接口中， 在本装置中应用可满足多种输出电路的要求。
[0028]
【附图说明】： 附图1为本发明的低压开关柜馈线示意图，共16个回路； 附图2为本发明的CPU功能联系示意图； 附图3为本发明的电压采集示意图，共三个模块采集三相电压； 附图4为本发明的开关量采集示意图，有四个模块，共采集32路开关量输入； 附图5为本发明的电流采集示意图，有2个模块，共采集16路模拟量输入； 附图6为本发明的开关量输出不意图，有两个模块，共可实现16路开关量输出； 附图7为本发明的显示模块意图； 附图8为本发明的装置接线端子示意图； 附图9为本发明的74HC244芯片逻辑图； 附图10为本发明的ULN2803A芯片示意图。
[0029]
[0030]【具体实施方式】： 为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，以下结合附图对本 发明进一步说明： 请参阅图1- 8所示，系为本发明的示意图，本发明是有关一种低压开关柜馈线监控、 测量装置。
[0031] 如图1所示，本发明主要控制低压开关柜馈线，一般情况下以16回路为单元，也可 以设计为8个回路一单元。每个馈线断路器需要带OF断路器辅助接点和SD断路器脱扣辅 助接点；每个馈线回路在B相(也可其他相序）安装一个霍尔电流传感器；如需对断路器进 行操作，则需要在断路器增加MX分闸脱扣器。
[0032] 图2为本发明的CPU示意图，采用M430F2491嵌入式微控制器作为核心处理器，所 有的数据通过其处理。
[0033]图3为本发明的电压采集示意图，采用电阻与电容的串并联实现交流电压采样， 每相电压一组，三相电压分别采样，送至CPU处理。其中Rl为多个串联的贴片电阻，R2、R3、 Cl可使用单个器件。
[0034]图4为本发明的开关量采集示意图，有四个模块，共采集32路开关量输入。采用 4个74HC244芯片作为开关量输入采集元件，经过光电隔离器隔离后输入，每个芯片可采集 8个回路，共可采集30路开关量；其中前16路用作监测断路器的OF辅助接点，后16路用 作监测断路器的SD脱扣告警辅助接点。
[0035]图5为本发明的电流采集示意图，采用2个74HC4051芯片作为模拟量采样，共可 输出16路馈线单相电流。其中馈线采用霍尔电流传感器采样，霍尔电流传感器的输出信号 为0~4 (5)V，可以经滤波后直接进入CPU读取，因此选用74HC4051八选一模拟开关选取读 入即可。其中A0~A2、E由CPU控制，按顺序选取读入模拟量电流值。
[0036] 图6为本发明的开关量输出不意图，米用2个ULN2803A芯片作为开关量输出控制 元件，共可输出16路有源开关接点，一般情况下为24V，需要外部增加中间继电器控制馈线 回路的分闸，可由通讯置位或通过超过电流设定值CPU输出动作。
[0037]图7为本发明的显示模块示意图，采用4个八段式发光二极管显示；采用3个发光 LED分别作运行、通讯口 1、通讯口 2运行指示；采用4个按钮作设置输入。当通电运行后， 运行灯常亮；有通讯信号时，通讯口 1、通讯口 2灯闪烁；4个八段式发光二极管显示可显示 (轮显）电流值或装置地址；4个按钮可设置霍尔电流传感器的变比、装置地址等。
[0038] 在此另说明本发明的外接线示意图，对应接线控制相关的设备，如附图8所示。
[0039] Il~116 :16路电流输入； ACOM: 16路电流输入公共端； AUBl:第一路RS485通讯； A2、B2 :第二路RS485 通讯； +12V、GND、-12V:为装置的输出电源，可用作霍尔电流传感器的电源、中间继电器的电 源等 FG、N、L:工作电源AC/DC85V~265V。
[0040]DIl~DI32:其中前16路用作监测断路器的OF辅助接点，后16路用作监测断路 器的SD脱扣告警辅助接点； DICOM:馈线输入公共端。
[0041] 01~016 :16路馈线分丨同输出。
[0042] DOCOM :馈线分闸输出公共端。
[0043] 主要通讯功能： 本模块配置RS485通信接口 2个，用于和上位机系统连接或本地通讯连接。
[0044] 远程通信实现以下功能： ?遥信：远程召唤"报警事件状态"、"故障事件状态"、"开关量状态"； ?遥测：远程召唤单相电流实时测量值； ?遥调：可召唤所有定值，远程工作方式下，可远程修改定值； ?遥控：可对馈线开关进行遥控分合闸；对于塑壳断路器直接配置操作机构实现分闸 控制；对于微断开关馈线，使用微断开关串联接触器实现分闸控制，其中微断开关平时处于 常态合闸位置，起短路保护作用，接触器起分合电路作用。
[0045] ?对时：可召唤装置时钟，远程工作方式下，可远程修改时钟； 当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的适用范围，故，凡在本发 明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内，如8个馈线回路的监控装置。
【主权项】
1. 一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：该装置采用嵌入式微控制器作 为核心处理器，核心处理器分析处理馈线开关状态监测元件、馈线报警脱扣状态元件采集 的开关量输入数据，馈线电流测量元件、母线电压测量元件采集的模拟量数据；并进一步控 制馈线控制开关元件进行输出，同时与通讯元件实现电连接。2. 根据权利要求1所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：采用嵌入 式微控制器作为核心处理器，作为控制低压开关柜馈线回路的多功能控制器。3. 根据权利要求1或2所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：嵌入 式微控制器作为核心处理器型号为M430F2491。4. 根据权利要求3所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：该装置采 用电阻与电容的串并联实现交流电压采样，每相电压一组，三相电压分别采样。5. 根据权利要求3所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：馈线开关 状态监测元件、馈线报警脱扣状态元件采用芯片作为开关量输入采集元件，采集各路开关 量，其中部分作为馈线断路器的合闸状态辅助接点采样，部分作为馈线断路器的脱扣告警 辅助接点采样。6. 根据权利要求3所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：馈线电流 测量元件、母线电压测量元件采用芯片作为模拟量采样，采集各路馈线单相电流；其中馈线 使用霍尔电流传感器采样。7. 根据权利要求6所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：霍尔电流 传感器的输出信号为〇~4 (5)V，经滤波后直接进入CPU读取，读取后通过CPU的编程计算 得出实际模拟量的值用于保护判断与显示输出或传输至后台处理。8. 根据权利要求3所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：馈线控制 开关元件采用芯片控制多路馈线断路器分闸输出，输出为无源接点或有源接点；部分输出 仅为隔离后输出，外加相应个数中间继电器再控制馈线断路器的分闸。9. 根据权利要求3所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：采用多个 八段式发光二极管输出显示；第一发光LED灯显示设备运行状态、第二发光LED灯交换数据 的通讯口 1、第三发光LED灯通讯口 2运行指示；采用4个按钮作设置参数输入。10. 根据权利要求1或2所述的一种低压开关柜馈线监控、测量装置，其特征在于：馈 线开关状态监测元件使用74HC244芯片作为开关量输入采集元件；馈线电流测量元件、母 线电压测量元件采用74HC4051芯片作为模拟量采样，馈线控制开关元件采用ULN2803A芯 片作为控制各路馈线断路器分闸输出。
【专利摘要】本发明涉及交流电源监控、测量领域，尤其是涉及一种低压开关柜馈线监控、测量装置。其具有馈线开关状态、馈线报警脱扣状态、馈线电流测量、母线电压测量、馈线控制开出、通讯等功能，安装在低压开关柜馈线屏上，实现四遥功能，可方便接入综合自动化系统。所述的低压开关柜馈线监控、测量装置采用M430F2491嵌入式微控制器作为核心处理器，监测馈线开关状态、馈线报警脱扣状态、馈线电流测量、母线电压测量、馈线控制开出、通讯等；集成了原多个馈线测量监控设备的功能，使低压开关柜馈线监控更加简洁，自动化水平提高。另，集成了通讯功能，使运行人员可轻松监控低压开关柜馈线的电量和状态，并通过远程控制馈线支路的分闸。
【IPC分类】G05B19/042, H02J13/00, G01R19/00, G01R31/02
【公开号】CN105223404
【申请号】CN201510667773
【发明人】余伙庆, 陈益栓, 纪小勇, 林丹渠, 佘纲歆
【申请人】广东正诚电气科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月16日