專利名稱：一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)，具體是一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)。
背景技術(shù)：
國內(nèi)互感器檢定人員的培訓(xùn)與考核，一直處于人工授課、演示操作、手工考核的狀態(tài)。為改變這種落后現(xiàn)狀，近年來，國內(nèi)研發(fā)出了電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)，中國專利CN 101950011 A公開了電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)電算化。在這種電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)中，需要對模擬接線進(jìn)行通斷對錯(cuò)關(guān)系的自動判斷，因此，該系統(tǒng)中有一臺或多臺控制機(jī)專門來實(shí)現(xiàn)對模擬接線進(jìn)行通斷對錯(cuò)關(guān)系的自動判斷。目前所用的 控制機(jī)都是用繼電器與一部分較簡單的電子電路來實(shí)現(xiàn)判斷，因而存在著工作速度慢、不能實(shí)時(shí)采集結(jié)果、不便于擴(kuò)展、不便于軟件管理并且壽命短等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，它能夠?qū)崿F(xiàn)全電子化，在嵌入軟件的管理下，能快速判斷32根接線，可擴(kuò)展到64根的相互連接關(guān)系，并不斷地、實(shí)時(shí)地將結(jié)果上傳給上位PC機(jī)作對錯(cuò)判斷等進(jìn)一步處理。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，由驅(qū)動輸出模塊、采集輸入模塊、極性與信號判別模塊、RS232收發(fā)器、MCU模塊以及供電單元模塊等組成，MCU模塊與驅(qū)動輸出模塊、采集輸入模塊、極性與信號判別模塊單向連接，與RS232收發(fā)器雙向連接。所述MCU模塊采用的是PQFP44封裝的MPC82G 516A單片機(jī)芯片。所述驅(qū)動輸出模塊由頭接線端驅(qū)動輸出電路部分、線頭連接器組成，采用74HC374或8位鎖存器集成電路。所述采集輸入模塊由尾接線端采集輸入電路部分、線尾連接器組成，采用75HC244或8位3態(tài)門集成電路。所述極性與信號判別模塊由極性判別電路部分、信號連接器組成，極性判別電路部分通過跨導(dǎo)放大器將信號充分放大，然后經(jīng)過過零檢測電路將正弦波模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，MCU模塊得到這些信號后，按照一定的算法，則可判斷出極性的正與反。所述RS232收發(fā)器采用SP3232收發(fā)器或類似的集成模塊，通過RS232標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口將采集的數(shù)據(jù)連續(xù)實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī)或?qū)⑸衔粰C(jī)控制指令信息傳輸至相應(yīng)的模擬器設(shè)備。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于
該控制機(jī)完全滿足電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)或其他類似的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的技術(shù)要求，能實(shí)現(xiàn)全電子化，實(shí)時(shí)地、準(zhǔn)確地判斷模擬接線的通斷狀態(tài)，并及時(shí)地、不斷地將結(jié)果數(shù)據(jù)上傳給上位PC機(jī)作接線的對錯(cuò)判斷等進(jìn)一步處理，不僅提高了系統(tǒng)速度、改善了性能，還具有很好的性價(jià)比，可靠性和推廣價(jià)值。


圖I是發(fā)明所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)的結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是本發(fā)明所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)的軟件原理框圖。
具體實(shí)施例方式以下通過附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。 如圖I所示，本發(fā)明所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，由驅(qū)動輸出模塊I、采集輸入模塊2、極性與信號判別模塊3、RS232收發(fā)器4、MCU模塊5以及供電單元模塊6組成，MCU模塊5與驅(qū)動輸出模塊I、采集輸入模塊2、極性與信號判別模塊3單向連接，與RS232收發(fā)器4雙向連接。驅(qū)動輸出模塊I由頭接線端驅(qū)動輸出電路部分、線頭連接器組成，采用74HC374或8位鎖存器集成電路；驅(qū)動輸出模塊I在MCU模塊5的控制下,產(chǎn)生一定的電平信號饋送至線頭連接器，然后饋送至導(dǎo)線的頭接線端。采集輸入模塊2由尾接線端采集輸入電路部分、線尾連接器組成，采用75HC244或8位3態(tài)門集成電路。采集輸入模塊2采集導(dǎo)線的尾接線端電平信號，通過線尾連接器將此信號傳輸至尾接線端采集輸入電路部分，然后再通過信號處理后，傳輸?shù)組CU模塊5。極性與信號判別模塊3由極性判別電路部分、信號連接器組成，線頭連接器連接導(dǎo)線的線頭端，極性判別電路部分通過跨導(dǎo)放大器將信號充分放大，然后經(jīng)過過零檢測電路將正弦波模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，MCU模塊5得到這些信號后，按照一定的算法，則可判斷出極性的正與反。RS232收發(fā)器4采用SP3232收發(fā)器或類似的集成模塊，通過RS232標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口將采集的數(shù)據(jù)連續(xù)實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī)或?qū)⑸衔粰C(jī)的控制指令信息傳輸至相應(yīng)的模擬器設(shè)備。MCU模塊5采用的是PQFP44封裝的MPC82G 516A單片機(jī)芯片。MCU模塊5按照單片機(jī)裝載的掃描程序通過不斷掃描采集接線端尾采集輸入模塊2的邏輯電平信號，判定各個(gè)導(dǎo)線接線端子的通斷關(guān)系，同時(shí)MCU模塊5還負(fù)責(zé)控制接線端頭驅(qū)動輸出模塊I具體驅(qū)動哪根接線端頭。供電單元模塊6提供各模塊所需的工作電源。圖2為該控制機(jī)的軟件原理框圖。其中，程序定時(shí)掃描結(jié)構(gòu)與初始化I主要實(shí)現(xiàn)程序的定時(shí)周期掃描，便于實(shí)現(xiàn)多任務(wù)管理與精確的同步，這樣保證了數(shù)據(jù)采集、通訊的可靠性。接線狀態(tài)實(shí)時(shí)采集功能模塊2，主要實(shí)現(xiàn)掃描式驅(qū)動接線端頭、采集接線端尾的全部導(dǎo)線的整個(gè)實(shí)時(shí)采集過程。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳功能模塊3按應(yīng)用層通訊協(xié)議，將接線狀態(tài)實(shí)時(shí)采集功能模塊2采集到的接線狀況轉(zhuǎn)換為上位機(jī)能識別的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給上位機(jī)。整個(gè)程序用Keil C語目編程實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明中控制機(jī)接線判斷的具體方法和步驟如下
(1)程序掃描結(jié)構(gòu)初始化后，MCU模塊5發(fā)出驅(qū)動控制信號，通過驅(qū)動模塊I產(chǎn)生邏輯低電平驅(qū)動某一根導(dǎo)線的線頭端，給識別的線頭端饋以低電平，而其他線頭端均饋以高電平;
(2)MCU模塊5采用程序掃描的方式，掃描周期小于100ms，通過采集輸入模塊2，逐一查詢其他導(dǎo)線線尾端的電平狀態(tài)，若接線端尾采集輸入模塊2對應(yīng)的接線端尾端上測到的電平為低電平，說明該點(diǎn)與線頭連通，若測到的電平為高電平，說明該點(diǎn)與線頭斷開，MCU模塊5將接線端尾采集輸入模塊2接線端尾電平狀態(tài)全部采集一遍，這樣判斷出被驅(qū)動導(dǎo)線與其他導(dǎo)線的通斷聯(lián)結(jié)關(guān)系；
(3)按此過程循環(huán)，驅(qū)動模塊I掃描式的快速進(jìn)行驅(qū)動其余模擬導(dǎo)線的接線頭端，當(dāng)全部線的頭端逐一被驅(qū)動完成后，MCU模塊5就能實(shí)時(shí)地采集到全部導(dǎo)線的通斷狀況，得到全部導(dǎo)線之間的連接關(guān)系；
(4)MCU模塊5完成全部導(dǎo)線的通斷狀況的采集后按照通信協(xié)議通過RS232收發(fā)器4將導(dǎo)線通斷連接關(guān)系的結(jié)果上傳給上位機(jī)，上位機(jī)再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的通斷關(guān)系與RS232收發(fā)器4送來的實(shí)際聯(lián)結(jié)關(guān)系比較，進(jìn)行接線關(guān)系對錯(cuò)的判斷。至此，整個(gè)接線判斷過程結(jié)果。從采集到發(fā)送數(shù)據(jù)完成的整個(gè)周期，不大于100ms，實(shí)時(shí)采集了全部導(dǎo)線相互的連接關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，其特征在于，該控制機(jī)由驅(qū)動輸出模塊、采集輸入模塊、極性與信號判別模塊、RS232收發(fā)器、MCU模塊以及供電單元模塊等組成，MCU模塊與驅(qū)動輸出模塊、采集輸入模塊、極性與信號判別模塊單向連接，與RS232收發(fā)器雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，其特征在于，所述MCU模塊為PQFP44封裝的MPC82G 516A單片機(jī)芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動輸出模塊由頭接線端驅(qū)動輸出電路部分、線頭連接器組成，采用74HC374或8位鎖存器集成電路，所述采集輸入模塊由尾接線端采集輸入電路部分、線尾連接器組成，采用75HC244或8位3態(tài)門集成電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，其特征在于，所述極性與信號判別模塊由極性判別電路部分、信號連接器組成，極性判別電路部分通過跨導(dǎo)放大器將信號充分放大，然后經(jīng)過過零檢測電路將正弦波模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，MCU模塊得到這些信號后，按照一定的算法，則可判斷出極性的正與反。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，其特征在于，所述RS232收發(fā)器采用SP3232收發(fā)器或類似的集成模塊，通過RS232標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口將采集的數(shù)據(jù)連續(xù)實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī)或?qū)⑸衔粰C(jī)控制指令傳輸至相應(yīng)的模擬器設(shè)備。
6.權(quán)利要求I所述的用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)的判斷方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)程序掃描結(jié)構(gòu)初始化后，MCU模塊發(fā)出驅(qū)動控制信號，通過驅(qū)動模塊產(chǎn)生邏輯低電平驅(qū)動某一根導(dǎo)線的線頭端，給識別的線頭端饋以低電平，而其他線頭端均饋以高電平； (2)MCU模塊采用程序掃描的方式，掃描周期小于100ms，通過采集輸入模塊，逐一查詢其他導(dǎo)線線尾端的電平狀態(tài)，若測到的電平為低電平，說明該點(diǎn)與線頭連通，若測到的電平為高電平，說明該點(diǎn)與線頭斷開，逐一進(jìn)行，這樣判斷出被驅(qū)動導(dǎo)線與其他導(dǎo)線的通斷連接關(guān)系; (3)按此過程循環(huán)，驅(qū)動模塊掃描式的快速進(jìn)行驅(qū)動其余各導(dǎo)線的接線頭端，直到全部導(dǎo)線的頭端逐一被驅(qū)動完成，掃描結(jié)束，MCU模塊即得到全部導(dǎo)線之間的連接關(guān)系； (4)MCU模塊按照通信協(xié)議通過RS232收發(fā)器將全部導(dǎo)線通斷連接關(guān)系的結(jié)果上傳給上位機(jī)，上位機(jī)再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的通斷關(guān)系與RS232收發(fā)器送來的實(shí)際連接關(guān)系比較，進(jìn)行接線關(guān)系對錯(cuò)的判斷，并在上位機(jī)界面上實(shí)時(shí)顯示全部導(dǎo)線及其接線對錯(cuò)關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)的接線判斷控制機(jī)，由驅(qū)動輸出模塊、采集輸入模塊、極性與信號判別模塊、RS232收發(fā)器、MCU模塊以及供電單元模塊等組成，MCU模塊與驅(qū)動輸出模塊、采集輸入模塊、極性與信號判別模塊單向連接，與RS232收發(fā)器雙向連接，該控制機(jī)全部采用數(shù)字集成電路，在嵌入軟件的管理下，快速判斷48根接線的接線關(guān)系，并不斷地、實(shí)時(shí)地將結(jié)果上傳給上位PC機(jī)作對錯(cuò)判斷等進(jìn)一步處理。本發(fā)明為電力互感器檢定接線模擬系統(tǒng)中各模擬器導(dǎo)線端子的接線判斷提供了一個(gè)有效的解決方案。
文檔編號G05B19/042GK102798834SQ20121021727
公開日2012年11月28日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者李剛, 陽軍, 李偉堅(jiān), 卿柏元, 陳俊, 曾博, 潘俊濤, 何藝, 丁志華, 蔣雯倩 申請人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院