CN203310959U - 一种冗余线路测控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种冗余线路测控装置，其包括一信号采集单元、一冗余处理单元、一选择单元和一处理单元，其中，所述信号采集模块包括一第一采集模块、一第二采集模块和一第三采集模块，上述三个采集模块同时对线路不同位置的电流和电压信号进行采集，并将采集结果传输至所述冗余处理单元内；所述冗余处理单元，包括一第一比较单元、一第二比较单元和一第三比较单元，上述三个比较单元分别实时接收所述三个采集模块的采样信息，每一比较单元分别对三个采集模块的电流值和电压值的幅值作差值并取绝对值，所述冗余处理单元将该计算结果传输至所述选择单元。本实用新型采用冗余判定，使得故障判定更加准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种线路测控装置，尤其涉及一种具有冗余判断的线路测控装置。
背景技术
现有技术中的线路测控装置，一般具有单一的处理器或者具有执行同一功能的多处理器。
中国实用新型专利一种带数据输出口的保护测控装置，专利申请号：200610118937.4，公开了一种带数据输出口的保护测控装置,包括采集信号输入、信号计算电路、电源输入、电源转换电路、状态输出电路、状态采集电路、处理器、人机交互电路、数据存储电路、状态输入、人机交流、通信电路、动作执行电路、通信、机构执行动作、输出状态;电源转换电路将外部电源转换内部电压;处理器将状态采集电路信息进行分析;并由人机交互电路、通信电路将信息传递出来;处理器定时参数传递到数据存储电路,有需要时,将记录数据从数据存储电路中取出,经由人机交互电路导出到外部设备,其特征在于:在人机交互电路处设有数据输出机构,作为数据输出口;所述的数据输出口是USB设备或串口数据输出,保护测控装置可以装入断路器或脱扣装置内。
上述专利需对信号进行单一采集，未对采集的信号进行比较处理，因而，故障判定的准确度不够。
针对上述缺陷，本实用新型创作者提供一种更加完善的方案。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种冗余线路测控装置，用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种冗余线路测控装置，其包括一信号采集单元、一冗余处理单元、一选择单元和一处理单元，其中，
所述信号采集模块包括一第一采集模块、一第二采集模块和一第三采集模块，上述三个采集模块同时对线路不同位置的电流和电压信号进行采集，并将采集结果传输至所述冗余处理单元内；
所述冗余处理单元，包括一第一比较单元、一第二比较单元和一第三比较单元，上述三个比较单元分别实时接收所述三个采集模块的采样信息，每一比较单元分别对三个采集模块的电流值和电压值的幅值作差值并取绝对值，所述冗余处理单元将该计算结果传输至所述选择单元；
所述选择单元内设置有预先设置的门限值，其将所述任一比较单元内的三个幅值的差值绝对值与所述预设的门限值进行比较，若有两个绝对值大于所述预设的门限值，则断定所述三个采样模块的相对应的线路位置出现故障，并该将该故障信息传输至所述处理单元内；
所述处理单元根据该路故障信息向一操作单元发送控制指令。
较佳的，所述各比较单元内分别设置有一端口电路，所述三个比较单元通过所述端口电路分别实时接收所述三个采集模块的采样信息。
较佳的，所述操作单元包括一采集控制继电器和一冗余控制继电器，其中，
所述采集控制继电器用以控制所述各采集模块的开合，在其中一采集模块处的线路出现故障时，所述采集控制继电器断开该处的采集动作；
所述冗余控制继电器，其用以控制各比较单元的开合，其在接收所述处理单元的控制指令后，断开所述端口电路。
较佳的，所述采集模块包括一低通滤波器、一AD采样回路、一耦合保护电路和一放大增益电路，其中，
所述耦合保护电路，用以抑制检测装置以及线路中的电干扰；
所述放大增益电路，用以还原采集的电流和电压信号。
较佳的，所述冗余线路测控装置还包括一人机交互单元，其包括一显示器及一键盘，其通过一驱动电路与所述处理单元进行数据交互，在测试开始前，需人工设置所述处理单元内的电流和电压门限值。
本实用新型的有益效果为：本实用新型采用三余度冗余判定方式判定线路中的故障及故障位置，保证了故障判定的精度和准度；本实用新型具有多种层次的处理单元，对信号采集、信号计算、信号处理和装置动作进行分层次处理，装置的运行性能更加流畅；对信号进行多位置的采集，能够判定故障出现的位置。
附图说明
图1为本实用新型冗余线路测控装置的功能框图；
图2为本实用新型冗余线路测控装置的采集模块的功能框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的详细技术特征作进一步描述，以便更加清楚的理解本实用新型。
本实用新型装置对电路中的信号进行采集后，进行一冗余判断，冗余判断的结果传输至所述处理单元进行处理，判定线路出现故障并进一步处理。
请参阅图1所示，其为本实用新型冗余线路测控装置的功能框图，本实施例中，冗余判定为一三余度冗余判定，也即线路测控装置进行三次信号采集，并将各次信号采集信息两两进行对比，得出故障信息；所述冗余线路测控装置包括一信号采集单元1、一冗余处理单元2、一选择单元3、一处理单元4和一操作单元5，其中，所述信号采集单元1包括第一采集模块11、第二采集模块12和第三采集模块13，上述三个采集模块同时对线路不同位置的电流和电压信号进行采集，并将采集结果传输至所述冗余处理单元2内。
请参阅图2所示，其为本实用新型冗余线路测控装置的采集模块的功能框图，在本实施例中，所述三个采集模块分别包括一低通滤波器111、一AD采样回路112，其分别对所在线路位置采集模块的电流和电压信号进行实时采样，所述AD采样回路之后还设置有一耦合保护电路113和一放大增益电路114，所述耦合保护电路113，以抑制检测装置以及线路中的电干扰，提高采样数据的准确；所述放大增益电路，用以还原采集的电流和电压信号。
所述冗余处理单元2包括第一比较单元21、第二比较单元22和第三比较单元23，所述各比较单元内分别设置有一端口电路；所述三个比较单元通过所述端口电路分别实时接收所述三个采集模块的采样信息，每一比较单元均对所述三个比较单元的采样信息进行差值比较，设定三个采集模块采集的电流值或者电压值幅值分别为 
、
、
，每一比较单元内分别对三个采集模块的电流值和电压值的幅值作差值并取绝对值
、、，取电流或电压的幅值作比较之后传输至所述选择单元3，所述比较单元3对每个周期的幅值进行比较选择。在本实施中，所述冗余处理单元2对采集的电流和电压信号的每周期的幅值进行比较判断，也可对零值点处的值进行判定。
所述选择单元3为一CPU芯片或者一PLC电路，所述选择单元3内存储有所述电流和电压幅值的门限值，所述选择单元3将所述冗余处理单元2内的幅值计算结果与一预设的门限值进行比较，在本实施例中，对任一比较单元内的三个幅值的差值绝对值进行比较，若有两个绝对值大于所述预设的门限值，则断定所述三个采样模块的相对应的线路位置出现故障；即若
和
的值均大于预设的门限值，则断定幅值
对应的第一采样模块11处的线路出现故障。
上述绝对值比较过程，将三位置处的线路信息均作参考，故障判定更加准确。若有三个绝对值大于所述预设的门限值，则重新进行采样判定。
所述选择单元3将判定的故障结果传输至所述处理单元4内，所述处理单元4根据该处线路故障点的信息向所述操作单元5发送控制指令。
所述操作单元5包括一采集控制继电器和一冗余控制继电器，其中，所述采集控制继电器用以控制所述各采集模块的开合，在其中一采集模块处的线路出现故障时，所述采集控制继电器断开该处的采集动作。所述冗余控制继电器，用以控制各比较单元的开合，其在接收所述处理单元4的控制指令后，断开所述端口电路。
本实用新型线路测控系统还包括一人机交互单元5，其包括一显示器及一键盘，其通过一驱动电路与所述处理单元进行数据交互，在测试开始前，需人工设置所述处理单元内的电流和电压门限值。
以上以较佳的实施例作参考，对本实用新型的技术特征及效果进行了简要说明，本实用新型并不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型宗旨的范围内，本领域技术人员可作各种变更及修改。
Claims (5)
1.一种冗余线路测控装置，其特征在于，其包括一信号采集单元、一冗余处理单元、一选择单元和一处理单元，其中，
所述信号采集模块包括一第一采集模块、一第二采集模块和一第三采集模块，上述三个采集模块同时对线路不同位置的电流和电压信号进行采集，并将采集结果传输至所述冗余处理单元内；
所述冗余处理单元，其包括一第一比较单元、一第二比较单元和一第三比较单元，上述三个比较单元分别实时接收所述三个采集模块的采样信息，每一比较单元分别对三个采集模块的电流值和电压值的幅值作差值并取绝对值，所述冗余处理单元将该计算结果传输至所述选择单元；
所述选择单元内设置有预先设置的门限值，其将所述任一比较单元内的三个幅值的差值绝对值与所述预设的门限值进行比较，若有两个绝对值大于所述预设的门限值，则断定所述三个采样模块的相对应的线路位置出现故障，并该将该故障信息传输至所述处理单元内；
所述处理单元根据该路故障信息向一操作单元发送控制指令。
2.根据权利要求1所述的冗余线路测控装置，其特征在于，所述各比较单元内分别设置有一端口电路，所述三个比较单元通过所述端口电路分别实时接收所述三个采集模块的采样信息。
3.根据权利要去2所述的冗余线路测控装置，其特征在于，所述操作单元包括一采集控制继电器和一冗余控制继电器，其中，
所述采集控制继电器用以控制所述各采集模块的开合，在其中一采集模块处的线路出现故障时，所述采集控制继电器断开该处的采集动作；
所述冗余控制继电器，其用以控制各比较单元的开合，其在接收所述处理单元的控制指令后，断开所述端口电路。
4.根据权利要求1或2所述的冗余线路测控装置，其特征在于，所述采集模块包括一低通滤波器、一AD采样回路、一耦合保护电路和一放大增益电路，其中，
所述耦合保护电路，用以抑制检测装置以及线路中的电干扰；
所述放大增益电路，用以还原采集的电流和电压信号。
5.根据权利要求4所述的冗余线路测控装置，其特征在于，所述冗余线路测控装置还包括一人机交互单元，其包括一显示器及一键盘，其通过一驱动电路与所述处理单元进行数据交互，在测试开始前，需人工设置所述处理单元内的电流和电压门限值。
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