一种弧光采集单元制造技术

本实用新型专利技术提供了一种弧光采集单元，包含弧光探头连接端、控制单元、线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、数值比较电路、D触发器、模数转换电路、方波发生电路、数字单稳态触发器、驱动电路、供电单元与输出连接端；本实用新型专利技术能够利用弧光探头对弧光发生故障点的起火状态进行继续监控，并输出灭火信号或驱动外部灭火系统动作。

【技术实现步骤摘要】
一种弧光采集单元
本技术涉及电力保护系统，具体涉及一种弧光采集单元。
技术介绍
在我国，中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要由电弧光引起；而我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护，这些保护通常采用弧光传感器经控制器判断后结合断路器进行断电措施，由于弧光传感器本身具有较高的光度敏感，一般情况下完成断电措施后即认为是完成了保护作用，事实上当弧光产生后，故障点存在有起火隐患，若以温度传感器进行探测，则存在探测点的设置位置问题与温度滞后问题，不能及时发现火光并进行相应处理；甚至有可能引起连带事故，冲击变压器一次运行，影响整个电网的运行安全。为了解决这个问题，有必要进行深入研究。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种弧光采集单元，其目的在于解决在断电保护完成后，利用弧光探头对弧光发生故障点的起火状态进行继续监控。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：一种弧光采集单元，包含弧光探头连接端与控制单元，所述弧光探头连接端与控制单元相连；还包含线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、数值比较电路、D触发器、模数转换电路、方波发生电路、数字单稳态触发器、驱动电路、供电单元与输出连接端；所述弧光探头连接端与弧光探头连接，弧光探头连接端的输出经线性放大电路、模数转换电路后与移位寄存器模组的输入相连，所述移位寄存器模组包含多个移位寄存器，移位寄存器的数量与模数转换电路对应的数字位数相同，且任一移位寄存器的输入端与模数转换电路的其中一位数字信号输出端唯一对应相连；各移位寄存器的触发端均连接至方波发生电路的输出端；各移位寄存器均包含的第一位输出端与第二位输出端，各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第一输入端相连，各移位寄存器的第二位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第二输入端相连；各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数模转换电路的输入端相连；数模转换电路的输出端与D触发器的输入相连，D触发器的触发端与数字单稳态触发器的输出端相连；数字单稳态触发器的触发端与数值比较电路的输出相连；所述D触发器的输出端经过驱动电路与输出连接端相连；所述输出连接端与外部控制系统或灭火触发系统电性连接；所述供电单元分别对应与控制单元、线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、方波发生电路、数值比较电路、D触发器、驱动电路、数模转换电路、数字单稳态触发器的供电端相连，以提供其所需用电；所述D触发器为下降沿触发的D触发器。本技术利用弧光探头对光的敏感性，对无论是弧光还是火光产生的光源变化进行探测；弧光探头获取的信号经过弧光探头连接端进入弧光采集单元或馈线保护单元，传统的结构经信号处理后输入至弧光采集单元或馈线保护单元的控制单元；但只用作断电触发信号的大小判断处理；本技术通过模数转换电路、移位寄存器模组、数值比较电路、D触发器的设置，在方波发生电路的触发下，对移位寄存器模组中存储的相邻时刻的数据进行比较判断，即将弧光探头信号通过模数转换，在方波的触发状态下进行移位存储，由于移位寄存器模组与数值比较电路的连接方式，使得数值比较电路对于相邻存储的模数转换数据进行比较，正常状态下，由于没有弧光发生，则数值比较电路的输出为零。当弧光或火光发生后，则数值比较器的其中一个输入由无变有，因此将产生一个非零输出，并触发数字单稳态触发器，数字单稳态触发器产生一个延时脉冲，并输出到D触发器的触发端；正常情况下，经过延时脉冲后的时间间隔，弧光或火光都已经自动熄灭，D触发器的输入端采集到的信号应当为0；但若此时仍有火光存在，则D触发器的输入端采集到的信号为1，经过D触发器保存后持续由驱动电路、输出连接端对主控单元、外部控制系统或灭火系统进行触发或灭火驱动；相比现在仅仅依赖主控单元实现的断电功能，本技术具有灵活的系统连接方式，可扩展与外部灭火系统连接。附图说明图1为本技术的电路逻辑框图。图2为实施例中模数转换电路至数值比较电路的连接端匹配示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术中的技术方案进一步说明。一种弧光采集单元，如图1所示，包含弧光探头连接端与控制单元，所述弧光探头连接端与控制单元相连；还包含线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、数值比较电路、D触发器、模数转换电路、方波发生电路、数字单稳态触发器、驱动电路、供电单元、通信单元与输出连接端；所述弧光探头连接端与弧光探头连接，弧光探头连接端的输出经线性放大电路、模数转换电路后与移位寄存器模组的输入相连，所述移位寄存器模组包含多个移位寄存器，移位寄存器的数量与模数转换电路对应的数字位数相同，且任一移位寄存器的输入端与模数转换电路的其中一位数字信号输出端唯一对应相连；所述移位寄存器模组包含的多个移位寄存器均为2位移位寄存器；各移位寄存器的触发端均连接至方波发生电路的输出端；各移位寄存器均包含的第一位输出端与第二位输出端，各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第一输入端相连，各移位寄存器的第二位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第二输入端相连；各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数模转换电路的输入端相连；即如图2所示，模数转换电路中，任一数字信号的输出端以数字结合小写英文字母a～h代表，按照a～h的顺序排列，输入到移位寄存器模组中，在移位寄存器模组中各移位寄存器(图2中虚框范围内容所示)以a～h顺序排列，其寄存的信号以数字区分；而数值比较电路中的A数据输入端与移位寄存器模组中1a～1h信号输出端相连，数据比较电路中的B数据输入端与移位寄存器模组中的2a～2h信号输出端相连。数模转换电路的输出端与D触发器的输入相连，D触发器的触发端与数字单稳态触发器的输出端相连；数字单稳态触发器的触发端与数值比较电路的输出相连；所述D触发器的输出端经过驱动电路与输出连接端相连；所述输出连接端与外部控制系统或灭火触发系统电性连接；所述供电单元分别对应与控制单元、线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、方波发生电路、通信单元、数值比较电路、D触发器、驱动电路、数模转换电路、数字单稳态触发器的供电端相连，以提供其所需用电；所述D触发器为下降沿触发的D触发器，可由JK触发器改变而来，此部分为现有技术，具体连接方式不作赘述。下降沿触发的D触发器有效利用了数字单稳态触发器的脉冲信号，从而确认经过了脉冲时长的延时后再进行数据读取，保证了数据读取的准确性。另一方面，数模转换电路通过将数字信号还原为模拟信号，将多位数字信息数据整合成了单端模拟信号，结合D触发器的数字电路翻转阈值电压，实现电压逻辑判断。若线性放大电路的参数设计难以满足D触发器的对应阈值电压要求，则可在模拟输出端连接分压器或放大器电路进行设计调整。所述通信单元与控制单元通信连接，控制单元的输出与D触发器的输出、驱动电路的输入并联相接。通过通信单元，本技术可与外部主控系统通信连接，获取上级控制系统信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧光采集单元，包含弧光探头连接端与控制单元，所述弧光探头连接端与控制单元相连；其特征在于：还包含线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、数值比较电路、D触发器、模数转换电路、方波发生电路、数字单稳态触发器、驱动电路、供电单元与输出连接端；所述弧光探头连接端与弧光探头连接，弧光探头连接端的输出经线性放大电路、模数转换电路后与移位寄存器模组的输入相连，所述移位寄存器模组包含多个移位寄存器，移位寄存器的数量与模数转换电路对应的数字位数相同，且任一移位寄存器的输入端与模数转换电路的其中一位数字信号输出端唯一对应相连；各移位寄存器的触发端均连接至方波发生电路的输出端；各移位寄存器均包含的第一位输出端与第二位输出端，各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第一输入端相连，各移位寄存器的第二位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第二输入端相连；各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数模转换电路的输入端相连；数模转换电路的输出端与D触发器的输入相连，D触发器的触发端与数字单稳态触发器的输出端相连；数字单稳态触发器的触发端与数值比较电路的输出相连；所述D触发器的输出端经过驱动电路与输出连接端相连；所述输出连接端与外部控制系统或灭火触发系统电性连接；所述供电单元分别对应与控制单元、线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、方波发生电路、数值比较电路、D触发器、驱动电路、数模转换电路、数字单稳态触发器的供电端相连，以提供其所需用电；所述D触发器为下降沿触发的D触发器。...

【技术特征摘要】
1.一种弧光采集单元，包含弧光探头连接端与控制单元，所述弧光探头连接端与控制单元相连；其特征在于：还包含线性放大电路、模数转换电路、移位寄存器模组、数值比较电路、D触发器、模数转换电路、方波发生电路、数字单稳态触发器、驱动电路、供电单元与输出连接端；所述弧光探头连接端与弧光探头连接，弧光探头连接端的输出经线性放大电路、模数转换电路后与移位寄存器模组的输入相连，所述移位寄存器模组包含多个移位寄存器，移位寄存器的数量与模数转换电路对应的数字位数相同，且任一移位寄存器的输入端与模数转换电路的其中一位数字信号输出端唯一对应相连；各移位寄存器的触发端均连接至方波发生电路的输出端；各移位寄存器均包含的第一位输出端与第二位输出端，各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第一输入端相连，各移位寄存器的第二位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数值比较器的第二输入端相连；各移位寄存器的第一位输出端按照其所连接模数转换电路数字信号输出端的位阶顺序，与数模转换电路的输入端相连；数模转换电路的输出端与D触发器的输入相连，D触发器的触发端与数字单稳态触发器的输出端相连；数字单稳态触发器的触发端与数值比较电路的输出相连；所述D触发器的输出端经过驱动电路与输出连接端相连；所述输出连接端与外部控制系统或灭火触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡培，韩金泉，
申请(专利权)人：远宁科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42