专利名称：低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低压成套开关柜，具体涉及低压成套开关柜上的监控及控制 装置的模块化结构。
背景技术：
电网是国家的经济命脉之一，电网中最重要的是设备安全，主要的电力设备一旦 发生事故，多数情况下会造成突然的、大范围的、长时间的停电，会对当地工农业生产、铁路 运输、通讯及人民生活形成一场灾害，造成的社会影响较大并使经济损失惨重。为了确保电 网的安全运行，世界各国都在加强电力系统的监测、控制、保护、管理的信息化、自动化、网 络化技术的研究和产品的开发。我国在此方面与世界先进技术尚有10年左右的差距，追赶 世界先进水平，实现我国电力系统全面信息化、自动化，保证电力网的安全、高效运行，是我 们电力设备研发、制造企业的艰巨任务。现市场上，低压成套开关柜大多不配备智能化的监控控制装置，仅有少数配备。并 且，现市场上可见的监控控制装置也多是设计于一块或两块电路板上整体结构的电子装 置，其中各个功能单元相混合，功能固定、不易改变，当用户有特定的功能要求时，厂家需重 新设计开发电路板，费时费力。
发明内容本实用新型目的是提供一种低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，使监控 控制装置的功能选择更加灵活，能按用户的要求选配功能模块，组装快速。为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是一种低压成套开关柜的监 控控制装置模块化结构，包括一功能扩展板，其上设有多个相互对应连接的插槽；— CPU主控制板，它与功能扩展板上的第一插槽插接；CPU主控制板为一主控制电 路，该主控制电路包括微处理器以及光电隔离输入电路，光电隔离输入电路与微处理器的 输入端口连接；一键盘显示板，它与功能扩展板上的第二插槽插接；键盘显示板上设有键盘及其 电路和显示器及其电路；键盘经第二插槽连接CPU主控制板上的微处理器的输入端口，显 示器经第二插槽连接CPU主控制板上的微处理器的输出端口 ；一电压电流模拟采集板，它与功能扩展板上的第三插槽插接；该电压电流模拟采 集板上设电压采集电路、电流采集电路以及A/D模数转换器，所述电压采集电路、电流采集 电路经A/D模数转换器处理后，再经第三插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输入端 Π ；一电源板，它与功能扩展板上的第四插槽插接；电源板上设开关电源，该开关电源 经第四插槽向各板供电；至少一个信号输出板，它与功能扩展板上的第五插槽插接；该信号输出板上设信号输出电路，经第五插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输出端口。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，所述CPU主控制板上还设有CAN总线通讯接口，它与微处理器连 接。CAN总线通讯，属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行 通信网络，具有抗干扰能力强、数据通信实时性强、信息传递可靠的优点。2、上述方案中，所述微处理器为DSP微处理器。DSP微处理器，即数字信号处理 (digital signal processor)微处理器，它是以数字信号来处理大量信息的器件。为达到上述目的，本实用新型采用的另一种技术方案是一种低压成套开关柜的 监控控制装置模块化结构，包括一键盘显示板，键盘显示板上设有键盘及其电路和显示器及其电路，键盘和显示 器位于键盘显示板的正面，而键盘显示板的背面上设有多个对应连接的插槽；一 CPU主控制板，它与键盘显示板的第一插槽插接；CPU主控制板为一主控制电 路，该主控制电路包括微处理器以及光电隔离输入电路，光电隔离输入电路与微处理器的 输入端口连接；所述微处理器的输入端口经第一插槽连接所述键盘，微处理器的输出端口 经第一插槽连接所述显示器；一电压电流模拟采集板，它与键盘显示板的第二插槽插接；电压电流模拟采集板 上设电压采集电路、电流采集电路以及A/D模数转换器，所述电压采集电路、电流采集电路 经A/D模数转换器处理后，再经第二插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输入端口 ；一电源板，它与键盘显示板的第三插槽插接；电源板上设开关电源，该开关电源经 第三插槽向各板供电；至少一个信号输出板，它与键盘显示板上的第四插槽插接；该信号输出板上设信 号输出电路，经第四插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输出端口。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，所述CPU主控制板上还设有CAN总线通讯接口，它与微处理器连 接。CAN总线通讯，属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行 通信网络，具有抗干扰能力强、数据通信实时性强、信息传递可靠的优点。2、上述方案中，所述微处理器为DSP微处理器。DSP微处理器，即数字信号处理 (digital signal processor)微处理器，它是以数字信号来处理大量信息的器件。由于上述技术方案的应用，本实用新型具有以下作用本实用新型具有监控功能，通过对现场的实时数据的采集和处理，可显示低压成 套设备上的交流电压、电流、有功等电量参数；可监测和显示柜内各个开关的分合状态、断 路器的跳合状态等及功能单元的状态参数；可监测显示报警过压、过流、欠压、缺相、短路等 故障信息，可以对事件顺序记时、记录和处理。本实用新型监控及控制装置监测一个低压成 套开关柜，在液晶屏上以图标和数据显示有关数值和状态情况。本实用新型监控及控制装置具有计量功能，可达到交流电流表、电压表、三相有功 无功功率表的功能，可对电力电网、自动化控制系统中对电流电压功率等电参量的测量和 显示，精度等级能达到0.2级水平，完全可以代替原有指针式仪表。本实用新型监控及控制 装置具有人机对话功能，利用键盘实现翻页显示出多路(如6路)电压、多路(如6路)电 流、多路(如16路)外部开关量状态，可通过键盘现场控制多路(如12路)开关量的ON/OFF。并且，通过CAN总线通讯接口可与上位机通讯，实现遥控、遥测、遥调、通信功能。本实用新型将装置中的各块功能分别设计为独立的电路板，然后通过插槽连接， 即模块化的设计，在同一标准的外形尺寸内可以组成系统化产品。根据用户的要求，可满足 实现各种性能要求。
附图1为本实用新型实施例原理框图；附图2为本实用新型实施例一结构示意图；附图3为本实用新型实施例二结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一见附图1、附图2所示，一种低压成套开关柜的监控控制装置模块化结 构，包括功能扩展板、CPU主控制板、键盘显示板、电压电流模拟采集板、电源板、至少一个信 号输出板。所述功能扩展板，其上设有多个相互对应连接的插槽。所述CPU主控制板，它与功能扩展板上的第一插槽插接；CPU主控制板为一主控制 电路，该主控制电路由微处理器、光电隔离输入电路、存储器以及CAN总线通讯接口。光电 隔离输入电路的输入端采集低压成套开关柜中各开关的开合状态的信号，其输出与微处理 器的输入端口连接；存储器与微处理器连接，CAN总线通讯接口也与微处理器连接。所述键盘显示板，它与功能扩展板上的第二插槽插接；键盘显示板上设有键盘及 其电路和显示器及其电路；键盘经第二插槽连接CPU主控制板上的微处理器的输入端口， 显示器经第二插槽连接CPU主控制板上的微处理器的输出端口。所述电压电流模拟采集板，它与功能扩展板上的第三插槽插接；电压电流模拟采 集板上设电压采集电路、电流采集电路以及A/D模数转换器，所述电压采集电路、电流采集 电路用于采集低压成套开关柜中待测的电压及电流，电压采集电路、电流采集电路的输出 经A/D模数转换器处理后，再经第三插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输入端口。所述电源板，它与功能扩展板上的第四插槽插接；电源板上设开关电源，该开关电 源经第四插槽向各板供电。至少一个信号输出板，它与功能扩展板上的第五插槽插接；该信号输出板上设信 号输出电路，经第五插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输出端口。所述信号输出电 路具体可以是用于控制柜内各开关动作的控制信号输出，也可以是报警电路，譬如当过电 流时光电报警。该信号输出板的数量，具体电路功能按用户的需要选择。如附图1、附图2 所示，举例信号输出板为两个，即信号输出电路有两个，一个用于控制各开关动作，另一个 用于报警。所述微处理器最佳采用DSP微处理器。实施例二 见附图1、附图3所示，一种低压成套开关柜的监控控制装置模块化结 构，与实施例一的不同之处在于功能扩展板与键盘显示板合二为一，直接在键盘显示板的 背面设置插槽，而省却了功能扩展板。具体，包括键盘显示板、CPU主控制板、电压电流模拟采集板、电源板、至少一个信号输出板。所述键盘显示板，键盘显示板上设有键盘及其电路和显示器及其电路，键盘和显 示器位于键盘显示板的正面，而键盘显示板的背面上设有多个对应连接的插槽。所述CPU主控制板，它与键盘显示板的第一插槽插接；CPU主控制板为一主控制电 路，该主控制电路包括微处理器以及光电隔离输入电路，光电隔离输入电路与微处理器的 输入端口连接；所述微处理器的输入端口经第一插槽连接所述键盘，微处理器的输出端口 经第一插槽连接所述显示器。所述电压电流模拟采集板，它与键盘显示板的第二插槽插接；电压电流模拟采集 板上设电压采集电路、电流采集电路以及A/D模数转换器，所述电压采集电路、电流采集电 路经A/D模数转换器处理后，再经第二插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输入端口。所述电源板，它与键盘显示板的第三插槽插接；电源板上设开关电源，该开关电源 经第三插槽向各板供电；至少一个信号输出板，它与键盘显示板上的第四插槽插接；该信号输出板上设信 号输出电路，经第四插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输出端口。其它同实施例一，这里不再赘述。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求一种低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于包括一功能扩展板，其上设有多个相互对应连接的插槽；一CPU主控制板，它与功能扩展板上的第一插槽插接；CPU主控制板为一主控制电路，该主控制电路包括微处理器以及光电隔离输入电路，光电隔离输入电路与微处理器的输入端口连接；一键盘显示板，它与功能扩展板上的第二插槽插接；键盘显示板上设有键盘及其电路和显示器及其电路；键盘经第二插槽连接CPU主控制板上的微处理器的输入端口，显示器经第二插槽连接CPU主控制板上的微处理器的输出端口；一电压电流模拟采集板，它与功能扩展板上的第三插槽插接；电压电流模拟采集板上设电压采集电路、电流采集电路以及A/D模数转换器，所述电压采集电路、电流采集电路经A/D模数转换器处理后，再经第三插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输入端口；一电源板，它与功能扩展板上的第四插槽插接；电源板上设开关电源，该开关电源经第四插槽向各板供电；至少一个信号输出板，它与功能扩展板上的第五插槽插接；该信号输出板上设信号输出电路，经第五插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输出端口。
2.根据权利要求1所述的低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于 所述CPU主控制板上还设有CAN总线通讯接口，它与微处理器连接。
3.根据权利要求1所述的低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于 所述微处理器为DSP微处理器。
4.一种低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于包括一键盘显示板，键盘显示板上设有键盘及其电路和显示器及其电路，键盘和显示器位 于键盘显示板的正面，而键盘显示板的背面上设有多个对应连接的插槽；一 CPU主控制板，它与键盘显示板的第一插槽插接；CPU主控制板为一主控制电路，该 主控制电路包括微处理器以及光电隔离输入电路，光电隔离输入电路与微处理器的输入端 口连接；所述微处理器的输入端口经第一插槽连接所述键盘，微处理器的输出端口经第一 插槽连接所述显示器；一电压电流模拟采集板，它与键盘显示板的第二插槽插接；电压电流模拟采集板上设 电压采集电路、电流采集电路以及A/D模数转换器，所述电压采集电路、电流采集电路经A/ D模数转换器处理后，再经第二插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输入端口 ；一电源板，它与键盘显示板的第三插槽插接；电源板上设开关电源，该开关电源经第三 插槽向各板供电；至少一个信号输出板，它与键盘显示板上的第四插槽插接；该信号输出板上设信号输 出电路，经第四插槽连接至CPU主控制板上的微处理器的输出端口。
5.根据权利要求4所述的低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于 所述CPU主控制板上还设有CAN总线通讯接口，它与微处理器连接。
6.根据权利要求4所述的低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于 所述微处理器为DSP微处理器。
专利摘要一种低压成套开关柜的监控控制装置模块化结构，其特征在于包括一功能扩展板，其上设有多个相互对应连接的插槽；一CPU主控制板，它与功能扩展板上的第一插槽插接，CPU主控制板为一主控制电路，该主控制电路包括微处理器以及光电隔离输入电路；一键盘显示板，它与功能扩展板上的第二插槽插接；一电压电流模拟采集板，它与功能扩展板上的第三插槽插接；一电源板，它与功能扩展板上的第四插槽插接，用于向各板供电；至少一个信号输出板，它与功能扩展板上的第五插槽插接。本实用新型将装置中的各块功能分别设计为独立的电路板，然后通过插槽连接，即模块化的设计，在同一标准的外形尺寸内可以组成系统化产品。
文档编号H02J13/00GK201742163SQ201020242658
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者吕杰, 王志浩 申请人:江苏中科时代电气制造股份有限公司