数字化智能配电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种智能配电装置，属于电力系统配电自动化技术领域。该装置包括采样电路、母板电路和中央处理电路；采样电路由一组交流互感器组成；母板电路主要由信号转换以及接口转换芯片构成，中央处理电路由ＣＰＵ芯片及其外围电路构成；交流互感器的原边接采样信号输入，副边接母板电路的信号转换芯片输入端；母板电路的信号转换芯片输出端接中央处理电路ＣＰＵ芯片的信号输入端，ＣＰＵ的控制信号输出端接线路通断控制器件。采用本实用新型专利技术后，无需增设ＰＬＣ等设施，即可实现测量、控制、表计功能，并且可以借助远程通讯，实现配电自动化远程监控。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能配电装置，尤其是一种数字化智能配电 装置，属于电力系统配电自动化

技术介绍
据申请人了解，现有数字化智能配电装置以嵌入式技术为基础， 用于配电设备的保护、测量、控制、表计，其存在的主要问题和不足有1. 技术落后，配电装置多采用8位或者16位处理器，效率较低；2. 功能单一，配电装置主要以保护功能为主，无法达到全面的配电 系统需求，用户必须增加PLC和仪表来完成测量、控制、表计的 功能。3. 缺乏通讯功能，无法完成配电自动化远方监^L功能。
技术实现思路
本技术的首要目的在于针对上述现有技术存在的不足，提 出一种无需增加PLC即可实现测量、控制、表计功能的数字化智能配 电装置。本技术进一步的目的在于提出一种具有通讯功能的数字化 智能配电装置，从而为实现配电自动化远方监控奠定基础。为了达到以上目的，本技术的数字化智能配电装置包括采样 电路，还包括母板电路和中央处理电路；所述采样电路由一组交流互 感器组成；所述母板电路主要由信号转换以及接口转换芯片构成，所 述中央处理电路由CPU芯片及其外围电路构成；所述交流互感器的原 边接采样信号输入，副边接母板电路的信号转换芯片输入端；所述母 板电路的信号转换芯片输出端接中央处理电路CPU芯片的信号输入端，所述CPU的控制信号输出端接线路通断控制器件。上述信号转换芯片包括模数转换芯片或/和电能转换芯片。为了达到上述进一步的目的，该数字化智能配电装置还包括通讯电路，所述中央处理电^各CPU芯片的通讯端通过通讯电3各外4姿远程监控设施。这样，在一个配电自动化系统中，通过互感器采集电流、电压采样信号，然后通过母板电路转换后输入到CPU芯片，通过运算判断，分析出线路是否存在故障，进而控制线路通断。由此可见，采用本技术后，无需增设PLC等设施，即可实现测量、控制、表计功能，并且可以借助远程通讯，实现配电自动化远方监控。以下结合附图对本技术作进 一 步的说明。附图说明图1为本技术一个实施例的中央处理电路原理图。图2为图1实施例的采样电路(AC板)原理图。图3为图1实施例的通讯电路原埋图。图4为图1实施例的母板电路原理图。具体实施方式实施例一本实施例的数字化智能配电装置主要构成部分如图1至图4所 示。以下将各图主要芯片进行说明。图1中的中央处理电路主要由CPU芯片及其外围电路构成，其中 D1,D2，D3芯片型号为74LVX4245,主要作用为3. 3V到5V之间信号转 换。D4芯片型号为43C3D2M,主要作用为串口转并口，双向。D5-D9 芯片型号为PC814，主要作用为光耦合，用于模拟开关。D10芯片型 号为LPC2131,主要作用为处理器。Dll芯片型号为CAT1162,主要作 用为看门狗。D12芯片型号为SPX1117-3. 3，主要作用为5V电源输入，输出3. 3V电源。JTAG为处理器调试接口。 LX为备用电源接口。晶振 为处理器提供时钟。D10为CPU芯片，是核心处理器件，工作电压3. 3V,它与外围器 件的连接通过D1-D3完成电平转换。外围开关量信息通过D5-D9完成 转换，经D4将信息转换为串行信息送与DIO。 Dll完成对D10的上电 复位，死机重启工作，保证系统正常运行。D12为所有3. 3V芯片供 电。图2的采样电路由一组交流互感器组成。其中，AC1-AC9为交流 互感器，主要作用为将外围强电交流信号转换为弱点交流信号。各互 感器独立工作。图3的通讯电i 各中，U5芯片型号为DCP010505B，主要作用为电 源隔离，产生两个隔离的5V电源。D30，D31芯片型号为6N137，主要 作用为高速光耦合隔离。D32芯片型号为SN75LBC184,主要作用为可 控制输入输出。B02芯片型号为TLP121,主要作用为光耦合隔离。U5将系统电源隔离开，使得D30，D31，D32,工作于独立的供电系 统下，D32完成对输入输出数据的处理，并有B02控制是输入还是输 出，并经过D30,D31隔离后送与处理器。图4的母板电路主要由信号转换以及接口转换芯片构成。其中， Dl芯片型号为芯片型号为43C3D2M,主要作用为串口转并口，双向。 D2芯片型号为LVX4245，主要作用为3. 3V信号电平于5V信号电平的 转换，双向。D3芯片型号为芯片型号为43C3D2M，主要作用为串口转 并口，双向。D4、 D5芯片型号为74LV08,主要作用为2信号与输出 1信号。模数转换D6芯片型号为MAX1230，主要作用为对模拟信号采 样输出数字信号。电能转换D7芯片型号为ADE7758，主要作用为对 模拟信号采样计算电度量。晶振为对D7提供时钟。Dl为按键接口 ，将按键信号处理为串行数据，送与电平转换芯片。D2-D5实现出口动作，由D3将处理器串行信号转换为并行，经由D2 将信号电平转换为5V,经D4、 D5完成信号间与才喿作，输出给继电器 驱动其动作。D6，D7分别独立工作，将互感器输出的低压交流信号采 样，D6将数字信号送与处理器，D7将计算后的电度量送与处理器。以上电路构成的数字化智能配电装置中，图1釆样电路的各电压 互感器的原边分别接电压采样信号输入UA、 UB、 UC;各电流压互感 器的原边分别接电流采样信号输入X7、 X8， X9、 X10, Xll、 X12;各 电压互感器的副边IUA、 IUB、 IUC以及各电流互感器的副边IIA、 IIB、 1IC,分别通过采样接口 Jl接图4母板电路的模数转换芯片D6的对 应输入端，且各电流互感器的副边2IA、 2IB、 2IC分别接图4母板电 路的电能转换芯片D7的对应输入端。该两信号转换芯片的输出端 MISOl、 MIS11分别接图4中央处理电路CPU芯片D10的对应信号输 入端54、 53脚，具体信号的输入由CPU片选信号控制确定。该CPU 的控制输出端接线路通断控制开关闸，从而在对输入信号进行处理的 基础上，通过判断分析，输出相应的控制信号控制线路的工作状态。 该CPU的通讯端19、 21脚分别通过图3通讯电5各对应的FINTXDll、 FINRXD11以及高速光耦合隔离器件D30、 D31接485插口 P6，从而外 接远程监控设施，实现自动化远方监视功能。工作时，本实施例的装置通过互感器对外围的强电信号转换为弱电信号，对弱电信号数字化后进行分析运算处理后，做出判断，发出 线路开关动作控制信号。同时，借助通讯电路，实现了数据的远距离 传输和监控以及数据显示的人机交互。与现有技术相比，本实施例具有以下突出优点1. 程序flash和RAM均在片内，总线不出芯片，提高了抗干扰能力。2. 测量表计量使用专用电能测量芯片，提高了测量精度3. 开出量经启动继电器闭锁，防止误动作4. 开入量经过防抖处理，防止信息错误5. 通讯回路带隔离，可防止通讯回路上的干扰和破坏除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等 同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。权利要求1.一种数字化智能配电装置，包括采样电路，其特征在于还包括母板电路和中央处理电路；所述采样电路由一组交流互感器组成；所述母板电路主要由信号转换以及接口转换芯片构成，所述中央处理电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化智能配电装置，包括采样电路，其特征在于：还包括母板电路和中央处理电路；所述采样电路由一组交流互感器组成；所述母板电路主要由信号转换以及接口转换芯片构成，所述中央处理电路由ＣＰＵ芯片及其外围电路构成；所述交流互感器的原边接采样信号输入，副边接母板电路的信号转换芯片输入端；所述母板电路的信号转换芯片输出端接中央处理电路ＣＰＵ芯片的信号输入端，所述ＣＰＵ的控制信号输出端接线路通断控制器件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志祥，彭宁宾，
申请(专利权)人：南京稳步自动化设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[]