专利名称：一种电力直流电源全分布式监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全分布式监控系统，特别一种电力直流电源全分布式监控系统。
现有电力直流操作电源监控系统，如
图1所示，一般由直流系统监控模块、微机绝缘监测装置、智能电池监测系统三套完全独立的装置组成。这三套完全独立的装置的功能为直流系统监控模块对直流系统的各整流模块、蓄电池总量、交流输入量、直流输出量等进行集中监控；微机绝缘监测装置对直流母线、各直流支路的绝缘情况进行集中式在线监测；智能电池监测系统对蓄电池组中单体电池的端电压、内阻等参数进行集中式在线监测。现有技术在经济指标上存在系统总成本高、性能价格比差的不足。该系统由监测装置直接采集信号并传输至监控装置，在技术方面存在集中监控可靠性低、小信号传输抗干扰能力差、三套完全独立的装置与电力系统综合自动化通信接口复杂的缺点，并且这三套完全独立的装置均为定制产品，在直流系统这种个性化产品中，系统几乎不具有可扩展性，这就导致现有技术难以满足各种直流系统灵活配置的需要。
本发明的目的，是提供一种分散监测、集中监控的电力直流全分布式监控系统，以适应各种配置直流系统的需要。
本发明是这样实现的由多个信号采集模块采集信号，通过各采集模块的通信接口将信号传输至监测模块(或监控块)实现在线监控。
本发明提供了一种分散监测、集中监控的电力直流全分布式监控系统，具有可扩展性，能适应各种配置直流系统的需要。分布式结构的运用，使电池检测信号、绝缘监测的小信号由监测信号采集模块就近处理，测量准确，抗干扰性好。
附图1为本发明实施例1电原理框图；附图2为本发明实施例2电原理框图；附图3为分布式微机电池监测模块电原理图；附图4为分布式微机绝缘监测模块电原理图；附图5为电池监测信号采集模块电原理图；附图6为绝缘监测信号采集模块电原理如；附图7为通信接口电原理图。
如图1所示，本发明包括分布式微机电池监测装置、分布式绝缘监测装置、微机监控模块。分布式微机电池监测装置、分布式绝缘监测装置的通讯接口与微机监控模块的通讯接口相连。
分布式微机电池监测装置由一台微机电池监测模块和多个电池监测信号采集模块组成，多个电池监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至微机电池监测模块，可以在线监测直流系统的电池状况。采用分布方式，电池监测信号采集模块化，检测直流系统的电池个数(或电池组数)可以任意扩展(12×N个)，单体电池(或电池组)电压可以为2V、6V、12V。分布方式便于在各种组屏方式下，对各种电压等级的电池全面监测。分布式结构的运用，使电池检测信号由电池监测信号采集模块就近处理，测量准确，抗干扰性好。微机电池监测模块以RS485通信方式与多个电池监测信号采集模块组成主、从结构分布式数据采集系统。
分布式微机直流系统绝缘监测装置由一台微机绝缘监测模块和多个绝缘监测信号采集模块组成，多个绝缘监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至微机绝缘监测模块，可以在线监测直流系统的绝缘状况，采用分布方式，绝缘监测信号采集模块化，检测直流系统的馈电路数可以任意扩展(24×N路)，便于在各种组屏方式下应用，也便于直流系统馈电扩容。分布式结构的运用，使绝缘监测的小信号可由信号采集模块就近处理，信号测量准确，抗干扰性好。采用直流霍尔传感检测，无需在直流系统中注入任何信号，对直流系统无任何影响，也不受直流供电系统对大地的影响。
如图2所示，本发明包括直流系统微机监控模块、多个电池监测信号采集模块、多个绝缘监测信号采集模块、通信接口，每个电池监测信号采集模块以任意扩展的多个电池监测个数采集信息，多个电池监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至直流系统微机监控模块。同样的，每个绝缘监测信号采集模块以任意扩展的多路馈电采集信号，多个绝缘监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至直流系统微机监控模块。
上述分布式微机电池监测模块电原理如图3所示，分布式微机电池监测模块的功能是1.集中各电池监测信号采集模块的数据。
2.向直流系统微机监控模块发送数据。
3.直接采集电池的模拟量，以数据形式发给直流系统微机监控模块。
具体工作原理是采集模拟量(例如充电电流信号量)，经光隔离电路送入单片机。由ROM、RAM、键盘、液晶显示LCD、通讯口1、通讯口2组成单片机监测系统。通讯口1、通讯口2为光隔离RS485通讯接口。分布式微机电池监测模块用通讯口1与直流系统微机监控模块通信；用通讯口2与各电池监测信号采集模块通信，液晶LCD本地显示电池监测信号各种数据，通过键盘设置电池监测信号采集模块个数。光隔离RS485通讯接口见图7。
上述分布式微机绝缘监测模块电原理如图4所示，分布式微机绝缘监测模块的功能是1.集中各绝缘监测信号采集模块的数据。
2.向直流系统微机监控模块发送数据。
具体工作原理是由ROM、RAM、键盘、液晶显示LCD、通讯口1、通讯口2组成单片机监测系统。通讯口1、通讯口2为光隔离RS485通讯接口。分布式微机绝缘监测模块用通讯口1与直流系统微机监控模块通信；用通讯口2与各绝缘监测信号采集模块通信。液晶LCD本地显示绝缘监测信号各种数据，通过键盘设置绝缘监测信号采集模块个数。光隔离RS485通讯接口见图7。
上述电池监测信号采集模块型号电原理如图5所示，微机电池监测信号采集模块的功能是1.采集各电池信号。
2.向分布式微机电池监测模块发送数据。
具体工作原理是采集模拟量(例如电池电压信号量)，经光隔离电路送入单片机。由单片机、ROM、RAM、地址编码电路、通讯口1组成单片机监测系统。通讯口1为光隔离RS485通讯接口。微机电池监测信号采集模块用通讯口1与分布式微机电池监测模块通信将数据上传给分布式微机电池监测模块。光隔离RS485通讯接口见图7。
上述绝缘监测信号采集模块型号电原理如图6所示，微机绝缘监测信号采集模块的功能是1.采集各绝缘信号。
2.向分布式微机绝缘监测模块发送数据。
具体工作原理是采集模拟量(例如绝缘信号量)，经光隔离电路送入单片机。由单片机、ROM、RAM、地址编码电路、通讯口1组成单片机监测系统。通讯口1为光隔离RS485通讯接口。微机绝缘监测信号采集模块用通讯口1与分布式微机绝缘监测模块通信将数据上传给分布式微机绝缘监测模块。光隔离RS485通讯接口见图7。
上述通信接口电原理如图7所示，通信接口电路由光隔离电路和通讯口电路组成。工作原理如下当RC5端为高电平时，光耦G3的二极管亮，G3的三极管饱和，RS485通讯接口IC(MAX1487)U6的2、3脚为高电平，通讯口为接收状态。
当RC5端为低电平时，光耦G3的二极管不亮，G3的三极管截止，RS485通讯接口IC(MAX487)U6的2、3脚为低电平，通讯口为发送状态。
在接收状态，RS485通讯线A、B(U6的6脚，7脚)的数据送入U6的1脚，通过光耦G2，由RC端送入单片机的I/O口，接收数据。
在发送状态，单片机的I/O口送出数据到TX端，经光耦G1送入U6的4脚，由U6处理将数据送上通讯线A、B(U6的6脚，7脚)，数据送出。
权利要求
1.一种电力直流电源全分布式监控系统，其特征在于由多个信号采集模块采集信号，通过各采集模块的通信接口将信号传输至监测模块实现在线监控。
2.根据权利要求1所述的电力直流电源全分布式监控系统，其特征在于包括分布式微机电池监测装置、分布式绝缘监测装置、微机监控模块，分布式微机电池监测装置、分布式绝缘监测装置的通讯接口与微机监控模块的通讯接口连接。
3.根据权利要求1或2所述的电力直流电源全分布式监控系统，其特征在于分布式微机电池监测装置由一台微机电池监测模块和多个电池监测信号采集模块组成，多个电池监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至微机电池监测模块。
4.根据权利要求1或2所述的电力直流电源全分布式监控系统，其特征在于分布式绝缘监测装置包括分布式微机绝缘监测模块、多个绝缘监测信号采集模块，多个绝缘监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至微机绝缘监测模块。
5.根据权利要求1所述的电力直流电源全分布式监控系统，其特征在于包括直流系统微机监控模块、多个电池监测信号采集模块、多个绝缘监测信号采集模块、通信接口，每个电池监测信号采集模块以任意扩展的多个电池监测个数采集信息，多个电池监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至直流系统微机监控模块，每个绝缘监测信号采集模块以任意扩展的多路馈电采集信号，多个绝缘监测信号采集模块通过各自的通信接口输出信号，各信号通过同一数据线传输至直流系统微机监控模块。
6.根据权利要求1所述的电力直流电源全分布式监控系统，其特征在于通信接口由光隔离电路和通讯口电路组成，当RC5端为高电平时，光耦G3的二极管亮，G3的三极管饱和，RS485通讯接口IC(MAX1487)U6的2、3脚为高电平，通讯口为接收状态，当RC5端为低电平时，光耦G3的二极管不亮，G3的三极管截止，RS485通讯接口IC(MAX487)U6的2、3脚为低电平，通讯口为发送状态，在接收状态，RS485通讯线A、B(U6的6脚，7脚)的数据送入U6的1脚，通过光耦G2，由RC端送入单片机的I/O口，接收数据，在发送状态，单片机的I/O口送出数据到TX端，经光耦G1送入U6的4脚，由U6处理将数据送上通讯线A、B(U6的6脚，7脚)，数据送出。
全文摘要
一种电力直流电源全分布式监控系统，由多个信号采集模块采集信号，通过各采集模块的通信接口将信号传输至监测模块(或监控块)实现在线监控。本发明提供了一种分散监测、集中监控的电力直流全分布式监控系统，具有可扩展性，能适应各种配置直流系统的需要。分布式结构的运用，使电池检测信号、绝缘监测的小信号由监测信号采集模块就近处理，测量准确，抗干扰性好。
文档编号H02J13/00GK1407686SQ0112784
公开日2003年4月2日 申请日期2001年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者杨东平, 华毅, 黄占伟 申请人:珠海瓦特电力设备有限公司