CN216670239U - 一种岸电箱短路报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种岸电箱短路报警装置，涉及岸电箱保护技术领域，包括岸电箱短路检测模块，信号调理模块，主控制模块，开关控制模块，相线短路显示模块，报警模块，通信模块；所述岸电箱短路检测模块用于三相电线短路，信号调理模块用于放大隔离处理，主控制模块用于接收信号、输出控制和数据信号，开关控制模块用于控制开关闭断，相线短路显示模块用于显示短路情况，报警模块用于报警，通信模块用于连接该岸电箱的通信系统。本实用新型岸电箱短路报警装置通过简单的开关控制对岸电箱的相线进行短路检测，能够得知发生短路的相线，智能判断短路发生的位置并进行短路报警，可通过岸电箱的通信系统进行数据通信。

Description

一种岸电箱短路报警装置

技术领域

本实用新型涉及岸电箱保护技术领域，具体是一种岸电箱短路报警装置。

背景技术

岸电箱时船舶临时性接取岸电电源的设备，在船电系统中具有一定的重要性，船舶在港口码头停航工况时，停止发电机组运行，改用岸电电源，可以减少对环境所造成的污染，随着岸电箱的数量增加，岸电箱的安全使用成为主要问题之一，当岸电箱发生短路时，容易导致发热使岸电箱损坏，甚至发生爆炸，为保证岸电箱的安全使用，现有的岸电箱短路报警装置对岸电箱的输出线缆通过PWM信号输入的方式进行短路检测，只能检测岸电箱的单相电缆的电压情况，并通过报警装置进行对单线的报警，当检测三相电时容易造成电路的复杂化，导致成本过高，维修困难。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种岸电箱短路报警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种岸电箱短路报警装置，该岸电箱短路报警装置包括：岸电箱短路检测模块，信号调理模块，主控制模块，开关控制模块，相线短路显示模块，报警模块，通信模块；

所述岸电箱短路检测模块，用于检测岸电箱三相线的短路情况并输出短路信号；

所述信号调理模块，连接岸电箱短路检测模块的输出端，用于接收所述短路信号并进行放大处理并输出电压信号；

所述主控制模块，连接所述信号调理模块的输出端，用于接收分析和处理所述电压信号，用于输出控制信号和数据信号；

所述开关控制模块，连接所述主控制模块的第一输出端，用于接收所述控制信号并控制所述岸电箱短路检测模块的工作；

所述相线短路显示模块，连接所述主控制模块的第二输出端，用于接收所述控制信号并控制指示灯的亮灭；

所述报警模块，连接主控制模块的第三输出端，用于接收所述控制信号并进行声光报警；

所述通信模块，连接所述主控制模块的通信端，用于接收所述数据信号并与该岸电箱的通信系统进行数据交互。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型岸电箱短路报警装置通过简单的开关控制对岸电箱的每一相线的短路情况进行检测，对检测信号进行处理，提高检测精度，能够在岸电箱短路时清晰的知道短路发生的位置，并且通过简单实用的声光报警电路进行短路报警，还具有通信功能，利用通信串行接口连接该岸电箱自带的通信系统，大大减小该短路报警装置的体积，且电路结构简单。

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，下面将对本实用新型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为本实用新型实例提供的一种岸电箱短路报警装置的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的岸电箱短路检测模块和开关控制模块电路图。

图3为本实用新型实例提供的信号调理模块电路图。

图4为本实用新型实例提供的相线短路显示模块、报警模块和通信模块电路。

附图标记：1、岸电箱短路检测模块；2、信号调理模块；3、主控制模块；4、开关控制模块；5、相线短路显示模块；6、报警模块；7、通信模块。

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。

参见图1，本实用新型实施例提供一种岸电箱短路报警装置，该岸电箱短路报警装置包括：岸电箱短路检测模块1，信号调理模块2，主控制模块3，开关控制模块4，相线短路显示模块5，报警模块6，通信模块7；

具体地，岸电箱短路检测模块1，用于检测岸电箱三相线的短路情况并输出短路信号；

信号调理模块2，用于接收所述短路信号并进行放大处理并输出电压信号，所述信号调理模块2的输入端连接岸电箱短路检测模块1的输出端；

主控制模块3，用于接收分析和处理所述电压信号，用于输出控制信号和数据信号，所述主控制模块3的模数端连接所述信号调理模块2的输出端；

开关控制模块4，连接所述主控制模块3的第一输出端，用于接收所述控制信号并控制所述岸电箱短路检测模块1的工作；

相线短路显示模块5，连接所述主控制模块3的第二输出端，用于接收所述控制信号并控制指示灯的亮灭；

报警模块6，连接主控制模块3的第三输出端，用于接收所述控制信号并进行声光报警；

通信模块7，连接所述主控制模块3的通信端，用于接收所述数据信号并与该岸电箱的通信系统进行数据交互。

在具体实施例中，上述岸电箱短路检测模块1可采用电阻分压的方式检测每条相线的电压值；上述信号调理模块2可采用隔离器的方式接收处理后的信号，同时避免上述岸电箱短路检测模块1输出的短路信号发生跳变而损坏上述主控制模块3；上述主控制模块3可采用MCU(Micro controller Unit，微控制器)或者数字处理器进行短路信号的接收，并输出控制新高和数据信号；上述开关控制模块4可采用继电器控制继电器开关工作从而控制上述岸电箱短路检测模块1工作；上述相线短路显示模块5可采用发光二极管，通过主控制模块3驱动控制发光二极管工作；上述报警模块6可采用声光报警器实现岸电箱短路时进行报警；上述通信模块7可采用与该岸电箱通信系统连接的方式进行无线通信。

实施例2：在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，在本实用新型所述的一种岸电箱短路报警装置的一个具体实施例中，所述岸电箱短路检测模块1包括隔离供电电源DC、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；所述开关控制模块4包括第一继电开关K1和第六继电开关K6；

具体地，隔离供电电源DC通过第一继电开关K1连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端通过第二电阻R2连接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端通过第四电阻R4连接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端通过第六继电开关K6连接第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端接地。

进一步地，所述开关控制模块4还包括第二继电开关K2、第三继电开关K3、第四继电开关K4、第五继电开关K5、岸电箱的第一相线L1、岸电箱的第二相线L2、岸电箱的第三相线L3、岸电箱的零线N；

具体地，所述第二继电开关K2连接第一电阻R1的第一端，第三继电开关K3连接第三电阻R3的第一端，第四继电开关K4连接第三电阻R3的第二端，第五继电开关K5连接第五电阻R5的第一端，第二继电开关K2的另一端连接岸电箱的第一相线L1，第三继电开关K3的另一端连接岸电箱的第二相线L2，第四继电开关K4的另一端连接岸电箱的第三相线L3，第五继电开关K5的另一端连接岸电箱的零线N。

进一步地，所述信号调理模块2包括第二二极管D2、第七电阻R7、第一电容C1、第一运放A1、第一耦合器U3、第八电阻R8、第一电源+5V、第二运放A2；所述主控制模块3 包括第一控制器U1；

具体地，第二二极管D2的阴极和第一运放A1的同相端均连接第六电阻R6的第一端，第二二极管D2的阳极和第七电阻R7均接地，第七电阻R7的另一端、第一电容C1和第一运放A1的反相端均连接第一耦合器U3的第五端，第一运放A1的输出端和第一电容C1的另一端均连接第一耦合器U3的第一端，第一耦合器U3的第二端连接第一耦合器U3的第三端，第一耦合器U3的第六端和第八端连接第一电源+5V，第一耦合器U3的第四端接地，第一耦合器U3的第七端连接第八电阻R8和第二运放A2的同相端，第八电阻R8的另一端接地，第二运动的反相端连接第二运放A2的输出端和第一控制器U1的模数端。

在具体实施例中，上述第一继电开关K1和第六继电开关K6为同一个继电器工作，第二继电开关K2、第三继电开关K3、第四继电开关K4和第五继电开关K5分别有不同的继电器控制(在此继电器为画出)，通过第一控制去控制继电器工作，通过关继电开关的闭合检测三相电和零线N之间的短路情况；上述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6均选用高压采样电阻；上述第一运放A1和第二运放A2可选用LM358运算放大器，配合周围元器件构成电压跟随器，增加电路的带负载能力；上述第一耦合器U3可选用TLP521光电耦合器实现信号隔离传输；第一控制器U1 可选用STC系列单片机进行信号的接收和装置的控制。

实施例3：在实施例1的基础上，请参阅图4，在本实用新型所述的一种岸电箱短路报警装置的一个具体实施例中，所述相线短路显示模块5包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一指示灯LED1、第二指示灯LED2、第三指示灯LED3、第四指示灯LED4、第五指示灯LED5和第六指示灯LED6；

具体地，第十一电阻R11的第一端到第十六电阻R16的第一端分别连接所述第一控制器U1的第一IO端到第一控制器U1的第六IO端，第十一电阻R11的第二端到第十六电阻R16的第二端分别连接第一指示灯LED1的阳极到第六指示灯LED6的阳极，第一指示灯LED1的阴极到第六指示灯LED6的阴极均接地。

进一步地，所述报警模块6包括第九电阻R9、第二电容C2、第一开关管N1、第二开关管N2、第三开关管P1、第七指示灯LED7、扬声器BL、第十电阻R10和第二电源+5V；

所述第十电阻R10连接第一控制器U1的第七IO端，第十电阻R10的另一端连接第一开关管N1的基极，第一开关管N1的发射极接地，第一开关管N1的集电极连接扬声器BL、第七指示灯LED7的阴极和第二开关管N2的发射极，第七指示灯LED7的阳极连接第三开关管P1的集电极和第二电容C2，第二电容C2的另一端连接第二开关管N2的基极和第九电阻R9，第九电阻R9的另一端连接第三开关管P1的发射极、扬声器BL的另一端和第三电源。

进一步地，所述通信模块7包括电平转换器U2和通信串行接口J1；

具体地，电平转换器U2的数据通信端连接第一控制器U1的通信端，电平转换器U2的另一数据通信端连接通信串行接口J1的输入端。

在具体实施例中，上述第一指示灯LED1到第七指示灯LED7均可采用发光二极管，其中第一指示灯LED1到第六指示灯LED6分别用于显示岸电箱相线短路的情况；上述第一开关管N1和第二开关管N2可选用NPN型三极管，上述第三开关管P1可选用PNP型三极管，其中第一开关管N1控制报警模块6的工作，第二开关管N2、第三开关管P1、第九电阻R9 和第二电容C2控制第七指示灯LED7的闪烁；上述电平转换器U2可选用MAX232转换芯片，实现RS232电平和TTL电平相互转换；上述通信串行接口J1可选用磁罗经数字接口，可连接于岸电箱的通信芯片上，实现第一控制器U1使用该岸电箱的通信芯片与用户终端进行通信。

在本实用新型实施例中，通过岸电箱短路检测模块1对岸电箱输出口的三相电进行短路检测，并通过信号调理模块2进行隔离数据处理与传输，并将处理的数据传输给主控制模块3，主控制模块3通过内部软件系统进行分析和处理，当检测到岸电箱的相线短路时，便控制报警模块6进行报警，控制相线短路显示模块5显示哪根相线短路，同时通信模块 7将检测的数据通过该岸电箱的通信系统传输给用户终端；其中在岸电箱短路检测模块1中，每条相线的短路检测都由主控制模块3控制开关控制模块4闭合相关的继电开关进行完成，第一继电开关K1和第六继电开关K6为该岸电箱短路检测模块1的工作开关，第二继电开关K2和第五继电开关K5闭合检测第一相线L1和零线N是否短路，第三继电开关 K3和第五继电开关K5闭合检测第二相线L2与零线N是否短路，第四继电开关K4与第五继电开关K5闭合检测的第三相线L3与零线N是否短路，第二继电开关K2和第三继电开关K3闭合检测第一相线L1和第二相线L2是否短路，第三继电开关K3和第四继电开关K4 闭合检测第二相线L2和第三相线L3是否短路，第二继电开关K2和第四继电开关K4闭合检测第一相线L1和第三相线L3是否短路，第一指示灯LED1到第六指示灯LED6分别显示短路的相线。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种岸电箱短路报警装置，其特征在于：

该岸电箱短路报警装置包括：岸电箱短路检测模块，信号调理模块，主控制模块，开关控制模块，相线短路显示模块，报警模块，通信模块；

所述岸电箱短路检测模块，用于检测岸电箱三相线的短路情况并输出短路信号；

所述信号调理模块，连接岸电箱短路检测模块的输出端，用于接收所述短路信号并进行放大处理并输出电压信号；

所述主控制模块，连接所述信号调理模块的输出端，用于接收分析和处理所述电压信号，用于输出控制信号和数据信号；

所述开关控制模块，连接所述主控制模块的第一输出端，用于接收所述控制信号并控制所述岸电箱短路检测模块的工作；

所述相线短路显示模块，连接所述主控制模块的第二输出端，用于接收所述控制信号并控制指示灯的亮灭；

所述报警模块，连接主控制模块的第三输出端，用于接收所述控制信号并进行声光报警；

所述通信模块，连接所述主控制模块的通信端，用于接收所述数据信号并与该岸电箱的通信系统进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种岸电箱短路报警装置，其特征在于，所述岸电箱短路检测模块包括隔离供电电源、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述开关控制模块包括第一继电开关和第六继电开关；

所述隔离供电电源通过第一继电开关连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端通过第二电阻连接第三电阻的第一端，第三电阻的第二端通过第四电阻连接第五电阻的第一端，第五电阻的第二端通过第六继电开关连接第六电阻的第一端，第六电阻的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的一种岸电箱短路报警装置，其特征在于，所述开关控制模块还包括第二继电开关、第三继电开关、第四继电开关、第五继电开关、岸电箱的第一相线、岸电箱的第二相线、岸电箱的第三相线、岸电箱的零线；

所述第二继电开关连接第一电阻的第一端，第三继电开关连接第三电阻的第一端，第四继电开关连接第三电阻的第二端，第五继电开关连接第五电阻的第一端，第二继电开关的另一端连接岸电箱的第一相线，第三继电开关的另一端连接岸电箱的第二相线，第四继电开关的另一端连接岸电箱的第三相线，第五继电开关的另一端连接岸电箱的零线。

4.根据权利要求3所述的一种岸电箱短路报警装置，其特征在于，所述信号调理模块包括第二二极管、第七电阻、第一电容、第一运放、第一耦合器、第八电阻、第一电源、第二运放；所述主控制模块包括第一控制器；

所述第二二极管的阴极和第一运放的同相端均连接第六电阻的第一端，第二二极管的阳极和第七电阻均接地，第七电阻的另一端、第一电容和第一运放的反相端均连接第一耦合器的第五端，第一运放的输出端和第一电容的另一端均连接第一耦合器的第一端，第一耦合器的第二端连接第一耦合器的第三端，第一耦合器的第六端和第八端连接第一电源，第一耦合器的第四端接地，第一耦合器的第七端连接第八电阻和第二运放的同相端，第八电阻的另一端接地，第二运动的反相端连接第二运放的输出端和第一控制器的模数端。

5.根据权利要求4所述的一种岸电箱短路报警装置，其特征在于，所述相线短路显示模块包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯、第五指示灯和第六指示灯；

所述第十一电阻的第一端到第十六电阻的第一端分别连接所述第一控制器的第一IO端到第一控制器的第六IO端，第十一电阻的第二端到第十六电阻的第二端分别连接第一指示灯的阳极到第六指示灯的阳极，第一指示灯的阴极到第六指示灯的阴极均接地。

6.根据权利要求3所述的一种岸电箱短路报警装置，其特征在于，所述报警模块包括第九电阻、第二电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第七指示灯、扬声器、第十电阻和第二电源；

所述第十电阻连接第一控制器的第七IO端，第十电阻的另一端连接第一开关管的基极，第一开关管的发射极接地，第一开关管的集电极连接扬声器、第七指示灯的阴极和第二开关管的发射极，第七指示灯的阳极连接第三开关管的集电极和第二电容，第二电容的另一端连接第二开关管的基极和第九电阻，第九电阻的另一端连接第三开关管的发射极、扬声器的另一端和第三电源。

7.根据权利要求3所述的一种岸电箱短路报警装置，其特征在于，所述通信模块包括电平转换器和通信串行接口；

所述电平转换器的数据通信端连接第一控制器的通信端，电平转换器的另一数据通信端连接通信串行接口的输入端。

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