CN211403820U - 智能工业用电演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能工业用电演示装置，它包括丝印在演示机柜上的工业用电原理图，所述工业用电原理图中设置母线以及与所述母线连接的至少一个出线线路；所述母线上对应设置有LED灯带Ⅰ，所述LED灯带Ⅰ用以模拟展示母线是否正常工作；所述出线线路上设置有LED灯带Ⅱ、手动开关Ⅰ、手动开关Ⅱ、仿真型电能表、仿真型采集终端和液晶显示屏；其中，所述LED灯带Ⅱ，用以模拟展示出线线路是否正常工作；所述手动开关Ⅰ对应设置在所述LED灯带Ⅰ与所述手动开关Ⅱ之间，用以模拟母线隔离开关的动作；通过在该智能工业用电演示装置上的学习培训，有助于用户了解掌握智能工业用电过程中实际现场中的问题现象，进而提升自身知识水平。

Description

智能工业用电演示装置

技术领域

本实用新型涉及用电演示实训设备，具体的说，涉及了一种智能工业用电演示装置。

背景技术

工业用电是指主要从事大规模生产加工行业的企业用电；单母线接线为工业用电一种常用接线方式，只要配电装置留有裕量，母线可以向两端延伸，可扩性好。

目前，工业用电占整个国民经济用电量的比重达到60%以上，在有些地区甚至达到80%-90%以上，工业用电量的比重在逐年增加，针对工业用电的用电量大及负荷特点，用户需要对工业用电进行智能化管理，实现负荷调节、节能降耗、无功就地补偿等节约电能的目的。因此，需要一个演示装置以便向用户展示单母线接线系统不同的运行方式和不同的负载在不同供电方式下的运行情况。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种智能工业用电演示装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能工业用电演示装置，包括丝印在演示机柜上的工业用电原理图，所述工业用电原理图中设置母线以及与所述母线连接的至少一个出线线路；

所述母线上对应设置有LED灯带Ⅰ，所述LED灯带Ⅰ用以模拟展示母线是否正常工作；

所述出线线路上设置有LED灯带Ⅱ、手动开关Ⅰ、手动开关Ⅱ、仿真型电能表、仿真型采集终端和液晶显示屏；

其中，所述LED灯带Ⅱ，用以模拟展示出线线路是否正常工作；所述手动开关Ⅰ对应设置在所述LED灯带Ⅰ与所述手动开关Ⅱ之间，用以模拟母线隔离开关的动作；所述手动开关Ⅱ对应设置所述手动开关Ⅰ与所述LED灯带Ⅱ之间，用以模拟线路隔离开关的动作；

所述仿真型电能表，用以模拟展示工业用电的电能计量；所述仿真型采集终端，连接所述仿真型电能表，用以模拟工业用电信息采集；所述液晶显示屏，用以模拟展示工业用电信息。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提供了一种智能工业用电演示装置，能够向用户展示单母线接线系统不同运行方式和不同负载在不同供电方式下的运行情况，通过在该智能工业用电演示装置上的学习培训，有助于用户了解掌握智能工业用电过程中实际现场中的问题现象，进而提升自身知识水平。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图2至图5是本实用新型的结构示意图。

图6是本实用新型的通讯控制原理图。

图7是本实用新型的原理框图。

图8是本实用新型的用电通信控制板的原理图。

图中：1.演示机柜；2.LED灯带Ⅰ；3.手动开关Ⅰ；4.手动开关Ⅱ；5.仿真型电能表；6.仿真型采集终端；7.LED灯带Ⅱ；8.用电通信控制板；9.液晶显示屏；10.停止按钮；11.启动按钮；12.复位按钮；13.空气开关；14.演示机柜台；15.滚轮；16.多功能表信号箱；17.电源滤波盒；18.以太网转发器；19.12V开关电源；20.5V开关电源；21.接线端子排。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如附图1至附图5所示，一种智能工业用电演示装置，它包括丝印在演示机柜1上的工业用电原理图，所述工业用电原理图中设置母线以及与所述母线连接的至少一个出线线路；所述母线上对应设置有LED灯带Ⅰ2，所述LED灯带Ⅰ2用以模拟展示母线是否正常工作；所述出线线路上设置有LED灯带Ⅱ7、手动开关Ⅰ3、手动开关Ⅱ4、仿真型电能表5、仿真型采集终端6和液晶显示屏9；其中，所述LED灯带Ⅱ7，用以模拟展示出线线路是否正常工作；所述手动开关Ⅰ3对应设置在所述LED灯带Ⅰ2与所述手动开关Ⅱ4之间，用以模拟母线隔离开关的动作；所述手动开关Ⅱ4对应设置所述手动开关Ⅰ与所述LED灯带Ⅱ7之间，用以模拟线路隔离开关的动作；所述仿真型电能表5，用以模拟展示工业用电的电能计量；所述仿真型采集终端6，连接所述仿真型电能表5，用以模拟工业用电信息采集；所述液晶显示屏9，用以模拟展示工业用电信息。

优选的，所述手动开关Ⅰ3和所述手动开关Ⅱ4采用天逸公司的断路器；所述LED灯带Ⅰ2和所述LED灯带Ⅱ7设置在有机玻璃条上，且所述LED灯带Ⅰ2采用绿色LED灯带，所述LED灯带Ⅱ7采用红色LED灯带；所述仿真型电能表5可以采用三相四线电能表或者三相三线电能表，所述仿真型采集终端6可以采用Ⅲ型专变采集终端。

本实施例中，所述出线线路的数量为三个，分别为出线线路Ⅰ、出线线路Ⅱ和出线线路Ⅲ。其中，出线线路Ⅰ表示电气厂的用电原理图，出线线路Ⅱ表示印染厂的用电原理图，出线线路Ⅲ表示钢铁厂的用电原理图，向用户展示单母线接线系统不同的运行方式和不同的负载在不同供电方式下的运行情况。

本实施例给出了一种电气厂的用电原理图，如附图1所示；电气厂的用电原理图包括丝印在演示机柜正面的电气厂母线段，以及与电气厂母线段对应设置的厂主出线线路，电气厂母线段上对应设置绿色LED灯带LED1，厂主出线线路上依次设置断路器QF12、LED点光源D5、LED点光源D6、断路器QF13和红色LED灯带LED10，厂主出线线路两侧对应设置仿真型电能表WH9、仿真型采集终端ZD3和液晶显示屏YJ7。

电气厂的用电演示过程为：启动智能工业用电演示装置，绿色LED灯带LED1发光，模拟展示电气厂母线段供电正常状态；LED点光源D5和LED点光源D6点亮，模拟展示电气厂的变压器正常工作；按下断路器QF12，模拟展示电气厂用电线路上的母线隔离开关闭合状态；按下断路器QF13，模拟展示电气厂用电线路上的线路隔离开关闭合状态；按下断路器QF12和断路器QF13，红色LED灯带LED10发光，模拟展示电气厂的厂主出线线路供电正常；仿真型电能表WH9，模拟展示电气厂的电能计量；仿真型采集终端ZD3，模拟展示电气厂的用电信息采集；液晶显示屏YJ7指示用户的用电信息，如当前的电压、电流等。故障或者检修时，打开断路器QF12和断路器QF13，使厂主出线线路与母线分离，以保证检修人员的安全。从而，向用户展示电气厂的不同运行方式和负载在不同供电方式下的运行情况。

本实施例给出了一种印染厂的用电原理图，如附图1所示；印染厂的用电原理图包括丝印在演示机柜正面的印染厂母线段，以及与印染厂母线段对应设置的厂主出线线路，以及与厂主出线线路连接的车间主出线线路，以及分别与车间主出线线路连接的生产用电回路和生活用电回路。其中，印染厂母线段上对应设置绿色LED灯带LED1，厂主出线线路上依次设置断路器QF8、LED点光源D3、LED点光源D4和断路器QF9，厂主出线线路两侧对应设置仿真型电能表WH6和仿真型采集终端ZD2，车间主出线线路上对应设置红色LED灯带LED11，生产用电回路上对应设置有负荷控制开关QF10、红色LED灯带LED8、仿真型电能表WH7和液晶显示屏YJ5，生活用电回路上对应设置有负荷控制开关QF11、红色LED灯带LED9、仿真型电能表WH8和液晶显示屏YJ6。

印染厂的用电演示过程为：启动智能工业用电演示装置，绿色LED灯带LED1发光，模拟展示印染厂母线段供电正常状态；LED点光源D3和LED点光源D4点亮，模拟指示印染厂的变压器正常工作；按下断路器QF8，模拟展示印染厂用电线路上的母线隔离开关闭合状态；按下断路器QF9，模拟展示印染厂用电线路上的线路隔离开关闭合状态；按下断路器QF8和断路器QF9，红色LED灯带LED11点亮，模拟展示印染厂的厂主出线线路供电正常；仿真型电能表WH6，模拟展示印染厂的电能计量；仿真型采集终端ZD2，模拟展示印染厂的用电信息采集；按下负荷控制开关QF10，红色LED灯带LED8发光，模拟展示生产用电回路供电正常状态；液晶显示屏YJ5，指示用户的用电信息，如当前的电压、电流等。整个印染厂检修时，打开断路器QF8和断路器QF9，使厂主出线线路与母线分离，以保证检修人员的安全；当生活用电或者生产用电检修或者故障时，可以断开相应线路上的负荷控制开关。从而，向用户展示印染厂的不同运行方式和负载在不同供电方式下的运行情况。

本实施例给出了一种钢铁厂的用电原理图，如附图1所示；钢铁厂的用电原理图包括丝印在演示机柜正面的钢铁厂母线段，以及与钢铁厂母线段对应设置的厂主出线线路，以及与厂主出线线路连接的车间主出线线路，以及分别与车间主出线线路连接的锻造车间回路、磨具车间回路、组装车间回路、宿舍生活用电回路和无功补偿回路。其中，钢铁厂母线段上对应设置绿色LED灯带LED1，厂主出线线路上依次设置断路器QF1、LED点光源D1、LED点光源D2和断路器QF2，厂主出线线路两侧对应设置仿真型电能表WH1和仿真型采集终端ZD1，车间主出线线路上对应设置红色LED灯带LED2，锻造车间回路上对应设置有负荷控制开关QF3、红色LED灯带LED3、仿真型电能表WH2和液晶显示屏YJ1，磨具车间回路上对应设置有负荷控制开关QF4、红色LED灯带LED4、仿真型电能表WH3和液晶显示屏YJ2，组装车间回路上对应设置有负荷控制开关QF5、红色LED灯带LED5、仿真型电能表WH4和液晶显示屏YJ3，宿舍生活用电回路上对应设置有负荷控制开关QF6、红色LED灯带LED6、仿真型电能表WH5和液晶显示屏YJ4，无功补偿回路上对应设置有负荷控制开关QF7和红色LED灯带LED7。

钢铁厂的用电演示过程为：启动智能工业用电演示装置，绿色LED灯带LED1发光，模拟展示钢铁厂母线段供电正常状态；LED点光源D1和LED点光源D2点亮，模拟指示钢铁厂的变压器正常工作；按下断路器QF1，模拟展示钢铁厂用电线路上的母线隔离开关闭合状态；按下断路器QF2，模拟展示钢铁厂用电线路上的线路隔离开关闭合状态；按下断路器QF1和断路器QF2，红色LED灯带LED2点亮，模拟展示钢铁厂的厂主出线线路供电正常；仿真型电能表WH1，模拟展示钢铁厂的电能计量；仿真型采集终端ZD1，模拟展示钢铁厂的用电信息采集；按下负荷控制开关QF3，红色LED灯带LED3发光，模拟展示锻造车间回路供电正常状态；液晶显示屏YJ1指示用户的用电信息，如当前的电压、电流等。整个钢铁厂检修时，打开断路器QF1和断路器QF2，使厂主出线线路与母线分离，以保证检修人员的安全；当磨具车间回路、组装车间回路、宿舍生活用电回路或者无功补偿回路需要检修或者发生故障时，可以断开相应线路上的负荷控制开关。从而，向用户展示钢铁厂的不同运行方式和负载在不同供电方式下的运行情况。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：该智能工业用电演示装置还包括PC机、以太网转发器18、用电通信控制板8以及多功能表信号箱16；其中，所述以太网转发器18的一端通过网线与所述PC机通讯互联，另一端分别通过RS232与所述用电通信控制板8和所述多功能表信号箱16通讯互联，用以接收所述PC机发送的演示指令并转发至所述用电通信控制板8或者所述多功能表信号箱16；所述多功能表信号箱16，分别连接仿真型电能表5和仿真型采集终端6，用以将所述演示指令转发至所述仿真型电能表5或者所述仿真型采集终端6；所述用电通信控制板8，分别连接所述手动开关Ⅰ3、所述手动开关Ⅱ4、所述LED灯带Ⅰ2和所述LED灯带Ⅱ7，用以检测所述手动开关Ⅰ3和所述手动开关Ⅱ4的状态，并驱动所述LED灯带Ⅰ2和所述LED灯带Ⅱ7动作；所述用电通信控制板8，还连接所述液晶显示屏9，用以将所述演示指令转发至所述液晶显示屏9。

附图6示出了本实用新型的通讯控制原理图，PC机通过以太网标准网线接入以太网转发器18，将演示指令通过网线发送至以太网转发器18；以太网转发器18通过RS-232通讯通道将演示指令转发至用电通信控制板8和多功能表信号箱16。所述多功能表信号箱16通过对应的RS-485通讯通道将解析后的演示指令转发至对应的模拟计量表计，使其进行对应工作状态。所述用电通信控制板8通过串口将数据显示在液晶显示屏9上。同时，各模拟计量表计通过上述通讯通道逐次将自身的反馈数据进行回传给PC机。

本实施例给出了一种用电通信控制板的具体实施方式，如附图8所示，所述用电通信控制板8包括控制器以及与所述控制器连接的输入检测电路、直流电输出支路和交流电输出支路。所述输入检测电路包括13路输入检测电路，其中，每路输入检测电路均包括正输入端和负输入端，所述正输入端一端连接相应的手动开关，所述正输入端的另一端依次经发光二极管和电阻连接电源端，所述正输入端的另一端还依次经运算放大器和电阻连接控制器的引脚，所述负输入端的一端连接相应的手动开关，另一端接地。所述直流电输出支路用于控制LED灯带Ⅰ和所述LED灯带Ⅱ的工作电源开关；所述交流电输出支路用于控制仿真型电能表的工作电源开关。

本实施例还给出了一种多功能表信号箱的具体实施方式，所述多功能表信号箱16包括主控制器，以及与所述主控制器相连的若干通讯控制支路，其电路原理图可参见一种四表采集模拟展示设备（申请号为CN201820914370.X）中公开的通讯控制电路的电路原理图。

实施例3

本实施例与上述实施例的区别在于：所述演示机柜1上还设置有空气开关13，所述空气开关13一端连接电源进线，另一端通过电源保护模块连接12V开关电源19和5V开关电源20，所述12V开关电源19和5V开关电源20用于为所述用电通信控制板8供电。

附图7示出了本实用新型的原理框图，电源进线通过电源总开关连接电源保护模块；然后，经过电源保护模块送给开关电源、用电通信控制板8和多功能表信号箱16，开关电源提供5V、12V直流电，作为用电通信控制板8的工作电源。用电通信控制板8根据以太网转发器18转发的演示指令进行对应线路液晶显示屏9的内容显示，并根据监测到的手动开关Ⅰ3和手动开关Ⅱ4的开关状态信息，控制对应的LED灯带Ⅱ7的工作电源开启或者关闭。

其中，电源总开关具有漏电保护功能，电源保护模块具有过载和短路保护的功能。空气开关13为整个设备的总电源开关，带有过载和漏电保护功能，安装在演示机柜1左侧中间位置。

实施例4

本实施例与上述实施例的区别在于：本实施例对演示机柜1进行了详细说明，如附图2至附图5所示。

所述演示机柜1和演示机柜台14作为该智能工业用电演示装置的主体，正面设置有工业用电原理图丝印、若干手动开关、若干LED灯带、若干LED点光源、若干负荷指示灯、若干仿真型电能表、若干仿真型采集终端和若干液晶显示屏。

其中，工业用电原理图丝印为能够明确线路名称、设备名称和用户名称等标示性的文字。手动开关为一种具有不同状态的设备，安装固定在所述演示机柜1正面对应用户和线路位置处，用户能够通过手动开关手动改变该智能工业用电演示装置的工作模式。所述LED灯带Ⅰ和LED灯带Ⅱ为线条型指示灯，采用直流电源供电，能够根据展示状态调整发光形式，用来模拟电力线路中的电流运行方向；所述线条型指示灯安装固定在所述演示机柜正面的凹槽内。所述仿真型电能表为一种用来计量用户用电量的计量仪表，安装在所述演示机柜1正面，采用交流电源供电，具有真实电能表的外观结构、计量、通讯功能，同时能够进行电能表自动计量的模拟展现。所述仿真型采集终端能够根据采集主站系统的命令或定时主动通过下行通信通道抄读电能表的数据，并将抄读到的数据进行存储，通过上行通信通道将存储的数据上传至采集主站系统。所述液晶显示屏为显示设备，安装固定在所述演示机柜1正面对应用户供电线路位置处，用来指示用户的用电信息，如当前的电压、电流等。

本实施例中，所述演示机柜1后面设置有活动门，内部安装有设备工作时所需的各种功能部件，如用电通信控制板8、多功能表信号箱16、电源滤波盒17、以太网转发器18、12V开关电源19、5V开关电源20和接线端子排21等。

本实施例中，所述演示机柜1侧面还设置有停止按钮10、启动按钮11、复位按钮12和空气开关13；所述停止按钮10用来发送断电指令，所述启动按钮11用来发送上电工作指令，所述复位按钮12用于在电源报警时发送恢复初始状态指令，所述空气开关13用来控制装置的供电电源。

为了便于移动，所述演示机柜1底部还设置四个滚轮15。

本实施例中，所述PC机设置在计算机柜上，所述计算机柜作为该智能工业用电演示装置的辅助柜体，内部放置电脑、柜顶放置显示器及键盘、鼠标等。所述PC机通过下方的穿线孔，与所述演示机柜1进行连接。所述PC机通过网线将演示命令发送到该智能工业用电演示装置的以太网转发器18中，并将处理过的数据显示在PC机显示器上。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种智能工业用电演示装置，其特征在于：包括丝印在演示机柜上的工业用电原理图，所述工业用电原理图中设置母线以及与所述母线连接的至少一个出线线路；

所述母线上对应设置有LED灯带Ⅰ，所述LED灯带Ⅰ用以模拟展示母线是否正常工作；

所述出线线路上设置有LED灯带Ⅱ、手动开关Ⅰ、手动开关Ⅱ、仿真型电能表、仿真型采集终端和液晶显示屏；

其中，所述LED灯带Ⅱ，用以模拟展示出线线路是否正常工作；所述手动开关Ⅰ对应设置在所述LED灯带Ⅰ与所述手动开关Ⅱ之间，用以模拟母线隔离开关的动作；所述手动开关Ⅱ对应设置所述手动开关Ⅰ与所述LED灯带Ⅱ之间，用以模拟线路隔离开关的动作；

所述仿真型电能表，用以模拟展示工业用电的电能计量；所述仿真型采集终端，连接所述仿真型电能表，用以模拟工业用电信息采集；所述液晶显示屏，用以模拟展示工业用电信息。

2.根据权利要求1所述的智能工业用电演示装置，其特征在于：还包括PC机、以太网转发器、用电通信控制板以及多功能表信号箱；其中，所述以太网转发器的一端与所述PC机通讯互联，另一端分别与所述用电通信控制板和所述多功能表信号箱通讯互联，用以接收所述PC机发送的演示指令并转发至所述用电通信控制板或者所述多功能表信号箱；

所述多功能表信号箱，分别连接所述仿真型电能表和所述仿真型采集终端，用以将所述演示指令转发至所述仿真型电能表或者所述仿真型采集终端；

所述用电通信控制板，分别连接所述手动开关Ⅰ、所述手动开关Ⅱ、所述LED灯带Ⅰ和所述LED灯带Ⅱ，用以检测所述手动开关Ⅰ和所述手动开关Ⅱ的状态，并驱动所述LED灯带Ⅰ和所述LED灯带Ⅱ动作；所述用电通信控制板，还连接所述液晶显示屏，用以将所述演示指令转发至所述液晶显示屏。

3.根据权利要求2所述的智能工业用电演示装置，其特征在于：所述用电通信控制板包括控制器以及与所述控制器连接的输入检测电路、直流电输出支路和交流电输出支路。

4.根据权利要求1所述的智能工业用电演示装置，其特征在于：所述演示机柜上还设置有空气开关，所述空气开关一端连接电源进线，另一端通过电源保护模块连接开关电源，所述开关电源用于为所述用电通信控制板供电。

5.根据权利要求1所述的智能工业用电演示装置，其特征在于：所述演示机柜上还设置有停止按钮、启动按钮和复位按钮，所述停止按钮用来发送断电指令，所述启动按钮用来发送上电工作指令，所述复位按钮用于发送恢复初始状态指令。

6.根据权利要求1所述的智能工业用电演示装置，其特征在于：所述LED灯带Ⅰ和LED灯带Ⅱ为线条型指示灯，所述线条型指示灯安装固定在所述演示机柜正面的凹槽内。

7.根据权利要求1所述的智能工业用电演示装置，其特征在于：所述演示机柜底部设置滚轮。

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