專利名稱：多功能船用保護(hù)測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多功能船用保護(hù)測控裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及船舶電氣配電系統(tǒng)參數(shù)的安全監(jiān)測、繼電保護(hù)系統(tǒng)，具體為多功能船用保護(hù)測控裝置。
背景技術(shù)：
[0002]船舶電氣主要包括發(fā)電系統(tǒng)，配電網(wǎng)系統(tǒng)和用電系統(tǒng)。在船舶配電網(wǎng)系統(tǒng)中，主配電板是船舶電氣的樞紐，是連接船舶發(fā)電和用電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，主配電板通常由主開關(guān)設(shè)備、匯流排(母線)、負(fù)荷開關(guān)、電力監(jiān)測儀表和電力保護(hù)裝置等組成。[0003]主配電板上的電力監(jiān)測儀表通常是指電壓表、電流表、功率表、功率因素表、頻率表等。目前，安裝在這些主配電板上的儀表通常采用模擬指針式儀表，電壓表需通過電壓互感器連接，電流表需要通過電流互感器連接，功率表、功率因素表則通過電壓互感器和電流互感器連接，為了節(jié)省投資，電壓表和電流表一般采用單相表，測量各相電壓和電流時， 通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換的方式來測量。由這些模擬儀表構(gòu)成的主配電板監(jiān)測系統(tǒng)主要存在以下缺陷[0004]測量精度較差，通常這些電壓表、電流表精度在I級以上，功率表、功率因素表在 2級以上；[0005]實時性較差，由于采用單相表來測量三相系統(tǒng)，一次只能測量一相參數(shù)，即只能測量轉(zhuǎn)換開關(guān)連接對應(yīng)的相位，這時，當(dāng)另外兩相參數(shù)發(fā)生異常時，儀表就不能監(jiān)測到， 不能實現(xiàn)三相電力參數(shù)的同時測量和顯示，且讀取不同相的測量參數(shù)時，需要人工切換轉(zhuǎn)換開關(guān)。[0006]接線復(fù)雜，由于主配電板有大量儀表、電壓互感器、電流互感器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等傳統(tǒng)部件，這些部件都必須正確的電氣連接，才能正常工作，接線工序繁多，接線方式非常復(fù)雜，費時費力。[0007]無法適應(yīng)船電自動化的技術(shù)要求，進(jìn)入21世紀(jì)以來，現(xiàn)代科技技術(shù)、信息技術(shù)的高速發(fā)展，推動船舶制造技術(shù)不斷向全船自動化發(fā)展。傳統(tǒng)的模擬儀表系統(tǒng)，由沒有數(shù)字化接口，無法實現(xiàn)船電自動化的功能。發(fā)明內(nèi)容[0008]本實用新型針對上述問題，設(shè)計一種多功能船用保護(hù)測控裝置，克服以上不足之處。[0009]本實用新型的設(shè)計方案如下多功能船用保護(hù)測控裝置，包括控制面板、背板和封裝在控制面板和背板中的處理系統(tǒng)，其中處理系統(tǒng)包括處理器和與之連接的采樣模塊、存儲器、通訊端口、開關(guān)量輸入端和控制輸出端；在控制面板上設(shè)置有指示燈、按鍵和顯示器， 指示燈、按鍵、和顯示器分別通過電路與處理器連接；背板上設(shè)置有兩組接線端子，包括三相電壓輸入、三相電流輸入、開光量輸入、控制輸出端，通訊端口均與對應(yīng)的接線端子連接。[0010]采樣模塊設(shè)計有三相電壓、電流采樣和信號調(diào)理電路，電壓信號只需采樣AB和BC相電壓，無需經(jīng)過電壓互感器(PT)變壓，電流采樣只需兩個電流互感器(CT)從A相和C 相，電壓信號和電流信號通過接線端子接入。[0011]控制輸出端包括報警輸出繼電器和跳閘輸出繼電器，分別用兩組不同的輸出繼電器控制，并設(shè)置有備用繼電器。[0012]所述的指示燈包括電源燈、運行燈、欠壓燈、過壓燈、預(yù)報警燈、長延時燈和短延時燈。[0013]所述的按鍵包括向上鍵、向下鍵、向左鍵、向右鍵、設(shè)置鍵和返回鍵，用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)參數(shù)。[0014]本實用新型解決其技術(shù)問題是將電壓表、電流表、功率表、頻率表、功率因數(shù)表、 逆功率繼電器、越限保護(hù)裝置等傳統(tǒng)儀表等全部淘汰，開發(fā)一臺集成化的微電腦數(shù)字式三相電力多功能保護(hù)測控裝置用以取代當(dāng)前使用的全部模擬式儀表的功能，只需用一臺多功能保護(hù)測控裝置就能完成一臺主配電板的三相電力參數(shù)的自動化測控功能和保護(hù)功能，同時裝置還設(shè)計有工業(yè)總線式通信接口，可實現(xiàn)無人值班和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視，符合船舶自動化系統(tǒng)的設(shè)計要求。


[0015]圖I為控制面板結(jié)構(gòu)示意圖[0016]圖2為背板結(jié)構(gòu)示意圖[0017]圖3為處理系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)框圖；[0018]圖4為接線端子I的接線順序及其定義表；[0019]圖5為接線端子2的接線順序及其定義表；[0020]其中，I——控制面板，2——段碼顯示器，3——向左鍵(移位鍵)，4——向右鍵(增減鍵)，5——向上鍵，6——向下鍵，7——返回鍵，8——設(shè)置鍵，9——短延時燈，10——長延時燈，11——預(yù)報警燈，12——過壓燈，13——欠壓燈，14——運行燈，15——電源燈， 16——背板，17——接線端子1，18——接線端子2。
具體實施方式
[0021]下面結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0022]實施例多功能船用保護(hù)測控裝置，包括控制面板、背板和封裝在控制面板和背板中的處理系統(tǒng)，其中處理系統(tǒng)包括dsPIC33處理器和與之連接的采樣模塊、存儲器、485通訊端口、開關(guān)量輸入端和控制輸出端；在控制面板上設(shè)置有指示燈、按鍵和段碼顯示器，指示燈、按鍵、和顯示器分別通過電路與處理器連接；背板上設(shè)置有接線端子I和接線端子2， 包括三相電壓輸入、三相電流輸入、開光量輸入、控制輸出端，通訊端口均與對應(yīng)的接線端子連接。[0023]采樣模塊設(shè)計有三相電壓、電流采樣和信號調(diào)理電路，電壓信號只需采樣AB和BC 相電壓，無需經(jīng)過電壓互感器(PT)變壓，電流采樣只需兩個電流互感器(CT)從A相和C 相，電壓信號和電流信號通過接線端子接入。[0024]控制輸出端包括報警輸出繼電器和跳閘輸出繼電器，分別用兩組不同的輸出繼電4器控制，并設(shè)置有備用繼電器。[0025]如圖I所示，控制面板和背板為矩形殼體，對扣形整個裝置的外殼，控制面板分為三個部分，分別為按鍵、段碼顯示器、信號指示燈。按鍵個數(shù)為六個，分別為向上鍵、向下鍵、 向左鍵(移位鍵)、向右鍵(增減鍵)、設(shè)置鍵和返回鍵，六個鍵用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)參數(shù)；信號指示燈分別為電源燈、運行燈、欠壓燈、過壓燈、預(yù)報警燈、長延時燈和短延時燈。上電時，電源燈常亮，運行燈閃爍。欠壓燈、過壓燈、預(yù)報警燈、長延時燈和短延時燈的動作過程如下[0026]al、當(dāng)發(fā)生欠壓時，欠電壓燈開始閃爍，延時時間到達(dá)設(shè)定值，欠壓燈常亮，跳閘輸出繼電器動作，報警輸出繼電器動作，并且顯示屏上的欠壓指示標(biāo)志閃爍和報警指示標(biāo)志常亮。如在延時設(shè)定值內(nèi)電壓恢復(fù)正常，則欠壓燈滅，顯示屏上的欠壓指示標(biāo)志熄滅和報警指示標(biāo)志不亮，跳閘輸出繼電器不動作，報警輸出繼電器不動作。[0027]a2、當(dāng)發(fā)生過壓時，過壓燈開始閃爍，延時時間到達(dá)設(shè)定值，過壓燈常亮，跳閘輸出繼電器動作，報警輸出繼電器動作，并且顯示屏上的過壓指示標(biāo)志閃爍和報警指示標(biāo)志常亮。如在延時設(shè)定值內(nèi)電壓恢復(fù)正常，則過壓燈滅，顯示屏上的過壓指示標(biāo)志不亮和報警指示標(biāo)志不亮，跳閘輸出繼電器不動作，報警輸出繼電器不動作。[0028]a3、當(dāng)發(fā)生預(yù)報警過流時，預(yù)報警燈開始閃爍，延時時間到達(dá)設(shè)定值，預(yù)報警燈常亮，報警輸出繼電器動作，并且顯示屏上的預(yù)報警燈指示標(biāo)志閃爍和報警指示標(biāo)志常亮。如在延時設(shè)定值內(nèi)電流恢復(fù)正常，則預(yù)報警燈滅，顯示屏上的預(yù)報警指示標(biāo)志不亮和報警指示標(biāo)志不亮，報警輸出繼電器不動作。[0029]a4、當(dāng)發(fā)生長延時過流時，長延時燈和預(yù)報警燈開始閃爍，延時時間到達(dá)設(shè)定值， 長延時燈常亮，預(yù)報警燈滅，跳閘輸出繼電器動作，報警輸出繼電器動作，并且顯示屏上的長延時指示標(biāo)志閃爍和報警指示標(biāo)志常亮。如在延時設(shè)定值內(nèi)電流恢復(fù)正常，則長延時燈滅，顯示屏上的長延時指示標(biāo)志不亮和報警指示標(biāo)志不亮，跳閘輸出繼電器不動作，報警輸出繼電器不動作。[0030]a5、當(dāng)發(fā)生短延時過流時，短延時燈、長延時燈和預(yù)報警燈開始閃爍，延時時間到達(dá)設(shè)定值，短延時燈常亮，長延時燈和預(yù)報警燈滅，跳閘輸出繼電器動作，報警輸出繼電器動作，并且顯示屏上的短延時指示標(biāo)志閃爍和報警指示標(biāo)志常亮。如在延時設(shè)定值內(nèi)電流恢復(fù)正常，則短延時燈滅，顯示屏上的短延時指示標(biāo)志不亮和報警指示標(biāo)志不亮，跳閘輸出繼電器不動作，報警輸出繼電器不動作。[0031]a6、當(dāng)發(fā)生逆功率時，段碼顯示器上總有功功率P前的“一”號指示標(biāo)志開始閃爍， 延時時間到達(dá)設(shè)定值(延時時間可設(shè)，詳見說明書)，跳閘輸出繼電器動作，報警輸出繼電器動作，顯示屏上的總有功功率P前的號指示標(biāo)志常亮。如在延時設(shè)定值內(nèi)恢復(fù)正常， 報警指示標(biāo)志不亮，則跳閘輸出繼電器不動作，報警輸出繼電器不動作，段碼顯示器上的總有功功率P前的號指示標(biāo)志不亮。[0032]如圖2所示，背板共有兩組接線端子，左邊為接線端子1，右邊為接線端子2，每組接線端子由一個公頭和兩個母頭組成，公頭和母頭之間可隨意分離。接線時，從背板處拔出母頭，按表I的順序接好每個引線，然后再重新插回公頭。其中三相電流進(jìn)線應(yīng)采用大于 I. 5平方毫米的船用線，其它進(jìn)線可采用小于I. 5平方毫米的船用線。[0033]綜上所述是本實用新型較佳的實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所做的改變，所生產(chǎn)的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.多功能船用保護(hù)測控裝置，其特征在于包括控制面板、背板和封裝在控制面板和背板中的處理系統(tǒng)，其中處理系統(tǒng)包括處理器和與之連接的采樣模塊、存儲器、通訊端口、開關(guān)量輸入端和控制輸出端；在控制面板上設(shè)置有指示燈、按鍵和顯示器，指示燈、按鍵、和顯示器分別通過電路與處理器連接；背板上設(shè)置有兩組接線端子，包括三相電壓輸入、三相電流輸入、開光量輸入、控制輸出端，通訊端口均與對應(yīng)的接線端子連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能船用保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的采樣模塊設(shè)計有三相電壓、電流采樣和信號調(diào)理電路，電壓信號只需采樣AB和BC相電壓，無需經(jīng)過電壓互感器(PT)變壓，電流采樣只需兩個電流互感器(CT)從A相和C相，電壓信號和電流信號通過接線端子接入。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能船用保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的控制輸出端包括報警輸出繼電器和跳閘輸出繼電器，分別用兩組不同的輸出繼電器控制，并設(shè)置有備用繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能船用保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的指示燈包括電源燈、運行燈、欠壓燈、過壓燈、預(yù)報警燈、長延時燈和短延時燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能船用保護(hù)測控裝置，其特征在于所述的按鍵包括向上鍵、向下鍵、向左鍵、向右鍵、設(shè)置鍵和返回鍵，用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和保護(hù)參數(shù)。
專利摘要本實用新型涉及船舶電氣配電系統(tǒng)參數(shù)的安全監(jiān)測、繼電保護(hù)系統(tǒng)，具體為多功能船用保護(hù)測控裝置，包括控制面板、背板和封裝在控制面板和背板中的處理系統(tǒng)，其中處理系統(tǒng)包括處理器和與之連接的采樣模塊、存儲器、通訊端口、開關(guān)量輸入端和控制輸出端；在控制面板上設(shè)置有指示燈、按鍵和顯示器，指示燈、按鍵、和顯示器分別通過電路與處理器連接；背板上設(shè)置有兩組接線端子，包括三相電壓輸入、三相電流輸入、開光量輸入、控制輸出端，通訊端口均與對應(yīng)的接線端子連接。
文檔編號G05B19/048GK202815495SQ20122047221
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者李偉明, 肖柳, 劉亞東 申請人:重慶整流設(shè)備廠