CN204142892U - 故障电弧探测指示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种故障电弧探测指示系统，至少包括电弧检测模块、通信模块、故障电弧显示模块；所述的故障电弧检测模块与所述通信模块相互连接，所述的通信模块另一端与所述的故障显示模块相互连接；电弧检测模块对用电设备各支路进行实时检测，每个电弧检测模块对应检测某一支路的故障电弧信号，当检测到有多个支路有故障电弧信号时，应有多个与其对应支路的USART串口信号与对应支路的RS-485电路通讯；解决了传统的故障电弧检测器只能检测单一支路出现故障电弧的问题，能够在故障电弧发生时，准确定位具体哪一支路发生了故障电弧并发出警告提示。

Description

故障电弧探测指示系统

技术领域

本实用新型属于电弧检测领域，涉及一种电弧探测系统，具体指一种故障电弧探测指示系统。

背景技术

随着经济的飞速发展和人民生活水平质量的不断提高，地下建筑，高层建筑，大空间建筑和其他复杂的建筑大量涌现，其内部线路越来越复杂，这都给防火带来许多困扰；比如住宅内电器连线和设备存在不良的电气连接或者内部线路由于长时间的过负荷运行，电线出现绝缘层老化，绝缘效果降低，这些都可能发成故障电弧，而故障电弧易引燃线路或周围可燃物并造成了电气火灾发生。

据相关统计，仅是大约0.5A电流产生的电弧温度即可达到2000～3000摄氏度，足以引燃任何可燃物，而且当电压低至20V时电弧可稳定存在，难以熄灭，这种故障电弧常成为电气火灾的点火源，故障电弧已经成为电气火灾的重要诱因之一。

在低压配电网络中，安装故障电弧探测器是有效检测控制火灾的有效途径之一，传统的故障电弧检测器只能检测单一支路出现故障电弧的情况，而无法对整个网络进行检测和有效的控制。所以一种可以有效监控整个用电网络的故障电弧检测系统装置势在必行，因此监控器与主机之间准确有效的通信就显得至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于故障电弧监控系统的电弧检测模块与故障显示模块之间的通信方案，本方案采用485通讯，解决了传统的故障电弧检测器只能检测单一支路出现故障电弧的问题，能够在故障电弧发生时，准确定位具体哪一支路发生了故障电弧并发出警告提示。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：至少包括电弧检测模块、通信模块、故障电弧显示模块、用电设备；其特征在于：本系统还包括USART串口分别连接于电弧检测模块、通信模块和故障电弧显示模块，所述的故障电弧检测模块通过USART串口与所述通信模块相互连接，所述的通信模块另一端通过USART串口与所述的故障显示模块相互连接；所述的电弧检测模块包括电弧采样单元、供电单元和主控单元，供电单元和电弧采样单元分别连接于主控单元一端进行故障电弧的采样，主控单元另一端通过USART串口发送与接收信号并与所述通信模块进行通讯，其中，用电设备为外接设备。

电弧采样单元对用电设备支路进行实时采样，并将采样信号送入主控单元进行分析，当分析出某一支路有故障电弧发生时，主控单元通过USART串口发出故障电弧信号给通信模块，为保证长线传输信号的准确性，采用485总线系统进行通信，远端的故障显示模块接收到485总线系统传递过来的信号，产生相应的警告指示。

电弧检测模块对用电设备各支路进行实时检测，每个电弧检测模块对应检测某一支路的故障电弧信号，当检测到有多个支路有故障电弧信号时，应有多个与其对应支路的USART串口信号与对应支路的RS-485电路通讯。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图。

图2为本实用新型的通信模块框图。

图3为本实用新型的RS-485电路图。

图1中各标号分别为：

1：用电设备，2：电弧采样单元:3：主控单元3，4：供电单元，5：通信模块，6：供电中心，7：微处理器，8：液晶显示屏，9：指示灯。

具体实施方式

下面结合本实施例及其附图对本实用新型再作详细描述。

参见图1，本实用新型的故障电弧探测指示系统原理框图，包括用电设备1、电弧采样单元2、主控单元3、供电单元4、通信模块5、供电中心6、微处理器7、液晶显示屏8、指示灯9；主控单元3分别连接于供电单元4与电弧采样单元2，微处理器7分别连接于供电中心6、液晶显示屏8与指示电路9，用电设备1为外接设备。

电弧采样单元2对用电设备1支路进行实时采样，采样到的信号送入主控单元3进行相应的处理，当处理结果为故障电弧信号时，主控单元3通过USART串口发出USART串口信号(故障电弧信号)给通信模块5进行485通讯，USART串口信号经过通信模块5后，通过USART串口发出信号，微处理器7接收USART串口信号后对信号进行校验，若发现USART串口信号出现错误则将结果反馈给通信模块5，通信模块5反馈给主控单元3重新发送，若校验正确则产生一个驱动信号分别驱动液晶显示屏8与指示灯9来显示故障电弧发生，指示灯9闪烁发出警告提示。

参见图2，故障电弧探测指示系统的通信模块框图，由RS-485电路和485总线组成，接收到的故障电弧信号(USART串口信号)经过RS-485电路转换成为485信号，通过总线进行远距离传输，当到达信宿端时，仍需要RS-485电路将485信号转换成为故障电弧信号(USART串口信号)才能与微处理器7通信，微处理器7接受信号后首先会对信号进行校验，若发现信号错误则反馈给通信模块5，通信模块5反馈给主控单元3重新发送。

参见图3，弧故障探测系统的RS-485电路图，至少包括3个光耦隔离器件、1个芯片U4、3个双向瞬态二极管等；RS-485电路的主要功能是：将来自主控单元3或微处理器7的发送信号TX通过“发送器”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器”转换成被主控单元3或微处理器7接收的RX信号。

其电路的实现方式如下：微处理器的USART串口信号的RXD、TXD通过光电隔离器件U1、光电隔离器件U3分别连接芯片U4的1号引脚和4号引脚，控制信号R/D同样经过光电隔离器件U2控制芯片U4的2号引脚和3号引脚。由主控单元3输出的R/D信号通过光电隔离器件控制芯片U4的发送与接收，本实用新型中光耦器件的使用不仅起到了电气隔离的作用，而且对单片机也起到了保护作用；电阻R9连接至芯片U4的6引脚于上拉电阻R7、下拉电阻R8连接于芯片U4的7引脚用于保证无连接的芯片U4处于空闲状态，提供网络失效保护，提高RS-485节点与网络的可靠性；双向瞬态二极管V4、双向瞬态二极管V5与双向瞬态二极管V6用来保护485总线避免受外界干扰时(雷击、浪涌)产生高压损坏RS-485收发器，电路中的电感L1、电感L2、电容C1和电容C2用于提高电路的电磁干扰性能。

为方便本领域的技术人员理解，本实用新型附图1中只列举了一个USART串口信号，附图2中列举了多个USART串口信号与RS-485电路，所属技术领域的人员应当理解，本实用新型是对整个系统进行检测，应指多个支路并不单指一条支路，其应仍在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.故障电弧探测指示系统，至少包括电弧检测模块、通信模块、故障电弧显示模块、用电设备；其特征在于：本系统还包括USART串口分别连接于电弧检测模块、通信模块和故障电弧显示模块，所述的故障电弧检测模块通过USART串口与所述通信模块相互连接，所述的通信模块另一端通过USART串口与所述的故障显示模块相互连接；

其中，所述的电弧检测模块包括电弧采样单元、供电单元和主控单元，供电单元和电弧采样单元分别连接于主控单元一端进行故障电弧的采样，主控单元另一端通过USART串口发送与接收信号并与所述通信模块进行通讯；

所述的故障电弧显示模块包括供电中心、微处理器、液晶显示屏和指示灯，微处理器分别连接于供电中心、液晶显示屏和指示灯；

所述的通信模块由RS-485电路和485总线组成，RS-485电路与所述的主控单元相互连接，RS-485电路还与所述的微处理器相互连接用于信号的发送与接收。

2.根据权利要求1所述的故障电弧探测指示系统，其特征是：所述的电弧采样单元对所述的用电设备各支路进行实时采样，采样到的信号送入所述主控单元进行相应的处理，所述微处理器接收故障电弧信号后先对信号进行校验，若发现故障电弧信号出现错误，所述通信模块反馈给所述主控单元重新发送，若校验正确所述微处理器中心则产生一个驱动信号分别所述驱动液晶显示屏与所述指示灯显示故障电弧发生，所述指示灯闪烁发出警告提示。