CN208270729U - 基于arm控制器的断路器机械特性综合检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，涉及断路器检测技术领域。所述基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，包括断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器、温湿度传感器、操作电压信号输入单元、信号隔离单元、AD采样单元、电源电路单元、ARM控制器、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元，实现了对断口跳变信号、负荷电流信号、操作线圈电流信号、储能电机电流信号、振动信号、速度信号和直流操作电压信号的测量，通过分析和判断这些测量信号，评估断路器的运行状态，从而对断路器可能产生的故障进行诊断。

Description

基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统

技术领域

本实用新型属于断路器检测技术领域，尤其涉及一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统。

背景技术

断路器是高压电网中的重要设备，主要起控制和保护设备的作用。随着使用时间的增加，断路器某些部件会不断的老化或损坏，如机械机构的磨损、触头的磨损、分合闸二次机构的故障等。这些问题都可能会导致断路器的运行失常，甚至于影响到整个电网的安全运行。因此，断路器的机械性能的测试显得非常重要，如果能通过测试数据的分析，对断路器的运行状态进行评估，同时对断路器可能产生的故障进行诊断，将极大的提高断路器的安全运行水平和检修效率，因此，本实用新型提供了适合现场操作使用的一种便捷式手持断路器机械特性综合检测系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，包括断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器、温湿度传感器、操作电压信号输入单元、信号隔离单元、AD采样单元、电源电路单元、ARM控制器、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元；

所述断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器以及温湿度传感器分别通过所述AD采样单元与所述ARM控制器相连接；所述操作电压信号输入单元通过信号隔离单元与所述ARM控制器相连接；所述电源电路单元、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元分别与所述ARM控制器相连接。

进一步的，所述断路器断口跳变采样单元采用恒流输出电压方式，提高了合闸时触发电流阀值，所述触发电流阀值＞100mA。

进一步的，所述操作线圈电流采样单元采用霍尔电流钳。

进一步的，所述AD采样单元采用型号为AD7920的AD转换器。

进一步的，所述信号隔离单元包括依次连接的信号衰减模块、信号调理模块、模数转换模块、数字隔离模块以及串行输出模块；所述操作电压信号输入单元与所述信号衰减模块连接，所述串行输出模块与所述ARM控制器连接。

进一步的，所述电源电路单元包括依次连接的充电接口、锂电池组、电源开关及电压监测电路以及内部辅助电源电路；所述锂电池组与所述ARM控制器连接，用于提供电源。

进一步的，所述存储单元包括SRAM内存器和FLASH存储器，所述FLASH存储器采用NANDFLASH存储器。

进一步的，所述通讯接口单元包括USB接口、RS232接口、CAN接口以及蓝牙模块。

进一步的，所述断路器机械特性综合检测系统还包括按键和指示灯，所述按键和指示灯分别与所述ARM控制器相连接；所述按键为多字符键盘，可以方便的输入断路器的相关信息。

进一步的，所述ARM控制器采用32位嵌入式ARM控制器。

与现有技术相比，本实用新型所提供的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，包括断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器、温湿度传感器、操作电压信号输入单元、信号隔离单元、AD采样单元、电源电路单元、ARM控制器、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元，实现了对断口跳变信号、负荷电流信号、操作线圈电流信号、储能电机电流信号、振动信号、速度信号和直流操作电压信号的测量，通过分析和判断这些测量信号，评估断路器的运行状态，从而对断路器可能产生的故障进行诊断，提高了断路器的安全运行水平和检修效率；

本实用新型同时还提供了温湿度检测、实时时钟、USB接口、蓝牙传输、GPS以及扩展接口，内置锂电池和大容量存储器；整个综合检测系统建立在32位嵌入式ARM控制器的基础之上，运行和计算处理速度远超普通单片机；本实用新型的综合检测系统不仅实现了与外部传感器和采样单元的数据传输，而且通过设置的多字符键盘，可以方便的输入断路器的相关信息；还可以在液晶显示屏上的波形界面使用光标对测试数据进行初步的分析和判断。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，包括断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器、温湿度传感器、操作电压信号输入单元、信号隔离单元、AD采样单元、电源电路单元、ARM控制器、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元；

断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器以及温湿度传感器分别通过AD采样单元与ARM控制器相连接；操作电压信号输入单元通过信号隔离单元与ARM控制器相连接；电源电路单元、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元分别与ARM控制器相连接。

断路器断口跳变采样单元采用恒流输出电压方式采集A/B/C三相离线断口的跳变信号，提高了合闸时触发电流阀值，触发电流阀值＞100mA。

断路器负荷电流采样单元采集A/B/C三相负荷交流电流信号。

操作线圈电流采样单元采用霍尔电流钳采集1路操作线圈直流电流信号。

储能电机电流采样单元采集1路储能电机电流信号。

操作电压信号输入单元采集一组直流操作电压。

AD采样单元采用型号为AD7920的12位AD转换器。

信号隔离单元包括依次连接的信号衰减模块、信号调理模块、模数转换模块、数字隔离模块以及串行输出模块；操作电压信号输入单元与信号衰减模块连接，串行输出模块与ARM控制器连接；通过信号隔离单元进行直流操作电压的采集，避免了由于直流操作电压较高直接引入造成的测试不安全，以及电压切换产生的尖峰信号对测试的干扰。数字隔离模块选用型号为ADUM2402 的数字隔离芯片。

电源电路单元包括依次连接的充电接口、锂电池组、电源开关及电压监测电路以及内部辅助电源电路；锂电池组与ARM控制器连接，用于提供电源；锂电池组是由3片3.7V锂电池串联连接而成，通过充电接口为其进行充电，适应于现场作业。

存储单元包括SRAM内存器和FLASH存储器，FLASH存储器采用NANDFLASH存储器。

人机交互单元采用5.7寸，640*480VGA的液晶显示屏。

通讯接口单元包括USB接口、RS232接口、CAN接口以及蓝牙模块。

断路器机械特性综合检测系统还包括按键和指示灯，按键和指示灯分别与ARM控制器相连接；按键为多字符键盘，可以方便的输入断路器的相关信息。

ARM控制器采用32位嵌入式ARM控制器，小体积、低功耗、高性能、低成本。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：包括断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器、温湿度传感器、操作电压信号输入单元、信号隔离单元、AD采样单元、电源电路单元、ARM控制器、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元；

所述断路器断口跳变采样单元、断路器负荷电流采样单元、操作线圈电流采样单元、储能电机电流采样单元、振动传感器、速度传感器以及温湿度传感器分别通过所述AD采样单元与所述ARM控制器相连接；所述操作电压信号输入单元通过信号隔离单元与所述ARM控制器相连接；所述电源电路单元、存储单元、人机交互单元、实时时钟单元以及通讯接口单元分别与所述ARM控制器相连接。

2.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述断路器断口跳变采样单元采用恒流输出电压方式。

3.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述操作线圈电流采样单元采用霍尔电流钳。

4.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述AD采样单元采用型号为AD7920的AD转换器。

5.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述信号隔离单元包括依次连接的信号衰减模块、信号调理模块、模数转换模块、数字隔离模块以及串行输出模块；所述操作电压信号输入单元与所述信号衰减模块连接，所述串行输出模块与所述ARM控制器连接。

6.如权利要求5所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述数字隔离模块选用型号为ADUM2402 的数字隔离芯片。

7.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述电源电路单元包括依次连接的充电接口、锂电池组、电源开关及电压监测电路以及内部辅助电源电路；所述锂电池组与所述ARM控制器连接。

8.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述存储单元包括SRAM内存器和FLASH存储器，所述FLASH存储器采用NANDFLASH存储器。

9.如权利要求1所述的基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述通讯接口单元包括USB接口、RS232接口、CAN接口以及蓝牙模块。

10.如权利要求1至9所述的任一基于ARM控制器的断路器机械特性综合检测系统，其特征在于：所述系统还包括按键和指示灯，所述按键和指示灯分别与所述ARM控制器相连接；所述按键为多字符键盘。