CN209844544U - 一种带多重预警的直流保护测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带多重预警的直流保护测控装置，包括信号采集主模块、A/D转换模块、预警电路、核心控制模块、MCU通讯模块和MCU人机交互模块，A/D转换模块将信号采集主模块采集到的模拟信号转换为数字信号传输给核心控制模块，后者内部的MCU主控制模块对数字信号作出比对判断后向其内部的工作电路断路器控制模块或报警电路继电器控制模块发出指令，完成工作电路的断路或接通报警电路发出警报。该装置的应用可避免在电路系统出现短暂的非损害性故障时也切断电路，从而保证了供电系统工作的连续性，增大了供电系统的工作效率。

Description

一种带多重预警的直流保护测控装置

技术领域

本实用新型涉及供电系统领域，具体涉及一种带多重预警的直流保护测控装置。

背景技术

现有的电车、地铁、轻轨等设备多是采用直流供电系统,要求直流供电系统在可靠性、安全性和实时性上能够满足整流器与馈线柜的保护和控制需求，现有直流供电系统在进行保护时，是对直流系统中的各分支电路的电参量信号进行采集，主控模块对采集到的电参量信号进行逻辑判断，当电参量存在异常波动时，则控制断路器动作，切断相应的分支电路。该系统虽然能够较好的实现电路保护，但是处理方式不够精细，事实上，在很多情况下，分支电路即使出现电参量的异常波动，短时间内也不会造成电路系统的损伤，有时后续还会自动恢复正常，在这种情况下，直接切断该分支电路，会大幅降低系统的工作效率，并且在多条电路同时异常切断的情况下，会增加工作人员的处理难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带多重预警的直流保护测控装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带多重预警的直流保护测控装置，包括：

信号采集主模块，其包括多个独立的信号采集模块，每个信号采集模块用于对直流供电系统中一个分支工作电路的电参量模拟信号进行采集；

A/D转换模块，其与信号采集主模块连接用于将各信号采集模块采集到的模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号；

预警电路，其由多个分支预警电路彼此并联而成，各分支预警电路中均设有由继电器控制的预警开关；

核心控制模块，其包括MCU主控制模块、预警电路继电器控制模块和工作电路断路器控制模块，其中MCU主控制模块中预设有三组限制电参量范围的区间阈值，其与A/D转换模块连接用于接收来自A/D转换模块的数字信号并与三组区间阈值进行比对，根据比对结果向预警电路继电器控制模块或工作电路断路器控制模块发出指令，预警电路继电器控制模块根据其接收到的指令，控制相应的分支预警电路中预警开关相对应的继电器动作，工作电路断路器控制模块根据其接收到的指令，控制设在相应的分支工作电路中的断路器工作；

MCU通讯模块，其与MCU主控制模块连接，用于实现MCU主控制模块与外部装置之间的信息交互；

MCU人机交互模块，其与MCU主控制模块连接，MCU主控制模块将其接收到的电参量信息反馈MCU人机交互模块的界面上，同时接收来自MCU人机交互模块的参数设置指令。

更优的，所述的带多重预警的直流保护测控装置，MCU人机交互模块上设有用于显示各分支工作电路电参量的触摸显示屏。

更优的，所述的带多重预警的直流保护测控装置，MCU主控制模块、MCU通讯模块和MCU人机交互模块内均设有存储单元用于数据保存。

更优的，所述的带多重预警的直流保护测控装置，MCU人机交互模块上设有与各预警分支电路相对应的预警指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所提供的带多重预警的直流保护测控装置，在MCU主控制模块中预设有三组限制电参量范围的区间阈值，分别为电路异常断路区间、电路异常报警区间和电路正常区间，信号采集模块采集的电参量信息经A/D转换模块转化后输入到MCU主控制模块中与这些区间阈值进行比对，当处于电路异常断路区间时，MCU主控制模块控制工作电路断路器控制模块动作，使相对应分支工作电路中断路器工作切断该分支工作电路，当处于电路异常报警区间时，分支工作电路不断路，而是通过报警电路继电器控制模块控制相应报警电路中报警开关的继电器工作，闭合报警开关，导通该报警电路，发出警报给予工作人员异常提醒，当处于电路正常区间时，则主控制模块不动作。通过该系统，只有在分支电路异常且可能对电路系统产生实时性损害时才会及时切断工作电路，而电路异常但暂不会对电路系统造成损害时，则不切断电路，只是通过报警电路发出警报提醒工作人员关注，工作人员视该电路后续情况决定是否切断电路，这样就可以大幅提高电路系统的工作效率，而当多支工作电路同时异常时，工作人员可以通过警报和相应的指示灯准确知晓故障电路，根据人机交互模块截面上显示的故障电路信息作出轻重缓急的判断，决定优选处理顺序，降低了工作人员的工作难度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中报警电路的电路示意图。

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做出创造性劳动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。

信号采集主模块，其包括多个独立的信号采集模块，每个信号采集模块用于对直流供电系统中一个分支工作电路的电参量模拟信号进行采集；

A/D转换模块，其与信号采集主模块连接用于将各信号采集模块采集到的模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号，具体的，A/D转换模块中设模数转换器；

预警电路，其由多个分支预警电路彼此并联而成，各分支预警电路中均设有由继电器控制的预警开关，每个分支预警电路对应一路分支工作电路；

核心控制模块，其包括MCU主控制模块、预警电路继电器控制模块和工作电路断路器控制模块，其中MCU主控制模块中预设有三组限制电参量范围的区间阈值，其与A/D转换模块连接用于接收来自A/D转换模块的数字信号并与三组区间阈值进行比对，根据比对结果向预警电路继电器控制模块或工作电路断路器控制模块发出指令，预警电路继电器控制模块根据其接收到的指令，控制相应的分支预警电路中预警开关相对应的继电器动作，工作电路断路器控制模块根据其接收到的指令，控制设在相应的分支工作电路中的断路器工作；

MCU主控制模块中的三组区间阈值对应如下：

电路异常断路区间，当A/D转换模块传输过来的数字信号值落在这个区间内时，表示电路异常且较为严重，可能对电路系统产生损害，此时MCU主控制模块就会控制工作电路断路器控制模块工作，从而使相对应的分支工作电路中的断路器工作切断该分支电路；

电路异常报警区间，当A/D转换模块传输过来的数字信号值落在这个区间内时，表示电路异常但是并不严重，暂时不会对电路系统造成损害，此时MCU主控制模块就会控制报警电路继电器控制模块工作，从而使与该分支工作电路相对应的分支报警电路中的继电器工作，闭合分支报警电路的报警开关，发出警报，提醒工作人员关注对应分支工作电路的后续情况，在需要的时候切断分支电路；

电路正常区间，当A/D转换模块传输过来的数字信号值落在这个区间内时，表示电路正常，MCU主控制模块不动作。

显然在上述三者中，电路异常断路区间的数值相对于电路正常区间数值的偏差幅度较大，而电路异常报警区间的数值相对于电路正常区间数值的偏差幅度则小于前者。

MCU通讯模块，其与MCU主控制模块连接，用于实现MCU主控制模块与外部装置之间的信息交互；

MCU人机交互模块，其与MCU主控制模块连接，MCU主控制模块将其接收到的电参量信息反馈MCU人机交互模块的界面上，同时接收来自MCU人机交互模块的参数设置指令，在报警电路发出警报之后，工作人员可以在MCU人机交互模块的界面上清楚的看到被发出警报的相应分支工作电路的各电参量数值情况。

在另一种实施例中，MCU人机交互模块上设有用于显示各分支工作电路电参量的触摸显示屏。

在另一种实施例中，MCU主控制模块、MCU通讯模块和MCU人机交互模块内均设有存储单元用于数据保存。

在另一种实施例中，MCU人机交互模块上设有与各预警分支电路相对应的预警指示灯，在有多路分支工作电路出现非断路故障而同时报警的情况下，工作人员根据MCU人机交互模块上显示的预警指示灯可以准确的获知具体是哪些分支电路出现故障。

该系统的使用，避免在电路系统出现短暂的非损害性故障时也切断电路，从而保证了供电系统工作的连续性，增大了供电系统的工作效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种带多重预警的直流保护测控装置，其特征在于，包括：

信号采集主模块，其包括多个独立的信号采集模块，每个信号采集模块用于对直流供电系统中一个分支工作电路的电参量模拟信号进行采集；

A/D转换模块，其与信号采集主模块连接用于将各信号采集模块采集到的模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号；

预警电路，其由多个分支预警电路彼此并联而成，各分支预警电路中均设有由继电器控制的预警开关；

核心控制模块，其包括MCU主控制模块、预警电路继电器控制模块和工作电路断路器控制模块，其中MCU主控制模块中预设有三组限制电参量范围的区间阈值，其与A/D转换模块连接用于接收来自A/D转换模块的数字信号并与三组区间阈值进行比对，根据比对结果向预警电路继电器控制模块或工作电路断路器控制模块发出指令，预警电路继电器控制模块根据其接收到的指令，控制相应的分支预警电路中预警开关相对应的继电器动作，工作电路断路器控制模块根据其接收到的指令，控制设在相应的分支工作电路中的断路器工作；

MCU通讯模块，其与MCU主控制模块连接，用于实现MCU主控制模块与外部装置之间的信息交互；

MCU人机交互模块，其与MCU主控制模块连接，MCU主控制模块将其接收到的电参量信息反馈MCU人机交互模块的界面上，同时接收来自MCU人机交互模块的参数设置指令。

2.根据权利要求1所述的带多重预警的直流保护测控装置，其特征在于，MCU人机交互模块上设有用于显示各分支工作电路电参量的触摸显示屏。

3.根据权利要求1所述的带多重预警的直流保护测控装置，其特征在于，MCU主控制模块、MCU通讯模块和MCU人机交互模块内均设有存储单元用于数据保存。

4.根据权利要求1所述的带多重预警的直流保护测控装置，其特征在于，MCU人机交互模块上设有与各预警分支电路相对应的预警指示灯。