CN208707188U - 一种用于开关柜的智能综合安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，涉及开关柜保护装置技术领域。本实用新型中：弧光传感器组与检测电路连接；检测电路与微处理器连接；电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组均与AD转换器连接；AD转换器通过SPI与微处理器连接；微处理器分别与开入量数据采集模块、开出量数据采集模块、高压带电传感器、烟雾传感器和看门狗电路连接；微处理器分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接。本实用新型通过对开关柜内电力设备的工作过程进行数据采集，增强了开关柜的智能化、数字化、网络化和安全化，有效避免开关柜故障的发生，使开关柜更人性化和合理化。

Description

一种用于开关柜的智能综合安全保护装置

技术领域

本实用新型属于开关柜保护装置技术领域，特别是涉及一种用于开关柜的智能综合安全保护装置系统。

背景技术

开关柜是一种电气设备，开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。

实时时钟(RTC)是PC主板上的晶振及相关电路组成的时钟电路的生成脉冲，RTC经过8254电路的变频产生一个频率较低一点的OS(系统)时钟TSC，系统时钟每一个cpu周期加一，每次系统时钟在系统初起时通过RTC初始化。铁电存储器(FRAM)利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储。铁电效应是指在铁电晶体上施加一定的电场时，晶体中心原子在电场的作用下运动，并达到一种稳定状态；当电场从晶体移走后，中心原子会保持在原来的位置。

目前，现有的开关柜保护装置不够智能化和数字化，导致人机交互能力较差，从而导致对开关柜的保护能力较弱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，通过对开关柜内电力设备的工作过程进行数据采集，增强了开关柜的智能化、数字化、网络化和安全化，有效避免开关柜故障的发生，使开关柜更人性化和合理化，解决了现有开关柜保护装置不够智能化和数字化的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，包括：

弧光传感器组和检测电路，所述弧光传感器组向检测电路发送所检测的弧光数据；

微处理器，所述检测电路对弧光传感器组所发送的数据进行检测并发送至微处理器进行处理；以及

电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组，所述电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组分别将所检测的电压数据、电流数据和漏电流数据发送至AD转换器；所述AD转换器通过SPI将所转换的数据发送至微处理器进行处理；

其中，所述微处理器通过数据信息传输模块分别与开入量数据采集模块、开出量数据采集模块、高压带电传感器、烟雾传感器和看门狗电路连接；所述微处理器通过数据信息传输模块分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接；所述微处理器通过数据信息传输模块分别与FRAM和以太网接口连接；所述微处理器通过数据信息传输模块与触摸屏连接；所述微处理器通过数据信息传输模块分别与图像采集装置和RS485接口连接；

日志生成模块，所述日志生成模块与微处理器可通信地耦合；所述微处理器通过以太网接口将日志生成模块所生成的数据发送至数据库服务器中进行存储；

其中，所述微处理器与无线通信模块可通信地耦合；所述微处理器通过无线通信模块将日志生成模块所生成的数据发送至终端进行存储；

所述终端与触摸屏可通信地耦合，所述终端将所接收的数据发送至TFT触摸屏进行显示。

优选地，所述开入量数据采集模块被配置为对开入量数据进行采集并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；所述开出量数据采集模块被配置为对开出量数据进行采集并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；所述高压带电传感器被配置为对带电状态进行监测并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；所述烟雾传感器被配置为对开关柜内的烟雾情况进行数据采集并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；所述看门狗电路通过GPI0对DSP处理器进行保护。

优选地，所述微处理器通过I2C分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接；所述压力传感器被配置为对开关柜内的大气压力情况进行监测；所述无线测温传感器和温湿度传感器被配置为对开关柜内的空气温度和湿度数据进行监测采集。

优选地，所述微处理器通过SPI分别与FRAM和以太网接口连接；所述FRAM被配置为对微处理器所处理的数据进行存储。

优选地，所述微处理器通过SCI向触摸屏发送数据并通过触摸屏进行数据显示，所述触摸屏为TFT触摸屏。

优选地，所述微处理器通过RS485分别与图像采集装置和RS485接口连接；所述图像采集装置包括摄像头和图像处理模块；所述图像采集装置被配置为对开关柜内的电力设备运行状态进行视频采集并将所采集视频数据发送至微处理器进行处理。

优选地，所述微处理器为DSP处理器。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过对开关柜内电力设备的工作过程进行数据采集，增强了开关柜的智能化、数字化、网络化和安全化，有效避免开关柜故障的发生，使开关柜更人性化和合理化。

2、本实用新型通过将开关内的数据通过日志生成模块进行整理，并分别发送至数据库服务器进行存储和终端进行显示，便于工作人员对开关柜内的情况进行及时获取，并使数据的显示更加明了。

3、本实用新型通过结构化设计，各种模块单独设计，采用全隔离技术，增强了开关柜的抗干扰能力。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的一种用于开关柜的智能综合安全保护装置示意图；

图2为本实用新型的日志生成系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体实施例1：

请参阅图1所示，本实用新型为一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，包括：

弧光传感器组和检测电路，弧光传感器组向检测电路发送所检测的弧光数据；

微处理器，检测电路对弧光传感器组所发送的数据进行检测并发送至微处理器进行处理；以及

电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组，电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组分别将所检测的电压数据、电流数据和漏电流数据发送至AD转换器；AD转换器通过SPI将所转换的数据发送至微处理器进行处理；

微处理器通过数据信息传输模块分别与开入量数据采集模块、开出量数据采集模块、高压带电传感器、烟雾传感器和看门狗电路连接；微处理器通过数据信息传输模块分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接；微处理器通过数据信息传输模块分别与FRAM和以太网接口连接；微处理器通过数据信息传输模块与触摸屏连接；微处理器通过数据信息传输模块分别与图像采集装置和RS485接口连接；

日志生成模块，如图2所示，日志生成模块与微处理器可通信地耦合；微处理器通过以太网接口将日志生成模块所生成的数据发送至数据库服务器中进行存储；微处理器与无线通信模块可通信地耦合；微处理器通过无线通信模块将日志生成模块所生成的数据发送至终端进行存储；终端与触摸屏可通信地耦合，终端将所接收的数据发送至TFT触摸屏进行显示。

其中，开入量数据采集模块被配置为对开入量数据进行采集并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；开出量数据采集模块被配置为对开出量数据进行采集并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；高压带电传感器被配置为对带电状态进行监测并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；烟雾传感器被配置为对开关柜内的烟雾情况进行数据采集并将所采集数据通过GPI0发送至微处理器进行处理；看门狗电路通过GPI0对DSP处理器进行保护。

其中，微处理器通过I2C分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接；压力传感器被配置为对开关柜内的大气压力情况进行监测；无线测温传感器和温湿度传感器被配置为对开关柜内的空气温度和湿度数据进行监测采集。

其中，微处理器通过SPI分别与FRAM和以太网接口连接；FRAM被配置为对微处理器所处理的数据进行存储。

其中，微处理器通过SCI向触摸屏发送数据并通过触摸屏进行数据显示，触摸屏为TFT触摸屏。

其中，微处理器通过RS485分别与图像采集装置和RS485接口连接；图像采集装置包括摄像头和图像处理模块；图像采集装置被配置为对开关柜内的电力设备运行状态进行视频采集并将所采集视频数据发送至微处理器进行处理。

其中，微处理器为DSP处理器。

具体实施例2：

弧光传感器组通过检测电路将数据发送至DSP处理器进行处理，同时电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组将所监测数据通过AD转换器进行模数转换后发送至DSP处理器进行处理，开入量数据采集模块、开出量数据采集模块、高压带电传感器、烟雾传感器、看门狗电路、压力传感器、无线测温传感器、温湿度传感器和摄像头将所监测数据进行处理；DSP处理器将上述数据进行处理后存储至FRAM中，并通过以太网、TFT触摸屏和RS485进行数据输出。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，其特征在于，包括：

弧光传感器组和检测电路，所述弧光传感器组与检测电路连接；

微处理器，所述检测电路通过数据信息传输模块与微处理器连接；

电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组，所述电压检测模块、电流检测模块和漏电流传感器组分别与AD转换器连接；所述AD转换器通过SPI与微处理器连接；

其中，所述微处理器通过数据信息传输模块分别与开入量数据采集模块、开出量数据采集模块、高压带电传感器、烟雾传感器和看门狗电路连接；所述微处理器通过数据信息传输模块分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接；所述微处理器通过数据信息传输模块分别与FRAM和以太网接口连接；所述微处理器通过数据信息传输模块与触摸屏连接；所述微处理器通过数据信息传输模块分别与图像采集装置和RS485接口连接；

日志生成模块，所述日志生成模块与微处理器可通信地耦合；所述微处理器通过以太网接口将日志生成模块所生成的数据发送至数据库服务器中进行存储；

其中，所述微处理器与无线通信模块可通信地耦合；所述微处理器通过无线通信模块将日志生成模块所生成的数据发送至终端进行存储；

所述终端与触摸屏可通信地耦合，所述终端将所接收的数据发送至TFT触摸屏进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，其特征在于，所述微处理器通过I2C分别与压力传感器、RTC、无线测温传感器和温湿度传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，其特征在于，所述微处理器通过SPI分别与FRAM和以太网接口连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，其特征在于，所述微处理器通过SCI与触摸屏连接，所述触摸屏为TFT触摸屏。

5.根据权利要求1所述的一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，其特征在于，所述微处理器通过RS485分别与图像采集装置和RS485接口连接；所述图像采集装置包括摄像头和图像处理模块。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于开关柜的智能综合安全保护装置，其特征在于，所述微处理器为DSP处理器。