CN218525029U - 一种便携式控制系统检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式控制系统检测仪，包括测控单元以及与之连接的电源管理单元、通信单元和人机交互单元，其中：测控单元，包括CPU以及与之连接的控制回路状态检测电路、跳闸检测电路、遥信检测电路和脉冲检测电路，前述电路均通过对外接口单元；电源管理单元，包括电池储能电路、DC‑DC转换充电电路和逆变DC‑AC转换电路，用于提供电源，并对储能电池进行充放电管理；通信单元，用于与上下行设备进行通信。本实用新型的便携式控制系统检测仪，通过施加安全电压和瞬时交流电压结合的方式，模拟真实的现场环境，实现对控制设备的控制功能、回路状态和状态巡检等功能一体化检测，有效支撑负荷精准控制和需求侧管理的运维工作。

Description

一种便携式控制系统检测仪

技术领域

本实用新型用于电力设备运维检测领域，尤其涉及一种覆盖I型，II型，III型专变采集终端，能源控制器(专变)、控制扩展模块，分路开关、负荷管理控制终端等设备和多场景控制系统检测的现场便携式设备，实现控制功能、试跳、回路状态、控制信号脉宽、漏电流检测、状态巡检等功能一体化检测仪器。

背景技术

国网公司统一推进新型电力负荷管理系统建设，负控能力需求大大提高。同时对现场的负荷管理系统包含终端、控制回路、脉冲回路的运维周期、运维项目等均提出更高要求。

随着新型负荷管理系统建设工作的推进，在现场维护时，针对I型，II型，III型专变采集终端，能源控制器(专变)、控制扩展模块，分路开关、负荷管理控制终端等设备的控制功能、试跳、回路状态、控制信号脉宽、漏电流检测、状态巡检等功能的检测提出了更高的要求，现有设备尚无法解决上述功能的快速、高效检测问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对电力系统现场维护时各终端系统的各种功能监测实现问题，提出一种便携式控制系统检测仪。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型提供一种便携式控制系统检测仪，包括测控单元以及与之连接的电源管理单元、通信单元和人机交互单元，其中：

测控单元，包括CPU以及与之连接的控制回路状态检测电路、跳闸检测电路、遥信检测电路和脉冲检测电路，前述电路均通过对外接口单元连接待测设备；

电源管理单元，包括电池储能电路、DC-DC转换充电电路和逆变DC-AC转换电路，用于提供电源，并对储能电池进行充放电管理；

通信单元，用于与上下行设备进行通信。

进一步地，所述控制回路状态检测电路包括DC-DC电源模块、基准电源30V电压采样电路和控制回路电流采样电路；

DC-DC电源模块与电池储能电路相连，将电池储能电路输出的直流5V电源转换为直流30V电源；

基准电源30V电压采样电路的采样信号端与DC-DC电源模块相连，采样信号输出端与CPU相连；

控制回路电流采样电路与待测设备相连，包括电流电压转换电路，用于将电流信号转换为电压信号，输出至CPU。

进一步地，所述基准电源30V电压采样电路包括依次连接的分压电路、ESD保护电路和信号低通滤波电路。

进一步地，分压电路将基准30V电压分压为1.5V和28.5V。

进一步地，控制回路电流采样电路还包括依次设置的电压ESD保护电路和信号低通滤波电路，所述的电压ESD保护电路连接于电流电压转换电路的输出端，电压ESD保护电路的输出通过信号低通滤波电路后连接至CPU。

进一步地，跳闸检测电路包括逆变DC-AC转换电路和双路控制开关；

所述的逆变DC-AC转换电路与电池储能电路相连，将电池电源转换为交流220V电源；

所述的双路控制开关串接在逆变DC-AC转换电路和待测设备之间，其控制信号输入端与CPU的对应控制信号输出端相连，接收CPU控制开关通断的信号，待测设备的负荷状态信号输出端与CPU的对应检测信号输入端相连。

进一步地，跳闸检测电路还包括LED显示灯，所述LED显示灯的控制信号端与CPU相连，跳闸检测过程中，点亮LED显示灯。

进一步地，通信单元包括4G全网通通讯模块、蓝牙通讯模块、WIFI模块、卫星定位模块、USB通讯模块、以太网通讯模块、红外通讯模块、RS485通讯模块和RS232通讯模块。

进一步地，所述人机交互单元，为用户提供操作提示和多媒体播放，包括触摸显示屏、LED显示灯模块和检测按钮。

进一步地，所述人机交互单元具有独立的电池电量显示模块，显示电池电压及电量百分比。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的便携式控制系统检测仪，通过施加30V安全电压和220V瞬时交流电压结合的方式，模拟真实的现场环境，实现对控制设备的控制功能、回路状态和状态巡检等功能一体化检测，有效支撑负荷精准控制和需求侧管理的运维工作。

本实用新型采用了30V安全电压下同步采样等效模拟接入220V控制线电流检测和220V百毫秒瞬态程控输出分路开关试跳检测，实现了安全可靠的负荷开关试跳，保证了检测仪的现场使用安全性。

本实用新型的检测仪支持全视角高分辨率触摸显示屏、音频播放器和高清摄像头，用于操作提示、多媒体播放和现场运维环境记录，易于现场使用维护。

本实用新型的检测仪使用多种通信模块及通信接口，具备4G全网通通讯、蓝牙通讯、WIFI、卫星定位、图像采集、USB通讯接口、以太网接口、红外接口、RS485和RS232等多种通信接口；能够覆盖I型，II型，III型专变采集终端，能源控制器(专变)、控制扩展模块，分路开关、负荷管理控制终端等多种设备的设备接口。同时具备加密模块，为内置多套加密算法的信息加密模块，可应对现场终端的多种型式加密通信。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本实用新型的系统框图。

图2是本实用新型的应用流程图。

图3是本实用新型的控制回路状态检测电路图。

图4是本实用新型的跳闸检测电路图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。

如图1所示，本实用新型提供一种便携式控制系统检测仪，包括测控单元以及与之连接的电源管理单元、通信单元和人机交互单元，其中：

测控单元，包括CPU以及与之连接的控制回路状态检测电路、跳闸检测电路、遥信检测电路和脉冲检测电路，前述电路均通过对外接口单元连接待测设备；

电源管理单元，包括电池储能电路、DC-DC转换充电电路和逆变DC-AC转换电路，用于提供电源，并对储能电池进行充放电管理；

通信单元，用于与上下行设备进行通信。

在本实施方式中，测控单元用于实现控制功能检测、跳闸检测、控制回路状态检测、控制信号脉宽检测、漏电流检测、状态巡检等功能的一体化检测；通信单元用于上下行设备间通信，可以使用多种通信模块及通信接口进行通信；人机交互单元用于检测仪APP操作提示和多媒体播放，包括全视角触摸显示屏、电池电量显示模块、LED显示灯模块和检测按钮等；外部接口单元包括电源充电接口、USB维护接口、以太网接口、遥信电路检测接口、脉冲电路检测接口、门接点检测接口、告警电路检测接口、控制回路检测接口和断路器试跳检测接口等。

如图3所示，本实用新型的控制回路状态检测电路图，采用了30V安全电压同步采样控制线电流、漏电流检测的方式，等效模拟控制回路接入220V的实际情况，实现了准确安全的控制回路接线电流、漏电流检测，保证了检测仪的现场使用安全性。包括DC-DC电源模块、基准电源30V电压采样电路和控制回路电流采样电路；

DC-DC电源模块与电池储能电路相连，将电池储能电路输出的直流5V电源转换为直流30V电源；

基准电源30V电压采样电路的采样信号端与DC-DC电源模块相连，采样信号输出端与CPU相连；

控制回路电流采样电路与待测设备相连，包括电流电压转换电路，用于将电流信号转换为电压信号，输出至CPU。

在本实施方式中，电流检测时，CPU同步采样基准30V电压信号和各路分闸合闸的控制回路电流信号，使用采样得到的基准30V电压值计算各控制回路电流值，然后等效计算出控制回路在交流220V情况下的电流、漏电流值。

如图4所示，为本实用新型的跳闸检测电路图，包括逆变DC-AC转换电路和双路控制开关；

所述的逆变DC-AC转换电路与电池储能电路相连，将电池电源转换为交流220V电源；

所述的双路控制开关串接在逆变DC-AC转换电路和待测设备之间，其控制信号输入端与CPU的对应控制信号输出端相连，接收CPU控制开关通断的信号，待测设备的负荷状态信号输出端与CPU的对应检测信号输入端相连。

在本实施方式中，跳闸检测，双路控制开关根据CPU的百毫秒瞬态程控控制信号来控制开关的通断，CPU根据负荷开关状态位信号，判断被测设备正常与否。测试过程中，CPU会输出控制信号电亮LED显示灯，实现了安全可靠的负荷开关试跳，保证了检测仪的现场使用安全性。

本实用新型的使用方式：

如图2所示，为本实用新型的应用流程图，在终端安装前，对终端功能进行快速检测，评估终端功能是否满足标准要求。

将待测设备控制线路和遥信线路接好后，将待测设备同检测仪连接，检测仪输出跳合闸信号，实现对待测设备分闸功能、以及回路接线的检测，验证待测设备本体以及待测设备侧的信号接线的正确性。全部设备安装完毕且控制线接入终端后，现场复电，通过检测仪控制待测设备跳闸，完成现场试跳试验，并保存记录。验证负控现场整体建设的正确性。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种便携式控制系统检测仪，其特征在于包括测控单元以及与之连接的电源管理单元、通信单元和人机交互单元，其中：

测控单元，包括CPU以及与之连接的控制回路状态检测电路、跳闸检测电路、遥信检测电路和脉冲检测电路，前述电路均通过对外接口单元连接待测设备；

电源管理单元，包括电池储能电路、DC-DC转换充电电路和逆变DC-AC转换电路，用于提供电源，并对储能电池进行充放电管理；

通信单元，用于与上下行设备进行通信。

2.根据权利要求1所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于所述控制回路状态检测电路包括DC-DC电源模块、基准电源30V电压采样电路和控制回路电流采样电路；

DC-DC电源模块与电池储能电路相连，将电池储能电路输出的直流5V电源转换为直流30V电源；

基准电源30V电压采样电路的采样信号端与DC-DC电源模块相连，采样信号输出端与CPU相连；

控制回路电流采样电路与待测设备相连，包括电流电压转换电路，用于将电流信号转换为电压信号，输出至CPU。

3.根据权利要求2所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于所述基准电源30V电压采样电路包括依次连接的分压电路、ESD保护电路和信号低通滤波电路。

4.根据权利要求3所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于分压电路将基准30V电压分压为1.5V和28.5V。

5.根据权利要求2所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于所述控制回路电流采样电路还包括依次设置的电压ESD保护电路和信号低通滤波电路，所述的电压ESD保护电路连接于电流电压转换电路的输出端，电压ESD保护电路的输出通过信号低通滤波电路后连接至CPU。

6.根据权利要求1所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于所述跳闸检测电路包括逆变DC-AC转换电路和双路控制开关；

所述的逆变DC-AC转换电路与电池储能电路相连，将电池电源转换为交流220V电源；

所述的双路控制开关串接在逆变DC-AC转换电路和待测设备之间，其控制信号输入端与CPU的对应控制信号输出端相连，接收CPU控制开关通断的信号，待测设备的负荷状态信号输出端与CPU的对应检测信号输入端相连。

7.根据权利要求6所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于跳闸检测电路还包括LED显示灯，所述LED显示灯的控制信号端与CPU相连，跳闸检测过程中，点亮LED显示灯。

8.根据权利要求1所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于通信单元包括4G全网通通讯模块、蓝牙通讯模块、WIFI模块、卫星定位模块、USB通讯模块、以太网通讯模块、红外通讯模块、RS485通讯模块和RS232通讯模块。

9.根据权利要求1所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于所述人机交互单元，为用户提供操作提示和多媒体播放，包括触摸显示屏、LED显示灯模块和检测按钮。

10.根据权利要求1或9所述的便携式控制系统检测仪，其特征在于所述人机交互单元具有独立的电池电量显示模块，显示电池电压及电量百分比。

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