CN202815182U

CN202815182U - 一种断路器状态监测装置

Info

Publication number: CN202815182U
Application number: CN 201220528519
Authority: CN
Inventors: 林莘; 秦骏达; 周建祥; 刘洋
Original assignee: BEIJING INTELLIGENT DISTRIBUTION AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING INTELLIGENT DISTRIBUTION AUTOMATION EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-10-16

Abstract

本实用新型公开了一种断路器状态监测装置，包括传感器、电平转换电路、A/D转换模块、DSP和SD卡；传感器输出端依次通过电平转换电路、A/D转换模块与DSP的输入端相连；SD卡与DSP相连。本实用新型断路器状态监测装置方便携带、存储容量大，存储灵活。

Description

一种断路器状态监测装置

技术领域

本实用新型涉及断路器状态监测的技术领域，具体涉及一种带SD卡存储的状态监测装置。

背景技术

高压断路器是高压电器中最重要的一类电器，其各方面的运行状态需要经常性监测，及早的发现事故隐患，可增加设备运行的可靠性。在对高压断路器运行状态监测过程中，需进行大量的数据分析和故障诊断，积累大量正常状态和故障状态下的历史动作数据，形成样本库，为断路器设备故障诊断提供依据。

但长期的断路器离线状态监测系统的数据存储量大，安全性高的要求。现有的断路器状态监测装置采用的控制芯片自带的非失易性Flash存储，容量小最高不超过8M、灵活性差难以拆卸更换。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种便携式、存储容量大，存储灵活的断路器状态监测装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种断路器状态监测装置，包括传感器、电平转换电路、A/D转换模块、DSP（digital signal processor，数字信号处理器）和SD卡；传感器输出端依次通过电平转换电路、A/D转换模块与DSP的输入端相连； SD卡与DSP相连。

其中，DSP采用DSP28335，A/D转换模块采用AD7665，SD卡采用CH376S芯片。

传感器为多路高精度传感器，包括位移传感器、振动传感器、线圈电流传感器、储能电机电流传感器、永磁线圈电压传感器和永磁线圈电流传感器，共同实现对断路器的运行状态和故障状态的有效监测。

上述断路器状态监测装置还包括通讯模块，该通讯模块与DSP相连。该通讯模块采用RS485通讯接口，DSP可通过RS485通讯接口将信号实时传递给上位机，实现实时在线监测。

该断路器状态监测装置还包括装置箱和电源模块；传感器、电平转换电路、A/D转换模块和SD卡均设于所述装置箱内，并通过电源模块供电。电源模块可采用24V或5V蓄电池，通过自带电源，方便携带。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

(1)本监测装置采用16G容量的SD卡，可以保证长时间不间断的记录运行状态历史数据，解决了以往断路器离线状态监测中的数据存储空间小的问题，可为离线的数据分析和故障诊断提供保障；

(2)SD卡内扇区采用FAT32文件系统，能够与上位机很好的兼容，方便了数据的处理和故障的诊断；

(3)SD卡作为中间存储介质具有体积小、携带方便的优点，可以单独拆卸SD卡，用读卡器直接将数据在上位机上处理，提高了断路器状态监测系统的灵活性。

附图说明

图1为本实用新型断路器状态检测装置使用时的结构示意图；

图2为图1中SD卡的电路图；

图3为本实用新型断路器状态检测装置的主程序流程图；

图4为图1中SD卡的写操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型断路器状态检测装置进行详细说明。

如图1所示，本实用新型断路器状态监测装置，主要由SD卡存储器、多种高精度传感器、电平转换电路、A/D转换模块、DSP、通讯模块、电源模块以及装置箱构成。SD卡存储器、多种高精度传感器、电平转换电路、A/D转换模块、DSP、通讯模块及电源模块均设置在装置箱（未画出）内。

DSP采用DSP28335，A/D转换模块采用AD7665，通讯模块采用RS485通讯接口。SD卡存储器能够对DSP采集到的数据进行存储，SD卡的存储空间可扩展到32GB，且使用CH376S芯片控制SD卡读写，使SD卡内扇区配置成FAT32文件系统格式，通过读卡器方便上位机与SD卡直接进行数据传输，实现离线调试。传感器为多路高精度传感器，包括位移传感器、振动传感器、线圈电流传感器、储能电机电流传感器、永磁线圈电压传感器和永磁线圈电流传感器，共同实现对断路器的运行状态和故障状态的有效监测。电源模块可采用24V或5V蓄电池，对整个电路进行供电，通过自带电源，方便携带。

电平转换电路将传感器的输出信号进行放大滤波后，输出给A/D转换模块。经A/D转换模块将信号转换成同步无相差的数字信号，DSP实时读取A/D转换后的数字量，处理后将数据储存在SD卡扇区内。DSP通过通讯模块实现与上位机的实时在线监测；通过读卡器，在上位机上读取SD卡储存的数据，进行数据处理和波形分析，实现离线调试。

如图2所示，U1为简化的SD卡插槽，SD卡插拔状态引脚CD直接连接到DSP的GPIO。为使CH376配置为SPI串行通讯方式SPI，需要将CH376的RD和WR引脚连接GND，其余引脚悬空。CH376的电源电压为3.3V，图中将V3引脚与VCC引脚短接，共同输入3.3V电压。电容C14用于外部电源退耦，C14是容量为0.1μF的独石或者高频瓷片电容。晶体X2的振荡电容C11是可选的，根据X1的特性选择，本文晶振选用12Mhz，C11容量为15pF。

结合图3和图4，SD卡的读写由CH376芯片控制。每次上电后，需要首先经过CH376对SD卡初始化，设置成SPI工作模式，一次完整的字节写操作通常由一个CMD_BYTE_WRITE命令启动操作，并由若干次中断通知、数据块写入和CMD_BYTE_WR_GO命令组成，SD卡写程序流程如图4所示。读操作与写操作流程类似。

Claims

1.一种断路器状态监测装置，其特征在于：包括传感器、电平转换电路、A/D转换模块、DSP和SD卡；所述传感器输出端依次通过电平转换电路、A/D转换模块与DSP的输入端相连；所述SD卡与DSP相连。

2.根据权利要求1所述的断路器状态监测装置，其特征在于：所述传感器包括位移传感器、振动传感器、线圈电流传感器、储能电机电流传感器、永磁线圈电压传感器和永磁线圈电流传感器。

3.根据权利要求1所述的断路器状态监测装置，其特征在于：所述断路器状态监测装置还包括通讯模块；所述通讯模块与DSP相连。

4.根据权利要求1所述的断路器状态监测装置，其特征在于：所述断路器状态监测装置还包括装置箱和电源模块；所述传感器、电平转换电路、A/D转换模块和SD卡均设于所述装置箱内，并通过所述电源模块供电。