稳压器上，电流传感器安装在主供电线路上，电流传感器的输出端连接在限流器上；稳压器的输出端连接有滤波放大电路，限流器用于限制最大的电流，保护整个系统的安全，限流器控制端与断路器连接，A/D转换电路的输入端连接滤波放大电路，A/D转换电路的输出端连接信号转换单元。
作为本发明进一步的方案，所述无线传输模块包括无线脉冲单元、射频发射单元、信号接收单元、SIM卡单元和SIM卡传输单元；无线脉冲单元设置在电气柜的内部，无线脉冲单元通过有线的形式与线传输模块连接，无线脉冲单元通过产生电磁脉冲的方式将信号传递至射频发射单元，射频发射单元安装在电气柜的内部，电气柜的外部安装有信号接收单元，信号接收单元与射频发射单元间隔设置，信号接收单元上安装有SIM卡单元，SIM卡单元中预留有无线网络结构，通过SIM卡传输单元将电气柜内部获取的电信号传递至中央控制台。
作为本发明进一步的方案，所述锁存器一侧连接传感模块，锁存器另一侧连接在单片机单元的并口上，单片机单元一侧连接有整流稳压电路和按键电路。
作为本发明进一步的方案，所述主供电线路的输出端连接单片机单元和继电器。
本发明提供了一种中央断路器控制系统，有益效果在于：本发明在对电气柜内部的信号传输中做出了重大改进，改变了传统的直接从电气柜内部传输的方式，首先通过有线的形式将信号实现数字化的转化和存储，再通过电磁脉冲的形式激活射频发射单元，射频单元通过电磁线圈激活信号接收单元，信号接收单元与射频发射单元是定向的信号传递，这种定向的传递，避免无线传输的信号干扰，只有产生特定的脉冲信号才能激活，信号传输稳定，抗干扰能力强，具有高度保真的信号数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的整体信号传输框图。
图2为本发明实施例提供的传感器模块框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1和图2所示，本发明实施例提供的一种中央断路器控制系统，包括传感器模块、主供电线路、断路器、线传输模块和无线传输模块，断路器安装在主供电线路与线传输模块之间，断路器的控制端连接线传输模块，传感模块的输入端安装在主供电线路上，传感模块的输出端连接在线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接；信号的传递是通过主供电线路提供电源，启动传感器模块运行，传感器模块将获得的感应信号转化后传递至线传输模块，，线传输模块与无线传输模块连接，经过线传输模块的对信号的整合和处理放大，传递至无线传输模块，线传输模块同时控制断路器的动作。
优选的，线传输模块包括单片机单元、光耦电路、锁存器和存储单元；光耦电路的输入端连接单片机单元，光耦电路的输出端连接继电器，继电器的输出端连接断路器。
优选的，主供电线路的输出端连接单片机单元和继电器。
优选的，传感器模块包括电压传感器、电流传感器、信号转换单元和A/D转换电路，电压传感器安装在主供电线路上，电压传感器的输出端连接在稳压器上，电流传感器安装在主供电线路上，电流传感器的输出端连接在限流器上；稳压器的输出端连接有滤波放大电路，限流器用于限制最大的电流，保护整个系统的安全，限流器控制端与断路器连接，A/D转换电路的输入端连接滤波放大电路，A/D转换电路的输出端连接信号转换单元，信号转换单元将电信号转化成数字信号，从而方便信号的传输。
优选的，无线传输模块包括无线脉冲单元、射频发射单元、信号接收单元、SIM卡单元和SIM卡传输单元；无线脉冲单元设置在电气柜的内部，无线脉冲单元通过有线的形式与线传输模块连接，无线脉冲单元通过产生电磁脉冲的方式将信号传递至射频发射单元，射频发射单元安装在电气柜的内部，电气柜的外部安装有信号接收单元，信号接收单元与射频发射单元间隔设置，信号接收单元上安装有SIM卡单元，SIM卡单元中预留有无线网络结构，通过SIM卡传输单元将电气柜内部获取的电信号传递至中央控制台，中央控制台可以是远离电气柜的任意位置，实现电气柜内部信号的稳定传输；通过射频的方式，可以有效的避免所有的电气元器件均在电气柜的内部，从而受到中高压电场的影响，进而影响整个信号传递的准确性，有效的避免干扰信号的产生。
优选的，锁存器一侧连接传感模块，锁存器另一侧连接在单片机单元的并口上，单片机单元一侧连接有整流稳压电路和按键电路；
优选的，单片机单元包括ATmega128单片机、晶振复位电路、时钟定位电路；晶振复位电路的输出端连接在ATmega128单片机的XTAL1脚和XTAL2脚；时钟复位电路连接在PG口上。
优选的，滤波放大电路为四阶有源滤波电路，光耦电路为MOC3021电路；锁存器为74LS373电路。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种中央断路器控制系统，其特征在于，包括传感器模块、主供电线路、断路器、线传输模块和无线传输模块，所述断路器安装在主供电线路与线传输模块之间，断路器的控制端连接线传输模块，传感模块的输入端安装在主供电线路上，传感模块的输出端连接在线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接；信号的传递是通过主供电线路提供电源，启动传感器模块运行，传感器模块将获得的感应信号转化后传递至线传输模块，线传输模块与无线传输模块连接。
2.根据权利要求1所述的中央断路器控制系统，其特征在于，所述线传输模块包括单片机单元、光耦电路、锁存器和存储单元；光耦电路的输入端连接单片机单元，光耦电路的输出端连接继电器，继电器的输出端连接断路器。
3.根据权利要求2所述的中央断路器控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括电压传感器、电流传感器、信号转换单元和A/D转换电路，电压传感器安装在主供电线路上，电压传感器的输出端连接在稳压器上，电流传感器安装在主供电线路上，电流传感器的输出端连接在限流器上；稳压器的输出端连接有滤波放大电路，限流器用于限制最大的电流，保护整个系统的安全，限流器控制端与断路器连接，A/D转换电路的输入端连接滤波放大电路，A/D转换电路的输出端连接信号转换单元。
4.根据权利要求3所述的中央断路器控制系统，其特征在于，所述无线传输模块包括无线脉冲单元、射频发射单元、信号接收单元、SIM卡单元和SIM卡传输单元；无线脉冲单元设置在电气柜的内部，无线脉冲单元通过有线的形式与线传输模块连接，无线脉冲单元通过产生电磁脉冲的方式将信号传递至射频发射单元，射频发射单元安装在电气柜的内部，电气柜的外部安装有信号接收单元，信号接收单元与射频发射单元间隔设置，信号接收单元上安装有SIM卡单元，SIM卡单元中预留有无线网络结构，通过SIM卡传输单元将电气柜内部获取的电信号传递至中央控制台。
5.根据权利要求4所述的中央断路器控制系统，其特征在于，所述锁存器一侧连接传感模块，锁存器另一侧连接在单片机单元的并口上，单片机单元一侧连接有整流稳压电路和按键电路。
6.根据权利要求1所述的中央断路器控制系统，其特征在于，所述主供电线路的输出端连接单片机单元和继电器。
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