双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法与流程

本发明涉及一种双电源切换开关的测试，具体涉及一种双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法。

背景技术：

在智能电网中为减少由于线路故障造成的间隙性停电，广泛应用双电源切换开关自动快速切换常、备两路独立电源设备为重要的用户连续供电。因此双电源切换开关操动特性参数测试设备的需求逐步增加、其技术性能有待进一步提升。目前，国内的开关操动特性测试设备主要有两类：一类是采用单片机作为主控芯片，虽然价格低廉，但受采样速度、采样分辨率和数据处理能力的限制，拟合的曲线精度低，无法进行深入、精确的定量分析和计算；另一类是采用进口的通用自动测试系统，虽然技术性能接近了国际水平，但购置费用高的难以让企业接受，特别是其体积比较庞大，无法携带到现场进行测试。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，其组成包括：下位机机箱，所述的下位机机箱内安装有mcu微处理器电路，所述的mcu微处理器电路分别与usb接口、存储器、lcm、键盘、控制及驱动电路、ad转换及采集电路电连接，所述的ad转换及采集电路与传感器及调理电路电连接，所述的下位机机箱通过所述的usb接口与上位机电连接，所述的下位机机箱通过所述的控制及驱动电路、所述的传感器及调理电路与被测双电源切换开关电连接。

所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的mcu微处理器电路包括单片机电路、自动复位电路、电源监测器电路、晶振电路等，所述的单片机采用stm32f103vbt6芯片，所述的晶振电路采用oc2012c–d17型恒温晶体振荡器。

所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的控制及驱动电路主要包括：常用供电控制电路、备用供电控制电路和双电源切换驱动电路，所述的常用供电控制电路、所述的备用供电控制电路和所述的双电源切换驱动电路分别与所述的mcu微处理器电路电连接。

所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的传感器及调理电路包括信号调理和变换电路，所述的信号调理和变换电路分别与位置传感器、速度传感器、压力传感器和电量传感器电连接。

所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的上位机安装有人机界面、查询、存储、数据处理等功能模块及上位机usb接口电路。

所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的测试方法的具体测试步骤包括：

1）把测试系统的常用供电输出和备用供电输出按正确的相序连接到被测双电源切换开关的相应电源输入端；

2）把测试系统的双电源切换驱动输出连接到被测双电源切换开关的激磁线圈控制端；

3）把测试系统的电量传感器连接到被测双电源切换开关的电源输出端；

4）在被测双电源切换开关各相应的探测点，分别安装、固定位置传感器、速度传感器和压力传感器；

5）仔细检查1）—4）的连接、安装，确认无误后，上电、启动测试系统初始化；

6）用下位机的lcm和键盘，设置其测试科目及操作流程：单体合闸测试、单体分闸测试、合体分-合闸测试、合体合-分闸测试、操动行程测试、操动速度测试、操动力矩测试等；

7）启动参数测试：测试系统自动对被测双电源切换开关的操动特性，进行全面、实时的探测、调理、变换、采集和存储，并在下位机的lcm上给出定性分析的结论；

8）启动数据交互：下位机通过usb接口与上位机通信，发送被测双电源切换开关操动特性的测试数据；

9）上位机对接收到的数据，进行完整、系统的分析、处理、仿真和预测，得到相应的曲线、数表、结论、变化趋势等定量的测试结果，由人机界面输出。

本发明的有益效果：

1.本发明的下位机可为被测双电源切换开关的电源输入提供独立、可控的常用供电电源和备用供电电源；可对被测双电源切换开关的激磁线圈实施驱动控制；采用位置传感器、速度传感器、压力传感器和电量传感器分别对被测双电源切换开关的操动行程、操动速度、操动力矩和操动时间等参数进行探测、调理、变换、采集和存储，通过usb接口与上位机实现通信和数据交换。具有电路结构简单、采样分辨率高、控制实时性好、采集速度快、存储信息量大等优点。

2.本发明的上位机通过usb接口接收下位机发送的实时测试数据，对其进行全面、系统的分析、处理、仿真和预测，得到相应的曲线、数表、结论和变化趋势等定量的测试结果，由上位机的人机界面输出（显示、打印、通信等）。及时发现双电源切换开关操动特性的缺陷，为由计划检修转变到状态检修提供支撑，有效的减少停电事故、降低开关预防性实验和检修的工作量，提高电力系统运行的稳定性和可靠性，有着很好的社会效益和经济效益。

3.本发明采用oc2012c–d17型恒温晶体振荡器（长期稳定性：±0.5ppm/年），可以对双电源切换开关的单体合闸参数（三断口合闸时间、合闸总时间、合闸顺序、合闸三相不同期、合闸同相不同期、合闸弹跳时间）、单体分闸参数，合体分-合闸参数（三断口分-合闸时间、分-合闸总时间、分-合闸顺序、分-合闸三相不同期、分-合闸同相不同期、分-合闸弹跳时间）、合体合-分闸参数等24项操动时间参数及双电源切换开关的操动行程、操动速度和操动力矩等3项操动特性参数进行测试。测量参数多、范围宽、准确度高、长期稳定性好。

4.本发明的下位机应用先进的测控技术，引入智能化设计理念，配置了便携式的金属机箱、字迹清晰的图形lcd显示模块、4*4键盘、大容量存储器，可独立用于现场采集、存储双电源切换开关操动特性测试数据，并实时给出定性分析的结论；待实验室条件得到保障后，通过usb接口与上位机完成数据交换，即可在上位机得到定量的准实时的测试结果（曲线、数表、结论和变化趋势等）。下位机体积小、功能强、使用灵活、操作简单，特别适合携带到现场对双电源切换开关操动特性进行定性测试和采集。

附图说明：

附图1本发明的系统结构示意图；

附图2本发明的mcu微处理器电路原理图；

附图3本发明的控制及驱动电路方框图；

附图4本发明的激磁驱动电路原理图；

附图5本发明的传感器及调理电路方框图。

图中：1—上位机；2—下位机机箱；3—被测双电源切换开关；4—控制及驱动电路；5—传感器及调理电路；6—存储器；7—lcm；8—键盘；9—usb接口；10—电源电路；11—mcu微处理器电路；12—ad转换及采集电路；13—存储模块；14—人机界面；15—查询模块；16—上位机usb接口电路；17—数据处理模块；18—常用供电控制电路；19—备用供电控制电路；20—双电源切换驱动电路；21—信号调理和变换电路；22—位置传感器；23—速度传感器；24—压力传感器；25—电量传感器。

具体实施方式：

实施例1：

一种双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，其组成包括：下位机机箱（2），所述的下位机机箱内安装有mcu微处理器电路（11），所述的mcu微处理器电路分别与usb接口（9）、存储器（6）、lcm（7）、键盘（8）、控制及驱动电路（4）、ad转换及采集电路电连接（12），所述的ad转换及采集电路与传感器及调理电路（5）电连接，所述的下位机机箱通过所述的usb接口与上位机（1）电连接，所述的下位机机箱通过所述的控制及驱动电路、所述的传感器及调理电路与被测双电源切换开关（3）电连接。

实施例2：

根据实施例1所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的mcu微处理器电路包括单片机电路、自动复位电路、电源监测器电路、晶振电路等，所述的单片机采用stm32f103vbt6芯片，所述的晶振电路采用oc2012c–d17型恒温晶体振荡器。

实施例3：

根据实施例1所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的控制及驱动电路主要包括：常用供电控制电路（18）、备用供电控制电路（19）和双电源切换驱动电路（20），所述的常用供电控制电路、所述的备用供电控制电路和所述的双电源切换驱动电路分别与所述的mcu微处理器电路电连接。

实施例4：

根据实施例1所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的ad转换及采集电路包括多路同步ad转换器、光电隔离电路，所述的多路同步ad转换器的型号为ads8556。

实施例5：

根据实施例1所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的传感器及调理电路包括信号调理和变换电路（21），所述的信号调理和变换电路分别与位置传感器（22）、速度传感器（23）、压力传感器（24）和电量传感器（25）电连接。

实施例6：

根据实施例1所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的上位机安装有人机界面（14）、查询（15）、存储（13）、数据处理（17）等功能模块及上位机usb接口电路（16）。

实施例7：

根据实施例1—6所述的双电源切换开关操动特性测试系统及测试方法，所述的测试方法的具体测试步骤包括：

1）把测试系统的常用供电输出和备用供电输出按正确的相序连接到被测双电源切换开关的相应电源输入端；

2）把测试系统的双电源切换驱动输出连接到被测双电源切换开关的激磁线圈控制端；

3）把测试系统的电量传感器连接到被测双电源切换开关的电源输出端；

4）在被测双电源切换开关各相应的探测点，分别安装、固定位置传感器、速度传感器和压力传感器；

5）仔细检查1）—4）的连接、安装，确认无误后，上电、启动测试系统初始化；

6）用下位机的lcm和键盘，设置其测试科目及操作流程：单体合闸测试、单体分闸测试、合体分-合闸测试、合体合-分闸测试、操动行程测试、操动速度测试、操动力矩测试等；

7）启动参数测试：测试系统自动对被测双电源切换开关的操动特性，进行全面、实时的探测、调理、变换、采集和存储，并在下位机的lcm上给出定性分析的结论；

8）启动数据交互：下位机通过usb接口与上位机通信，发送被测双电源切换开关操动特性的测试数据；

9）上位机对接收到的数据，进行完整、系统的分析、处理、仿真和预测，得到相应的曲线、数表、结论、变化趋势等定量的测试结果，由人机界面输出（显示、打印、通信等）。