CN112379249B - 一种模块化继电器选路装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种选路装置，尤其是涉及一种模块化继电器选路装置。包括：绝缘测试主机，包括若干个第一选路器，各第一选路器连接绝缘测试电缆；漏流测试主机，包括若干个第二选路器，各第二选路器连接漏流测试电缆。因此，本发明具有如下优点：本选路模块板卡的设计，对功能进行了集成，板卡采用模块化设计，安装维护方便快捷。每个板卡使用5个安全继电器实现更多路选路功能，满足小型化设计要求。板卡安装在一个机箱内，线缆数量只与板卡数量有关，不再影响机柜内空间与布局。
Description
技术领域
本发明涉及一种选路装置，尤其是涉及一种模块化继电器选路装置。
背景技术
微机集中监测系统具有绝缘测试和漏流测试功能。绝缘测试是对信号电缆绝缘电阻的测量，可及时了解电缆绝缘的情况，了解信号电路的状态，保证设备的正常工作。漏流测试是对电源线对地电流的测试，可以了解各电源线是否破损或接地，及时发现线路故障。
绝缘或漏流测试之前要对线缆进行选路，选路是集中监测系统中非常重要的单元，需要通过多级继电器对待测线缆进行选择，最终只有一条线缆被选通，被测线缆绝不允许通过继电器接点短接在一起，防止出现继电器误动作导致两根线缆短路的情况。
传统线缆选择网络采用安全型无极继电器组合，每个继电器最多八组接点，需继电器安装在插座板上，插座板再安装在机柜里，根据线缆监测需求，确定继电器及插座板数量，各插座板配线级联。继电器体积较大，采用插入式设计，需加装继电器座板，座板数量会根据电缆测试数量增加，在机柜内布局空间都会增加。如果更改系统设计需求，重新配置选路网络时间长，更换麻烦，安装维护不方便。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种模块化继电器选路装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种模块化继电器选路装置，包括：
绝缘测试主机，包括若干个第一选路器，各第一选路器连接绝缘测试电缆；
漏流测试主机，包括若干个第二选路器，各第二选路器连接漏流测试电缆。
优选的，上述的一种模块化继电器选路装置，还包括：交换机，与绝缘测试主机和漏流测试主机相连。
优选的，上述的一种模块化继电器选路装置，所述第一选路器和/或第二选路器包括：
若干个选路板，分多级设置，其中第N级选路板的多路输入通过选路后输出至第N+1级选路板的多个输入端口中的一个。
优选的，上述的一种模块化继电器选路装置，所述第一选路器和/或第二选路器包括五个继电器用于实现8路选择1路的功能，其中：
第一路至第四路输入依次通过第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第五路至第六路输入依次通过第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第七路至第八路输入依次通过、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出。
优选的，上述的一种模块化继电器选路装置，所述第一选路器和/或第二选路器包括五个继电器用于实现8路选择1路的功能，其中：
在第一继电器中，所述第二路输入与第三路输入分别连接一个常开触点和一个常闭触点后接入第三继电器的常开触点；所述第一路输入和第四路输入分别在第一继电器中连接一个常开触点后各自接入第三继电器中的一个常闭触点；
在第二继电器中，所述第五路输入和第六路输入分别连接一个常开触点和一个常闭触点后接入第三继电器的常开触点；所述第七路输入在第二继电器中接入一个常开触点后接入第四继电器中的一个常闭触点；所述第八路输入在第二继电器中接入一个常开触点后接入第四继电器中的一个常开触点；
在第三继电器中的一组常开触点和常闭触点共用第四继电器中的一个常闭触点；在第三继电器中的另一组常开触点和常闭触点共用第四继电器中的一个常开触点；
在第四继电器中的一组常开触点和常闭触点共用第五继电器中的一个常闭触点；在第四继电器中的另一组常开触点和常闭触点共用第五继电器中的一个常开触点。
优选的，上述的一种模块化继电器选路装置，选路模块通过CAN总线交互信息，板卡模块按槽位地址确定自身总线ID，正确传输选路指令、板卡报文信息。
优选的，上述的一种模块化继电器选路装置，还包括RS485电路用于为板卡功能扩展提供接口。
因此，本发明具有如下优点：本选路模块板卡的设计，对功能进行了集成，板卡采用模块化设计，安装维护方便快捷。每个板卡使用5个安全继电器实现更多路选路功能，满足小型化设计要求。板卡安装在一个机箱内，线缆数量只与板卡数量有关，不再影响机柜内空间与布局。
附图说明
附图1是本发明的绝缘漏流测试系统结构示意图；
附图2是本发明的选路板组合结构图；
附图3是本发明的继电器选路原理示意图；
附图4是本发明的电源电路原理示意图；
附图5是本发明的选路电路原理示意图；
附图6-7是本发明的驱动电路原理示意图；
附图8是本发明的CAN总线示意图；
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本实施例提供的一种模块化继电器选路装置，包括：
绝缘测试主机，包括若干个第一选路器，各第一选路器连接绝缘测试电缆；漏流测试主机，包括若干个第二选路器，各第二选路器连接漏流测试电缆；交换机，与绝缘测试主机和漏流测试主机相连。其中，第一选路器和/或第二选路器包括：若干个选路板，分多级设置，其中第N级选路板的多路输入通过选路后输出至第N+1级选路板的多个输入端口中的一个。
具体的，如图1所示，绝缘、漏流主机在测试过程中，均需要选路板卡进行选路，使用的选路板卡无差异，板卡数量按待测线缆数量灵活配置，安装方便灵活。
本实施例的组合选路原理如图2所示，绝缘漏流机箱最多可以安装9 块选路板卡，选路由二级选路实现，前8块选路板卡实际可用1～8块，不同槽位决定不同的CAN通信ID号，可对8～64路线缆准确进行选路，构成第一级选路；第二级选路由固定安装在9槽位的选路板卡实现，对每块板卡的输出再次选路，最终选择一路待测电缆输出。
在本实施例中，一个绝缘(或漏流)机箱有11个槽位，2到10用来插 1到9选路板。一个机箱分二级选路，第一级1-8选路板，可以按待测电缆数量配置；第二级选路只有9选路板，槽位固定，是板前8块选路输出在进行一次选路。
本实施例中，所述第一选路器和/或第二选路器包括五个继电器用于实现8路选择1路的功能，其中：
第一路至第四路输入依次通过第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第五路至第六路输入依次通过第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第七路至第八路输入依次通过、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出。
作为一种优选方案，所述第一选路器和/或第二选路器包括五个继电器用于实现8路选择1路的功能，其中：
在第一继电器中，所述第二路输入与第三路输入分别连接一个常开触点和一个常闭触点后接入第三继电器的常开触点；所述第一路输入和第四路输入分别在第一继电器中连接一个常开触点后各自接入第三继电器中的一个常闭触点；
在第二继电器中，所述第五路输入和第六路输入分别连接一个常开触点和一个常闭触点后接入第三继电器的常开触点；所述第七路输入在第二继电器中接入一个常开触点后接入第四继电器中的一个常闭触点；所述第八路输入在第二继电器中接入一个常开触点后接入第四继电器中的一个常开触点；
在第三继电器中的一组常开触点和常闭触点共用第四继电器中的一个常闭触点；在第三继电器中的另一组常开触点和常闭触点共用第四继电器中的一个常开触点；
在第四继电器中的一组常开触点和常闭触点共用第五继电器中的一个常闭触点；在第四继电器中的另一组常开触点和常闭触点共用第五继电器中的一个常开触点。
如图3所示，在选路板设计上，传统选路方式一个继电器选择1路，现采用继电器组合选路，用五个继电器实现8路选择1路，继电器选择3 常开、3常闭触点的，既能够完成8选1的功能，又能够利用剩余触点回踩继电器状态，保证选路的正确性。选路板实际程序中存储选路继电器的真值表，接收绝缘、漏流板选路指令后，查表切换对应继电器，同时回踩继电器当前状态，通过状态比较确定选路正确与否。
本实施例整体板卡包含电源电路、通讯电路、选路电路、驱动电路及 MCU控制电路。
如图4所示，电源电路充分考虑了电源输入的安全性、电源输出的稳定性，滤波后的24V直接供继电器使用，选择品牌10W电源模块提供3.3V 电源输出，满足其他各电路功耗要求。
选路板卡的继电器选择3常开、3常闭的24V安全继电器，继电器满足电气性能需求，从而既满足系统的实际需求又使设备小型化，电路及程序设计增加安全保护措施，提高板卡安全性。回踩电路选择每个继电器都余下的一组常闭触点作为状态采集点，主控芯片实时采集各继电器状态，指令——选路——状态严格保持一致，状态超时板卡指示灯显示错误状态，并忽略后续操作指令。
如图6-7所示，本实施例的单片机输出控制信号通过74系列芯片组成的三个电路用来驱动LED灯，以及选路继电器前端光耦。所有继电器动作驱动信号都经过一个光耦进行控制，每个继电器采用双控的方式驱动，任何无效信号都无法导致继电器的动作。在没有接收到动作命令的时候，光耦断开所有安全型继电器的驱动信号，一方面避免干扰信号导致继电器动作，另一方面将驱动电路完全断开，从而避免了驱动电路遭到破坏的可能，从而大大提高了驱动电路的安全性和可靠性。
如图8所示，本实施例中，选路板卡模块与绝缘或漏流模块通过CAN 总线交互信息，板卡模块按槽位地址确定自身总线ID，正确传输选路指令、板卡报文信息。为保证数据稳定性、可靠性电路输出考虑EMC设计。板卡为适应不同场合需要，同时保证对通讯进行冗余，板卡还增加了一路RS485，同样增加EMC电路，为板卡功能扩展提供接口。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (3)
1.一种模块化继电器选路装置，其特征在于，包括：
绝缘测试主机，包括若干个第一选路器，各第一选路器连接绝缘测试电缆；
漏流测试主机，包括若干个第二选路器，各第二选路器连接漏流测试电缆；
交换机，与绝缘测试主机和漏流测试主机相连；其中，第一选路器和/或第二选路器包括：若干个选路板卡，分多级设置，其中第N级选路板卡的多路输入通过选路后输出至第N+1级选路板卡的多个输入端口中的一个；
绝缘测试主机机箱、漏流测试主机机箱均最多可以安装9 块选路板卡，选路由二级选路实现，前8块选路板卡实际可用1～8块，不同槽位决定不同的CAN总线通信ID号，可对8～64路电缆准确进行选路，构成第一级选路；第二级选路由固定安装在9槽位的选路板卡实现，对每块选路板卡的输出再次选路，最终选择一路电缆输出；
所述第一选路器和/或第二选路器包括五个继电器用于实现8路选择1路的功能，其中：
第一路至第四路输入依次通过第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第五路至第六路输入依次通过第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第七路至第八路输入依次通过第二继电器、第四继电器、第五继电器中的选择通路输出；
第二路输入与第三路输入分别连接第一继电器的第五常闭触点和第三常开触点后接入第三继电器的第二常开触点，所述第三继电器的第二常开触点依次连接第四继电器的第六常闭触点和第五继电器的第五常闭触点，第五继电器的第五常闭触点连接输出；第一路输入连接第一继电器的第二常开触点后接入第三继电器的第一常闭触点，第三继电器的第一常闭触点连接第四继电器的第六常闭触点；第四路输入连接第一继电器的第四常开触点后接入第三继电器的第五常闭触点，第三继电器的第五常闭触点连接第四继电器的第二常开触点，第四继电器的第二常开触点连接第五继电器的第五常闭触点；
第五路输入和第六路输入分别连接第二继电器的第五常闭触点和第二常开触点后接入第三继电器的第三常开触点，第三继电器的第三常开触点连接第四继电器的第二常开触点；第七路输入连接第二继电器的第三常开触点后接入第四继电器的第五常闭触点，第四继电器的第五常闭触点连接第五继电器的第四常开触点，第五继电器的第四常开触点连接输出；第八路输入连接第二继电器的第四常开触点后接入第四继电器的第四常开触点，第四继电器的第四常开触点连接第五继电器的第四常开触点。
2.根据权利要求1所述的一种模块化继电器选路装置，其特征在于，第一选路器、第二选路器均通过CAN总线交互信息，选路板卡按槽位地址确定自身总线ID，正确传输选路指令、选路板卡报文信息。
3.根据权利要求1所述的一种模块化继电器选路装置，其特征在于，选路板卡还包括RS485电路用于为选路板卡功能扩展提供接口。
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