CN208156509U - 应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型请求保护一种应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，应用于电力时间同步设备与时间同步测试模块的连接测试通路中，包括适配控制电路及信号控制模块，所述适配控制电路包括控制器、适配电路及若干个控制开关，所述适配电路包括若干子适配电路；所述信号控制模块与所述控制器电连接，用于输出触发信号到所述控制器，进而触发控制器控制所述控制开关的开/关状态。本实用新型可减轻用户的工作量，避免接线错误，更适合现场的测试环境，提高测试工作效率。

Description

应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体而言涉及能对现有的电力时间同步设备进行快速测试的装置。

背景技术

在电力行业中，随着电力生产和传输的自动化，尤其是智能电网的逐步普及，各个电厂、传输电网、配电站的继电保护和配网自动化等领域，都普遍采用了电力时间同步装置作为这些保护设备、遥控、遥感设备的时间基准。同时，由于电力系统的特殊性，对电力时间同步装置的稳定和可靠要求的非常的高，一旦时间同步设备发生了问题，就会对电网的正常运行带来严重的隐患。所以，针对电力用户现场的时间同步设备的检测装置，对发生问题的时间同步设备进行的检测和故障定位，从而快速的解决问题，恢复电网的正常运行是非常重要的。

目前的时间同步测试设备需要人工手动拔插测量连接线，重新建立电力时间同步设备与时间同步测试装置的一对一接口电线连接，导致测量效率低下，并不利于用户现场的测量操作，也容易造成测量接线错误。

因此，发明一种现场操作方便、降低用户接线工作量，提高测试效率，减少接线错误的电力时间同步现场检测装置是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，以解决现有技术中存在的对电力时间同步装置进行测试时，切换被测信号时需要人工拔插连接线造成的操作频繁和接线错误的问题。

为达到上述技术目的，本实用新型采取的技术方案是：应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，应用于电力时间同步设备与时间同步测试模块的连接测试通路中，包括：

适配控制电路，所述适配控制电路包括控制器、适配电路及若干个控制开关，所述适配电路包括若干子适配电路；所述控制开关的输入端共同拥有一个输入适配插口，所述控制开关的输出端一一对应电连接到所述子适配电路的输入端，所述控制开关的控制端电连接到所述控制器；所述子适配电路的输出端统一电连接到一个输出适配接口，所述输出适配接口电连接到所述时间同步测试模块；

信号控制模块，与所述控制器电连接，用于输出触发信号到所述控制器，进而触发控制器控制所述控制开关的开/关状态。

进一步地，所述控制开关为继电器。

进一步地，所述信号控制模块包括触摸显示屏、微处理器，所述触摸显示屏与所述微处理器电连接，所述微处理器还与所述控制器电连接。

更加进一步地，还包括显示和人机接口模块，所述显示和人机接口模块电连接到时间同步测试模块及微处理器。

进一步地，还包括为所述适配控制电路、信号控制模块供电的电源模块，所述电源模块包括整流模块、DC-DC稳压电路及一个外部电源接口，所述外部电源接口与所述整流模块的输入端电连接，所述整流模块的输出端与所述DC-DC稳压电路的输入端电连接，所述DC-DC稳压电路的输出端电连接到所述适配控制电路及信号控制模块。

本实用新型的工作原理是：对电力时间同步设备进行测试时，先将电力时间同步设备的RS485、RS232等信号输出接口接入到控制开关的输入端，通过信号控制模块中的触摸显示屏选择测试仪器首先要测量的具体信号，例如，测试仪器先测量RS485信号，则通过触摸显示屏选择RS485，微控制器此时控制连接到RS485信号的控制开关闭合，其他控制开关断开，从而使得电力时间同步设备的RS485信号输出到相应的子适配电路经子适配电路适配为TTL信号后经输出适配接口输出，最后输入到时间同步测试模块实现对RS485信号的测试。对其他信号的测试原理同前所述。显示和人机接口模块电连接到时间同步测试模块是用于给用户提供测试结果显示，使用户通过测试结果选择信号控制模块的被测信号。此外，该显示和人机接口模块还具有网口和USB接口，以便向上位机或后台服务器输出测试结果，以便用户可以在电脑上查看结果或者长期保持。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型能应用在如变电站、智能电网、发电厂等单位的配网自动化、继电保护、遥控、遥感等装置现场，对其配套的电力时间同步状态进行的测量的时候，只需要连接线连接到适配控制电路的输入接口上，通过信号控制模块切换进入到测试仪器的具体被测信号，在完成一个信号的测试进行下一个信号测试时，无需用户重新拔插连接线，只需用户将电力时间同步设备一端的连接线断开进行重新拔插即可。可减轻用户的工作量，避免接线错误，更适合现场的测试环境，提高测试工作效率。

(2)由于该适配控制电路的存在，能支持目前电力行业标准中所有的电接口信号类型和信号编码。

(3)本实用新型每次测量一种信号，这样可以准备对电力时间同步设备进行故障定位。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

本实用新型的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，在附图中：

图1为本实用新型的电路连接图；

图2为本实用新型的电路原理框图；

图3为本实用新型其中适应RS485信号的子适配电路图；

图4为本实用新型其中适应RS232信号的子适配电路图；

图5为本实用新型其中的DC-DC稳压电路图；

图6为本实用新型的外部结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

本实施例的附图具体详见图1至图6，本实施例提供的该应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，其应用于电力时间同步设备与时间同步测试模块的连接测试通路中，在应用时，该信号切换装置相当于是一个中间转换器，连接在电力时间同步设备与现有的时间同步测试模块之间，实现不同信号的切换，该装置具体包括适配控制电路1及信号控制模块2。

其中，适配控制电路1包括控制器、适配电路及若干个控制开关，所述适配电路包括若干子适配电路；所述控制开关的输入端共同拥有一个输入适配插口3，具体而言，所有控制开关的输入端均共同拥有一个输入适配插口3，需要测试时，只需要一根连接导线，该连接导线一端插入该输入适配插口3、另一端接到电力时间同步设备的相应的一个输出信号接口；所述控制开关的输出端一一对应电连接到所述子适配电路的输入端，所述子适配电路的输出端统一电连接到一个输出适配接口4，所述输出适配接口4电连接到所述时间同步测试模块，所述控制器电连接所述控制开关的控制端用于控制控制开关的开/关状态。电力时间同步设备输出的信号经由控制开关连接到各子适配电路，控制器再控制各控制开关的断开/闭合状态，从而每次可以允许电力时间同步设备的一种输出信号连接到与之对应的子适配电路中，子适配电路将电力时间同步设备输出的信号统一适配为TTL信号再经由输出适配接口4接入时间同步测试模块进行测试。

具体地，子适配电路包括如图4所示的适配RS422/RS485信号的子适配电路、如图3所示的适配RS232信号的子适配电路，其中适配RS422/RS485信号的子适配电路的输出信号端为MAX3088ECSA的D1引脚，适配RS232信号的子适配电路的输出信号端为MAX3232SOP的T1OUT引脚。需要说明的是，上述的适配电路均是现有技术内容，因而在本实施例中不进行赘述。

具体地，本实施例为了配合现有的电力时间同步设备，其控制开关的个数为5个，相应的子适配电路也为5个。

本实施例中，该控制开关选用继电器，分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3、继电器K4及继电器K5，如图1的电路连接结构所示，继电器K1至继电器K5的第一端共同拥有一个输入适配插口3，继电器K1至继电器K5的控制信号端分别电连接到控制器的输出端(PA1-PA5)，继电器K1至继电器K5的的第二端分别接入到子适配电路的输入端(IN1-IN5)上，各子适配电路的输出端统一经由输出适配接口4(TTL-OUT)电连接到时间同步测试模块。测量时，用户用一根导线将电力时间同步设备的一路信号电连接到该输入适配插口3上，若该信号为RS485信号，则控制器控制继电器K1闭合，将该RS485信号输入到如图4所示的子适配电路中转换成TTL信号后再传输到时间同步测试模块上，时间同步测试模块再根据输入的TTL信号编码类型，对输入的信号进行测量，从而实现对时间同步信号的测量。进行下一个信号测量，例如进行RS232信号，只需要将导线连接电力时间同步设备的一端重新拔出连接到相应的RS232输出端口，控制器进而控制继电器K2闭合，将该RS232信号输入到如图3所示的子适配电路中转换成TTL信号后再传输到时间同步测试模块上进行测试。

本实施例中，控制器具体选用STM32处理器，继电器具体选用电磁式继电器。

其中，所述信号控制模块2包括触摸显示屏、微处理器，该微处理器也选用STM32F103处理器，触摸显示屏为2.4寸TFT液晶显示触摸屏，该触摸显示屏与所述微处理器电连接，所述微处理器电连接到适配控制电路，具体地连接到适配控制电路中控制器的输入端。具体的电路连接关系为：该触摸显示屏的D0-D15分别电连接到STM32F103处理器的PB0-PB15，STM32F103处理器的PA0、PA4、PA5、PA6、PA7分别连接触摸显示屏的RESET、CS、RS、WR、RD；该微处理器的PA8电连接到控制器的PC1引脚，用户通过该触摸显示屏选择需要被测试的信号，与该触摸显示屏连接的微处理器将该用户的选择转化成控制指令到控制器，控制器根据该控制指令控制相应继电器的闭合/关断。

本实施例中，还包括显示和人机接口模块，所述显示和人机接口模块电连接到时间同步测试模块及微处理器。该显示和人机接口模块可以是与现有的时间同步测试模块相匹配的平板电脑，主要完成测试结果的显示，并将测试结果发送到微处理以便用户通过触摸显示屏查看结果从而方便操作。显示和人机接口模块还具有网口9和USB接口8，以便输出测试结果，实现对测试数据的导出和保存功能。

本实施例中，还包括为所述适配控制电路1、信号控制模块2供电的电源模块，该电源模块包括整流模块、DC-DC稳压电路及一个外部电源接口6，所述外部电源接口与所述整流模块的输入端电连接，所述整流模块的输出端与所述DC-DC稳压电路的输入端电连接，所述DC-DC稳压电路的输出端电连接到所述适配控制电路1及信号控制模块2。本实施例中，整流模块的商品型号为ZYHZ-2.5-W-S24，该整流模块将220v交流电压整流为15V直流电压，DC-DC稳压电路如图5所示，该DC-DC稳压电路包括型号为MP2307的稳压芯片及外围电路，整流模块输出的15V直流电压经该DC-DC稳压电路后输出VDD_5V电压，为控制器和微处理器提供输入稳定的工作电压。

制造本实用新型时，如图6所示，可以将适配控制电路1、信号控制模块2及电源模块集成在一个电路板上，再由绝缘外壳7封装成一个盒体结构，在该盒体结构上预留出输入适配插口3、输出适配接口4、电源接口6、USB接口8及网口9，最后将该盒体结构7与显示和人机接口模块(平板电脑)连接为一个整体，该实用新型可以制作成尺寸较小便于携带的装置。

使用该实用新型时，只需要一根导线将电力时间同步设备的信号输出接口与本装置的输入适配插口3进行连接，再将本装置的输出适配接口4接入到现有的时间同步测试模块的接口上，通过信号控制模块的触摸显示屏5进行信号切换，例如，在时间同步测试模块完成了RS485信号的测试后要进行RS232信号时，只需要将导线连接电力时间同步设备的一端重新拔出连接到相应的RS232口，再通过通过显示触摸屏5点击RS232信号，这时，控制器STM32的PA2引脚发出高电平，使继电器K2触合，其他继电器断开从而将RS232信号接入如图3所示的子适配电路，该子适配电路将该RS232信号转换成TTL信号后经由输出适配接口4传输到时间同步测试模块中进行测试。因而，相比于传统的需要全部拔出连接导线重新将电力时间同步设备与时间同步测试一对一连接，使用本实用新型时，在时间同步测试模块进行各个信号测试的过程中，只需用户根据测试信号换位于电力时间同步设备一端的插接口即可，从而提高了测试效率，避免了接线错误。

需要指出的是本实施例中的时间同步测试模块为现有的时间同步测试仪器。

本实施例叙述的较为具体和详细，也给出了实施例的一些优选措施，但是，该实施例和优选措施并不能作为对本实用新型的限制，本领域的技术人员看到该方案时，做出的其他变形和等同手段的替换，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，应用于电力时间同步设备与时间同步测试模块的连接测试通路中，其特征在于，包括：

适配控制电路，所述适配控制电路包括控制器、适配电路及若干个控制开关，所述适配电路包括若干子适配电路；所述控制开关的输入端共同拥有一个输入适配插口，所述控制开关的输出端一一对应电连接到所述子适配电路的输入端，所述控制开关的控制端电连接到所述控制器；所述子适配电路的输出端统一电连接到一个输出适配接口，所述输出适配接口电连接到所述时间同步测试模块；

信号控制模块，与所述控制器电连接，用于输出触发信号到所述控制器，进而触发控制器控制所述控制开关的开/关状态。

2.根据权利要求1所述的应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，其特征在于：所述控制开关为继电器。

3.根据权利要求1所述的应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，其特征在于：所述信号控制模块包括触摸显示屏、微处理器，所述触摸显示屏与所述微处理器电连接，所述微处理器还与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，其特征在于：还包括显示和人机接口模块，所述显示和人机接口模块电连接到时间同步测试模块及微处理器。

5.根据权利要求1所述的应用于测量电力时间同步设备的信号切换装置，其特征在于：还包括为所述适配控制电路、信号控制模块供电的电源模块，所述电源模块包括整流模块、DC-DC稳压电路及一个外部电源接口，所述外部电源接口与所述整流模块的输入端电连接，所述整流模块的输出端与所述DC-DC稳压电路的输入端电连接，所述DC-DC稳压电路的输出端电连接到所述适配控制电路及信号控制模块。