一種新型水資源管理器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明主要由主板、電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器、外勵式斷路器、開關(guān)電源板、變壓器、金屬帶滾輪的微動開關(guān)、機(jī)箱組成。采用電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器作為信號采集、轉(zhuǎn)換和輸出裝置，采用帶分勵脫扣器的外勵式斷路器作為主控元件，電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器內(nèi)置互感器檢測電機(jī)動力電纜電流安培值的大小，經(jīng)計算得出用電量，再輸出脈沖或485信號至主板，主板輸出電壓控制信號至外勵式斷路器在電機(jī)過載，欠電壓和短路狀態(tài)下自動跳開。本發(fā)明主要應(yīng)用在水資源遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與管理領(lǐng)域，是以先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)為核心、以GPRS/CDMA信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的高科技智能化控制設(shè)備。在原有水資源設(shè)備的基礎(chǔ)上首度開發(fā)設(shè)計了電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器，首次采用了外勵式斷路器，克服了目前國內(nèi)水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備普遍存在的主控元件和信號采集兩大弊端。
【專利說明】一種新型水資源管理器
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子信息【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及將無線采集傳送和智能管理控制相結(jié)合在一起的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備存在兩大弊端:
[0003]弊端一:國內(nèi)水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備大都采用交流接觸器作為主電路的控制元件，主電路為380V交流電，是水泵電機(jī)的動力電纜。我公司首先在水資源管理器中采用外勵式斷路器作為主控元件代替原先的交流接觸器，在國內(nèi)尚無先例。交流接觸器方式存在以下弊端:1、交流接觸器是為頻繁啟動與斷開狀態(tài)下使用而設(shè)計的，水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備在實際應(yīng)用過程中，主控元件不需要頻繁斷開與啟動。2、交流接觸器沒有自我保護(hù)功能，缺相、過載時不能跳開，必須外加過載保護(hù)器或斷路器。3、交流接觸器在正常吸合狀態(tài)下，電磁線圈需要供電并發(fā)熱，增加了水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備的整機(jī)功耗。4、交流接觸器長期吸合不斷開，會導(dǎo)致觸頭發(fā)生粘連；發(fā)生粘連后水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備便失去了控制功能。
[0004]弊端二:目前市場上水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備，在實現(xiàn)電量換算水量時大都選用單相或三相脈沖發(fā)訊的電能表作為取信元件，這種取信方式存在以下缺陷:
[0005]1、電表帶有字輪顯示，這在水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備中完全沒有必要。因為水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備應(yīng)當(dāng)顯示用水量非用電量而且有獨立的顯示單元，電表的字輪顯示徒增成本和故障點而已。
[0006]2、電表多為5(40)A，電流承載能力小，需要與3個互感線圈配套使用才能采集用電量，每個互感線圈需要接S1、S2兩根信號線和一根接地線，三相四線制電表還要接三根380V相線和一根中線，另外還要兩根信號輸出線，這樣用電表取信共計要安排內(nèi)部走線15根，工藝繁瑣，故障點多。
[0007]為了克服弊端一，我公司技術(shù)人員在主控元件的設(shè)備選型時，充分考慮了現(xiàn)場使用條件和用戶的使用設(shè)備的習(xí)慣，認(rèn)為采用交流接觸器雖然能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守時的設(shè)備自動斷開與吸合，但實際使用時用戶總是安排人員在現(xiàn)場進(jìn)行管理，以防漫澆、漏水事情的發(fā)生，所以自動吸合沒有實際意義。而客戶對設(shè)備的可靠性要求很高，自我保護(hù)、整機(jī)功耗和觸頭粘連都是客戶非常關(guān)注的，因此我公司技術(shù)人員與浙江人民電器集團(tuán)、德力西電氣有限公司等多家電氣開關(guān)專業(yè)生產(chǎn)商的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行探討，采用德爾菲法進(jìn)行比較，最終確定用CDMl系列外勵式塑料外殼斷路器取代交流接觸器作為水資源遠(yuǎn)程智能控制器的主控元件。
[0008]為了克服弊端二，我公司技術(shù)人員仔細(xì)研究了水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備對信號提取的要求，總結(jié)出以下要點:
[0009]1、取信單元無須顯示用電量，輸出代表用電量的脈沖信號即可。
[0010]2、互感器是必不可少的，為了減少連接線，AD轉(zhuǎn)化和互感器可以作為一個整體單元?；谝陨戏治觯夜炯夹g(shù)人員開發(fā)設(shè)計了符合水資源遠(yuǎn)程智能控制設(shè)備要求的電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是發(fā)明一種新型水資源智能管理器，本發(fā)明主要應(yīng)用在水資源遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與管理領(lǐng)域，是以先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)為核心、以GPRS/CDMA信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的高科技智能化控制設(shè)備。在原有水資源設(shè)備的基礎(chǔ)上首度開發(fā)設(shè)計了電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器，首次采用了外勵式斷路器。本發(fā)明主要由I主板；2電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器；3外勵式斷路器；4開關(guān)電源板；5變壓器；6金屬帶滾輪的微動開關(guān)；7機(jī)箱組成。本發(fā)明特征在于:采用電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器2作為信號采集、轉(zhuǎn)換和輸出裝置，采用帶分勵脫扣器的外勵式斷路器3作為主控元件，電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器2內(nèi)置互感器檢測電機(jī)動力電纜電流安培值的大小，經(jīng)計算得出用電量，再輸出脈沖或485信號至主板1，主板I輸出電壓控制信號至外勵式斷路器3在電機(jī)過載，欠電壓和短路狀態(tài)下自動跳開。
[0012]根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器2與主板I配合使用，用來測量電機(jī)電壓、電流、功率、電量以及脈沖輸出?？梢宰鳛殡姍C(jī)電表參考值，以及流量參考值。其工作原理:由互感器感應(yīng)出電壓，電流信號并放大整流濾波后，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波獲得電壓、電流，并計算出功率，經(jīng)積分得到電量再以脈沖或485信號輸出。
[0013]其特征在于:①由電流互感器、信號AD轉(zhuǎn)化電路以及運算單元和通信單元組成。②由互感器感應(yīng)出電壓、電流信號并放大整流濾波后，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波獲得電壓、電流，并計算出功率，經(jīng)計分得到電量再以脈沖或485信號輸出。③電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器接口共有6條，自左至右依次分別是“GND”，“脈沖”，“12V”，“GND”，“B”，“A”。第一個“GND”保留做以后擴(kuò)展端子。主要參數(shù)及技術(shù)指標(biāo):測量范圍:電壓O?600V，電流O?200A，功率O?120KW;脈沖信號輸出個數(shù)由最大功率決定公式:脈沖個數(shù)=19+功率X1000 ;最大個數(shù)為1000 ;精度:5% ;供電電源:直流6V?36V ;推薦12V，此時電流IOMA ;數(shù)據(jù)存儲:掉電時自動保存累計電量，上電后自動累加，存儲范圍O?3.402823E35KW ;通信方式:脈沖信號、485接口通信。
[0014]根據(jù)權(quán)利要求1所述的外勵式斷路器3，為CDMl系列斷路器，本系列斷路器具有體積小，短路分?jǐn)嗄芰?qiáng)，飛弧距離小，抗振動等特點。當(dāng)過載電流或短路電流到達(dá)或超過規(guī)定值時，斷路器自動跳閘，從而切斷電源，保護(hù)負(fù)載側(cè)的設(shè)備。
[0015]其特征在于:①采用外勵式斷路器作為切斷動力電纜電源的主控元件。②分勵脫扣器在無工作電壓狀態(tài)下，保持?jǐn)嗦菲魈幱谔_狀態(tài)，操作手柄無法推合。③當(dāng)過載電流或短路電流到達(dá)或超過規(guī)定值時，外勵式斷路器3自動跳閘，切斷電源。CDMl系列斷路器主要用于交流50Hz (60Hz)，額定絕緣電壓800V，額定工作電壓690V及以下，額定電流1250A及以下的配電網(wǎng)絡(luò)中作為分配電能和保護(hù)線路及電源設(shè)備的過載、欠電壓和短路保護(hù)，400A殼架等級及以下的斷路器也可以作為電動機(jī)的過載、欠電壓和短路保護(hù)。在正常情況下可作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換和電動機(jī)的不頻繁啟動。
[0016]斷路器主要技術(shù)參數(shù)
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種新型水資源管理器，組成包括主板(I)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器(2)外勵式斷路器(3)開關(guān)電源板⑷變壓器(5)金屬帶滾輪的微動開關(guān)(6)機(jī)箱(7)。其特征在于:采用電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器(2)作為信號采集、轉(zhuǎn)換和輸出裝置，采用帶分勵脫扣器的外勵式斷路器(3)作為主控元件，電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器(2)內(nèi)置互感器檢測電機(jī)動力電纜電流安培值的大小，經(jīng)計算得出用電量，再輸出脈沖或485信號至主板(1)，主板(I)輸出電壓控制信號至外勵式斷路器⑶控制外勵式斷路器⑶的跳開與吸合，外勵式斷路器⑶在電機(jī)過載，欠電壓和短路狀態(tài)下自動跳開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器(2)，其特征在于:①由電流互感器、信號AD轉(zhuǎn)化電路以及運算單元和通信單元組成。②由互感器感應(yīng)出電壓、電流信號并放大整流濾波后，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波獲得電壓、電流，并計算出功率，經(jīng)積分得到電量再以脈沖或485信號輸出。③電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器接口共有6條線，自左至右依次分別是“GND”，“脈沖” “12V”，“GND”，“B”，“A”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外勵式斷路器(3)，其特征在于:①采用外勵式斷路器作為切斷動力電纜電源的主控元件。②分勵脫扣器在無工作電壓狀態(tài)下，保持?jǐn)嗦菲魈幱谔_狀態(tài)，操作手抦無法推合。③當(dāng)過載電流或短路電流到達(dá)或超過規(guī)定值時，外勵式斷路器(3)自動跳閘，切斷電源。
【文檔編號】H02H7/085GK103474961SQ201310393763
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】耿哲, 張淑貞, 楊雪巖 申請人:耿哲