CN208862636U - 变电站直流电源智能测控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及变电站直流电源监控技术领域，具体涉及一种变电站直流电源智能测控装置，包括监控主机和触摸显示器，所述监控主机包括总线板卡、主板卡、扩展板卡、开入开出板卡、绝缘板卡和电源板卡，所述主板卡通过总线板卡与其他板卡连接，所述扩展板卡与主板卡连接实现串口的扩展与外部设备通信，所述开入开出板卡与主板卡连接实现开关量的采集与告警输出，所述绝缘板卡与主板卡连接实现绝缘监测，所述电源板卡外接220V交直流电源输出24V与5V电压为监控主机和液晶触控器供电。本实用新型形成测控一体、业务集成的监控系统，便于实现统一的协调控制、安全操作及全景展示。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站直流电源监控技术领域，具体涉及一种变电站直流电源智能测控装置。
背景技术
变电站用直流电源是整个变电站站用电源系统的核心，是变电站安全运行的基础。多年电力系统运行经验证明，在发变电站设备发生故障的关键时刻，特别是在站用交流电源失压的状态下，直流电源系统如果出现供电中断，必将造成主设备严重损坏或引起火灾、设备爆炸、电网大面积停电，甚至区域电网解列的严重后果。
直流电源系统的测控装置是站端直流电源系统管理功能的核心，不仅关系到直流电源系统的安全稳定运行，同时，直流电源测控装置的功能又是直流电源提升智能化、自动化提升的关键因素。智能型直流电源测控系统应具备直流母线、充电模块、蓄电池组、输断路器、联络开关、馈电支路的数据及状态全面监测、设备的协调操作控制、数据综合分析能力，并具备全景化展示、数字化传输直流电源系统各种参数和工作状态的能力。目前，直流电源测控装置并不能很好满足上述要求。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种变电站直流电源智能测控装置，形成测控一体、业务集成的监控系统，便于实现统一的协调控制、安全操作及全景展示。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：
所述变电站直流电源智能测控装置，包括监控主机和触摸显示器，所述监控主机包括总线板卡、主板卡、扩展板卡、开入开出板卡、绝缘板卡和电源板卡，所述主板卡通过总线板卡与其他板卡连接，所述扩展板卡与主板卡连接实现串口的扩展与外部设备通信，所述开入开出板卡与主板卡连接实现开关量的采集与告警输出，所述绝缘板卡与主板卡连接实现绝缘监测，所述电源板卡外接220V交直流电源输出24V与5V电压为监控主机和液晶触控器供电。
优选地，所述触摸显示器采用，所述监控主机与液晶触控器通过DVI24+5标准线连接，液晶触控器由液晶背板、液晶屏与触控板组成，液晶背板具有LVDS接口转换模块与触摸控制模块组成，液晶触控的DVI接口通过连接线与监控主机的DVI接口连接，实现设备的显示功能，通过触控板与触摸控制模块实现触摸功能。
优选地，所述主板卡上的UART与CAN接口接至扩展板卡的通信电路实现对外通信。
优选地，所述通信电路包括光电隔离电路和RS485电平转换电路，光电隔离电路输出端与RS485电平转换电路输入端相接，RS485电平转换电路输出端与主板卡接过来的UART信号输入端相接，485通信芯片U1_5的管脚A和管脚B接至外部终端设备。
优选地，所述主板卡上的IIC总线通过总线板卡接至开入开出板卡的开关量采集电路与告警输出电路；所述开关量采集电路包括3个采集子单元，每个采集子单元包括限流电阻、光电隔离电路、上拉电阻和双向缓冲器U12，开关量信号通过接线端子经过限流电阻后接至光电隔离电路发光侧，光电隔离输出经过上拉电阻接至双向缓冲器U12，双向缓冲器U12输出接至扩展出的IO口实现开关量采集；所述告警输出电路包括16个告警子单元，每个告警子单元包括光耦隔离、限流电阻、达林顿驱动管与继电器，告警信号接至光耦隔离电路发光侧，光耦隔离输出通过限流电阻接至达林顿驱动管，驱动信号驱动继电器实现告警输出。
优选地，所述主板卡上的SPI总线通过总线板卡连接至绝缘监测板卡的绝缘监测电路。
优选地，所述主板卡上的电源输入端口通过总线板卡连接至电源板卡的电压转换电路。
本实用新型监控主机与液晶触控器通过DVI24+5标准线连接实现触控显示功能，监控主机的主板卡通过总线板卡与扩展板卡连接，主板卡上的UART与CAN接口接至扩展板卡的通信电路实现对外通信，监控主机主板卡通过总线板卡与开入开出板卡连接，主板卡上的IIC总线接至开入开出板卡的开关量采集电路与告警输出电路实现开关量采集与告警输出功能，监控主机主板卡通过总线板卡与绝缘板卡连接，主板与绝缘板卡进行交互实现直流系统的绝缘监测功能，主板与电源板卡通过总线板卡连接，电源板卡外接220V交直流输入电压，输出24V与5V直流电压，输出电压通过总线板给其他板卡供电。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型在直流电源系统现有的监控装置基础上，取代原有的直流测控装置、微机绝缘监测装置、蓄电池管理装置，形成测控一体、业务集成的监控系统。直流电源智能测控的设置，减少通信网络层级，使得数据传输速度更快更可靠；取消信息的重复采集，实现了数据的共享；以网络化的信息传输机制，减少了二次信号电缆的数量；对直流电源系统进行统一的数据采集、数据存储、数据分析、故障报警，便于实现统一的协调控制、安全操作及全景展示。
附图说明
图1本实用新型结构框图。
图2 485通信电路原理图。
图3开关量状态采集功能原理图。
图4告警输出原理图。
图5绝缘监测电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：
实施例1：
如图1所示，本实施例所述变电站直流电源智能测控装置，包括监控主机和触摸显示器，所述监控主机包括总线板卡、主板卡、扩展板卡、开入开出板卡、绝缘板卡和电源板卡，所述主板卡通过总线板卡与其他板卡连接，所述扩展板卡与主板卡连接实现串口的扩展与外部设备通信，所述开入开出板卡与主板卡连接实现开关量的采集与告警输出，所述绝缘板卡与主板卡连接实现绝缘监测，所述电源板卡外接220V交直流电源输出24V与5V电压为监控主机和液晶触控器供电。
其中，触摸显示器采用，所述监控主机与液晶触控器通过DVI24+5标准线连接，液晶触控器由液晶背板、液晶屏与触控板组成，液晶背板具有LVDS接口转换模块与触摸控制模块组成，液晶触控的DVI接口通过连接线与监控主机的DVI接口连接，实现设备的显示功能，通过触控板与触摸控制模块实现触摸功能。
主板卡上的UART与CAN接口接至扩展板卡的通信电路实现对外通信，如图2所示，通信电路包括光电隔离电路和RS485电平转换电路，光电隔离电路输出端与RS485电平转换电路输入端相接，RS485电平转换电路输出端与主板卡接过来的UART信号输入端相接，485通信芯片U1_5的管脚A和管脚B接至外部终端设备，RS485电平转换电路将TTL电平转换为RS485电平，R1-R5为上拉电阻，使信号线电平与UART保持一致，485通信芯片U1_5的A、B端对地之间加有TVS进行保护，通过接线端子接至外部终端设备，实现设备的485通信功能
主板卡上的IIC总线通过总线板卡接至开入开出板卡的开关量采集电路与告警输出电路；如图3所示，开关量采集电路包括3个采集子单元，每个采集子单元包括限流电阻、光电隔离电路、上拉电阻和双向缓冲器U12，开关量信号通过接线端子经过限流电阻后接至光电隔离电路发光侧，光电隔离输出经过上拉电阻接至双向缓冲器U12，双向缓冲器U12输出接至扩展出的IO口实现开关量采集；如图4所示，告警输出电路包括16个告警子单元，每个告警子单元包括光耦隔离、限流电阻、达林顿驱动管与继电器，告警信号接至光耦隔离电路发光侧，光耦隔离输出通过限流电阻接至达林顿驱动管，驱动信号驱动继电器实现告警输出。
所述主板卡上的SPI接口通过总线板卡连接至绝缘板卡的绝缘监测电路，如图5所示，绝缘监测电路包括正、负母线，交流电压测量电路和直流系统绝缘电阻测量电路，图中，KM+、KM-分别为直流系统的正、负母线，所示交流电压测量电路由电容C1-C2和电阻R1-R2组成，所述直流系统绝缘电阻测量电路由电阻R3-R6和电子开关K1-K2组成，R1-R2为采样电阻，装置通过采集电阻R1-R2两端的电压变化即可判断直流系统是否发生交流窜入；电阻R3-R4为采样电阻，电阻R5-R6为监测电阻，分别投入电子开关K1、K2可将R5、R6两个电阻分别投入直流系统，测得电阻R3、R4两端对地电压的变化，通过计算即可得到直流系统的绝缘电阻。
所述主板卡上的电源接口通过总线板卡连接至电源板卡的电压转换电路。
本实用新型监控主机与液晶触控器通过DVI24+5标准线连接实现触控显示功能，监控主机的主板卡通过总线板卡与扩展板卡连接，主板卡上的UART与CAN接口接至扩展板卡的通信电路实现对外通信，监控主机主板卡通过总线板卡与开入开出板卡连接，主板卡上的IIC总线接至开入开出板卡的开关量采集电路与告警输出电路实现开关量采集与告警输出功能，监控主机主板卡通过总线板卡与绝缘板卡连接，主板与绝缘板卡进行交互实现直流系统的绝缘监测功能，主板与电源板卡通过总线板卡连接，电源板卡外接220V交直流输入电压，输出24V与5V直流电压，输出电压通过总线板给其他板卡供电。
Claims (9)
1.一种变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，包括监控主机和触摸显示器，所述监控主机包括总线板卡、主板卡、扩展板卡、开入开出板卡、绝缘板卡和电源板卡，所述主板卡通过总线板卡与其他板卡连接，所述扩展板卡与主板卡连接实现串口的扩展与外部设备通信，所述开入开出板卡与主板卡连接实现开关量的采集与告警输出，所述绝缘板卡与主板卡连接实现绝缘监测，所述电源板卡外接220V交直流电源输出24V与5V电压为监控主机和液晶触控器供电。
2.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述触摸显示器采用液晶触控器，所述监控主机与液晶触控器通过DVI24+5标准线连接。
3.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述主板卡上的UART与CAN接口接至扩展板卡的通信电路实现对外通信。
4.根据权利要求3所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述通信电路包括光电隔离电路和RS485电平转换电路，光电隔离电路输出端与RS485电平转换电路输入端相接，RS485电平转换电路输出端与主板卡接过来的UART信号输入端相接，485通信芯片U1_5的管脚A和管脚B接至外部终端设备。
5.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述主板卡上的IIC总线通过总线板卡接至开入开出板卡的开关量采集电路与告警输出电路。
6.根据权利要求5所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述开关量采集电路包括3个采集子单元，每个采集子单元包括限流电阻、光电隔离电路、上拉电阻和双向缓冲器U12，开关量信号通过接线端子经过限流电阻后接至光电隔离电路发光侧，光电隔离输出经过上拉电阻接至双向缓冲器U12，双向缓冲器U12输出接至扩展出的IO口实现开关量采集。
7.根据权利要求5或6所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述告警输出电路包括16个告警子单元，每个告警子单元包括光耦隔离、限流电阻、达林顿驱动管与继电器，告警信号接至光耦隔离电路发光侧，光耦隔离输出通过限流电阻接至达林顿驱动管，驱动信号驱动继电器实现告警输出。
8.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述主板卡上的SPI总线通过总线板卡连接至绝缘监测板卡的绝缘监测电路。
9.根据权利要求1所述的变电站直流电源智能测控装置，其特征在于，所述主板卡上的电源输入端口通过总线板卡连接至电源板卡的电压转换电路。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113868165A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 许昌许继软件技术有限公司 | 一种基于辅助设备就地模块的通信装置及方法 |
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Granted publication date: 20190514 |