CN117269743A - 一种适用于继电器监测系统的检测模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及继电器检测领域，具体地，涉及一种适用于继电器监测系统的检测模块，包括电压状态检测板卡，所述电压状态检测板卡通过线路与待测电器连通，且用于获取待测电器的电压；触点电阻检测板卡和线圈电阻检测板卡，获取待测触点或待测线圈的电阻；电流状态检测板卡，所述电流状态检测板卡包括电流传感器，所述电流传感器设置于待测电器的回路中，所述电流传感器识别待测电器两端的电流值，且将电流值传入所述电流状态检测板卡中。与现有技术相比，本申请提出的技术方案具有如下的有益效果：通过多种检测板卡和回路测量方法，检测待测继电器，根据检测得到的数据及时判断继电器的状态，并根据数据判断问题出处且对问题进行及时修正。

Description

一种适用于继电器监测系统的检测模块

技术领域

本发明涉及继电器检测领域，具体地，涉及一种适用于继电器监测系统的检测模块。

背景技术

继电器是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统回路(又称输入回路)和被控制系统回路(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中,是最重要的控制元件之一。

继电器一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。感测机构把感测到的电气量传递给中间机构,将它与额定的整定值进行比较当达到整定值(过量或欠量)时,中间机构便使执行机构动作,从而接通或断开被控电路。继电器的种类很多,按用途可分为控制继电器和保护继电器:按输入信号的性质可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器和温度继电器等；按工作原理可分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器和电子式继电器等；按动作时间可分为瞬时继电器和延时继电器等。

由于继电器在控制电路中起着“自动开关”的作用,所以继电器的工作状态是否良好、开关动作是否正确直接关系着控制动作是否能够达到控制的目标。如果继电器工作状态不好,就有可能导致控制失败或错误控制,轻者造成质量事故,重者还有可能造成重大的安全事故。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种能够及时、准确、全面的检测继电器的各项数据，并根据当前数据去判断待测继电器是否正常工作。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于继电器监测系统的检测模块，包括

电压状态检测板卡，所述电压状态检测板卡通过线路与待测电器连通，且用于获取待测电器的输入电压、输出电压和线圈输入电压；

触点电阻检测板卡和线圈电阻检测板卡，所述触点电阻检测板卡和所述线圈电阻检测板卡中均包括浮空隔离电源，所述浮空隔离电源与待测触点或待测线圈连通，且在连通线路中设有物理气隙隔离和高阻阻抗隔离，从而获取待测触点或待测线圈的电阻；

电流状态检测板卡，所述电流状态检测板卡包括电流传感器，所述电流传感器设置于待测电器的回路中，所述电流传感器识别待测电器两端的电流值，且将电流值传入所述电流状态检测板卡中。

优选的：所述电压状态检测板卡包括搞精度取样模块、信号处理模块和信号比较回路模块，所述高精度取样模块与所述待测电器两端连通，获取所述待测电器两端的输入电压和输出电压，所述信号处理模块与所述高精度取样模块连通，所述信号比较回路模块外接大于300千欧的电阻，通入小于1毫安的电流，用于和待测电器的做对比。

优选的：所述触点电阻检测板卡包括第一测量电路和第二测量电路，所述第一测量电路用于触点开路时，测量触点电阻，所述第二测量电路用于触点通路时，测量触点回路的负载电流和触点两端的电压，从而计算出触点电阻。

优选的：所述线圈电阻检测板卡包括第三测量电路和第四测量电路，所述第三测量电路用于所述待测线圈开路时，测量线圈电阻，所述第四测量电路用于所述待测线圈通路时，测量所述待测线圈的负载电流和所述待测线圈两端的电压，从而计算出所述待测线圈的电阻。

优选的：所述线圈电阻检测板卡还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器用于检测所述待测线圈中的电流。

优选的：所述线圈电阻检测板卡还包括程控直流电源，所述程控直流电源为所述待测线圈提供一个恒定电压。

优选的：所述检测模块还包括回路分析模块，所述回路分析模块用于实时监测回路状态，所述回路出现异常时，发出故障判定。

优选的：所述电压状态检测板卡、触点电阻检测板卡、线圈电阻检测板卡和电流状态检测板卡均包括微处理器，所述微处理器与继电器检测系统连通。

与现有技术相比，本申请提出的技术方案具有如下的有益效果：通过多种检测板卡和回路测量方法，检测待测继电器，根据检测得到的数据及时判断继电器的状态，并根据数据判断问题出处且对问题进行及时修正。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明电压状态检测板卡结构图；

图2为本发明触点电阻检测板卡结构图；

图3为本发明线圈电阻检测板卡结构图；

图4为本发明电流状态检测板卡结构图；

图5为本发明回路分析模块工作示意图；

图6为本发明检测模块的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

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

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。

参照图1至图6，一种适用于继电器监测系统的检测模块，检测模块包括的各个检测板，均连接于继电器的母板上，检测得到的实时数据均通过母板传输至通讯板、显示板和主控板，用于后续的继电器状态判断和故障分析。

参照图1，电压状态检测板卡(VMU)，所述电压状态检测板卡通过线路与待测电器连通，且用于获取待测电器的输入电压、输出电压和线圈输入电压。电压状态检测板卡包括搞精度取样模块、信号处理模块和信号比较回路模块，所述高精度取样模块与所述待测电器两端连通接点为IN1和IN2，获取所述待测电器两端的输入电压和输出电压，所述信号处理模块与所述高精度取样模块连通，接点为IN3；所述信号比较回路模块外接大于300千欧的电阻，通入小于1毫安的电流，用于和待测电器的做对比，接点为IN4。IN1表示触点的输入电压，IN2表示触点的输出电压，IN3表示线圈的输入电压。当IN3无输入时，理论上如果继电器正常，IN2应该无输出(回路电压另外考虑)；当IN3有输入时，理论上如果继电器正常，IN2应该和IN1等电位。以此类推，这是检测结果判断的依据。

参照图2，触点阻值检测(CSU)采用浮空隔离电源，与控制回路点位完全隔离，同时与控制回路隔离采用机械触点及半导体高阻两种冗余隔离设计，其中任意点出现均可自检发现，避免对控制回路产生影响。触点电阻检测有两个方法，根据回路的不同情况，进行自动选择：

方法一：

微欧计法，当触点开路时，施加6VDC开路电压，当触点闭合时，通过10mA电流，测量触点的导通压降，从而计算出触点电阻。

适用于微小型触点电阻测量(如镀金触点)

方法二：

通过测量触点回路的负载电流和触点两端的电压，根据简单的U＝IR可以计算出触点电阻。

适用于较大的触点电阻测量(如小型中间继电器)。

参照图3，线圈阻值检测(CDU)采用浮空隔离电源，与控制回路点位完全隔离，同时与控制回路隔离采用机械触点及半导体高阻两种冗余隔离设计，其中任意点出现均可自检发现，避免对原车回路产生影响。线圈电阻检测也有两种方法：

采用电流电压法测量继电器线圈电阻，通过程控直流电源输出一个稳定的电压，

然后再通过串联在线路中的霍尔传感器测量线路中的电流(霍尔传感器是一种非接触式的电流测试器件，

可以在不影响线路电阻的情况下准确测量线路中的电流)。通过程控电源的输出电压与电流相除计算获得线圈电阻。

线圈电阻有一定的范围，并受温度的影响，在获得线圈电阻后，根据测试结果和数据库进行对比，并使用人工智能的方法，对部分结果进行修正，从而获得最优的比较结果。

参见图4，电流状态检测板卡(CMU)，采用控制机箱外部的隔离电流传感器采集需要监控的电流，也可在电压检测板卡上同时检测电器触点状态，对断路器等电器状态和电流进行检测，最终在主控中将所有信息进行汇总记录。

IN1和IN2之间的电压是触点两端的电压(命名为U)

电流传感器测量的是触点通过的电流(命名为I)

U/I＝R(触点导通电阻)。

故障模式描述：

1、触点正常，R处于常规范围内。

2、触点通电异常，R在本情况下处于异常范围内。

参见图5，回路分析模块，系统能根据不同的回路设置，实时检测回路状态，回路出现异常时可判定故障情况，也可在实际运行中出现故障时为专家或技术人员提供应急处置措施。

例如：

回路状态：

1号柜激活，故障，下环路无电压

问题判定：

6号柜21-K05继电器A1-B1回路段异常

应急措施：

按下1号柜“紧急停止”开关。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，以及对于上述实施例一个或多个进行组合实施例，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改或组合，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于，包括

电压状态检测板卡，所述电压状态检测板卡通过线路与待测电器连通，且用于获取待测电器的输入电压、输出电压和线圈输入电压；

触点电阻检测板卡和线圈电阻检测板卡，所述触点电阻检测板卡和所述线圈电阻检测板卡中均包括浮空隔离电源，所述浮空隔离电源与待测触点或待测线圈连通，且在连通线路中设有物理气隙隔离和高阻阻抗隔离，从而获取待测触点或待测线圈的电阻；

电流状态检测板卡，所述电流状态检测板卡包括电流传感器，所述电流传感器设置于待测电器的回路中，所述电流传感器识别待测电器两端的电流值，且将电流值传入所述电流状态检测板卡中。

2.根据权利要求1所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述电压状态检测板卡包括搞精度取样模块、信号处理模块和信号比较回路模块，所述高精度取样模块与所述待测电器两端连通，获取所述待测电器两端的输入电压和输出电压，所述信号处理模块与所述高精度取样模块连通，所述信号比较回路模块外接大于300千欧的电阻，通入小于1毫安的电流，用于和待测电器的做对比。

3.根据权利要求1所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述触点电阻检测板卡包括第一测量电路和第二测量电路，所述第一测量电路用于触点开路时，测量触点电阻，所述第二测量电路用于触点通路时，测量触点回路的负载电流和触点两端的电压，从而计算出触点电阻。

4.根据权利要求1所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述线圈电阻检测板卡包括第三测量电路和第四测量电路，所述第三测量电路用于所述待测线圈开路时，测量线圈电阻，所述第四测量电路用于所述待测线圈通路时，测量所述待测线圈的负载电流和所述待测线圈两端的电压，从而计算出所述待测线圈的电阻。

5.根据权利要求4所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述线圈电阻检测板卡还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器用于检测所述待测线圈中的电流。

6.根据权利要求5所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述线圈电阻检测板卡还包括程控直流电源，所述程控直流电源为所述待测线圈提供一个恒定电压。

7.根据权利要求6所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述检测模块还包括回路分析模块，所述回路分析模块用于实时监测回路状态，所述回路出现异常时，发出故障判定。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种适用于继电器监测系统的检测模块，其特征在于所述电压状态检测板卡、触点电阻检测板卡、线圈电阻检测板卡和电流状态检测板卡均包括微处理器，所述微处理器与继电器检测系统连通。