专利名称：一种微机消谐装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统保护装置，特别是一种微机消谐装置。
背景技术：
在电力系统中，由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压，直接威胁电力系统的安全运行，严重时会引起电压互感器的爆炸，造成事故。常用的解决办法是采用智能微机消谐装置诊断及消除故障，但现有的微机消谐装置在电力系统发生故障后，只有指示灯和继电器报警出口，且继电器报警时间有一定的延时。当用户去巡检时，装置除了指示灯外并没有其他指示和提示功能，有时由于光线等问题使得用户很难看清液晶显示的故障数据等信息。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种微机消谐装置，本装置可用于3 220kV的电压互感器(PT)柜中，通过采集PT的三角开口电压，可以判别接地、谐振、过压等故障，并具有人体感应和语音报警的功能。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种微机消谐装置，包括中央处理模块、人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块，还包括人体感应模块、语音报警模块；人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块、人体感应模块、语音报警模块均与中央处理模块相连，电压互感器(PT)开口三角的输出端与模拟量输入模块连接，模拟量输入模块的输出端与中央控制模块相连。其中，所述中央处理模块由微处理器MSP430H49芯片、一片74HC245双向总线收发器芯片、一片74HC164八位串入并出移位寄存器芯片组成；微处理器MSP430H49芯片的P4.0-P4. 7端口总线与人机交互模块的液晶显示部分的数据总线连接，微处理器MSP430H49芯片的PL 0-P1.1及PL 4-P1.7端口总线与人机交互模块的按键部分的数据总线连接；微处理器MSP430H49芯片的P2.0-P2.1端口总线分别与74HC245芯片的输入端B2、B3连接，微处理器MSP430H49芯片的P2.3-P2.6端口总线分别与74HC245芯片的输入端B4-B7连接，74HC245芯片的输出端A6、A7作为数据总线分别与74HC164芯片的输入端1、8脚相连，74HC164芯片的输出端Q4、Q5与消谐输出模块连接，74HC164芯片的输出端Q0-Q2与遥控开关量输出模块连接。所述消谐输出模块包括两片TLP521-1光电隔离芯片Ul和U2、两个IN4148 二极管Dl和D2及两个BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2 ；74HC164芯片的输出端Q4、Q5分别经电阻与TLP521-1光电隔离芯片U1、U2的输入端I脚相连，U1、U2的输出端4脚分别经电阻和二极管与BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2的输入端3脚相连，BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2的输出端I脚与外部PT开口三角连接。所述遥控开关量输出模块包括三片TLP521-1光电隔离芯片U3、U4、U5，一片ULN2004芯片，三个;TLP521_1光电隔离芯片U3、U4、U5的输入端I脚经电阻分别与74HC164芯片的输出端Q2、Q1、QO相连，U3、U4、U5的输出端4脚经ULN2004芯片分别与报警继电器JDJ、XZJ、GYJ的输入端2脚连接，继电器JDJ、XZJ、GYJ的输出端4脚分别接至装置预留的遥控输出端口接地、谐振、过压，三个报警继电器的3脚与电源GND连接。所述模拟量输入模块由电压测量电路、运算放大器LM324芯片组成；电压测量电路的输入端与PT开口三角的输出端相连，电压测量电路的输出端连接到运算放大器LM324芯片的输入端2脚和3脚，运算放大器LM324芯片的输出端I脚经电阻与微处理器MSP430fl49芯片的P6.5端口连接。所述RS485通讯模块包括MAX485芯片和三片TLP521-1光电隔离芯片U1、U2、U3 ；TLP521-1光电隔离芯片U2的输入端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.6/UTXD1连接，TLP521-1光电隔离芯片U2的输出端3脚连接到MAX485芯片的4脚，TLP521-1光电隔离芯片Ul的输入端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.3/UCLK0连接，TLP521-1光电隔离芯片Ul的输出端3脚连接到MAX485芯片的2、3脚，TLP521-1光电隔离芯片U3的输入端I脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.7/URXD1连接，TLP521-1光电隔离芯片U3的输出端4脚连接到MAX485芯片的I脚，MAX485芯片的6、7脚接至装置预留的RS485通讯端口的TA+、TB-。所述复位电路模块包括微处理器电压监测器MP809R芯片，MP809R芯片的2脚与微处理器MSP430H49芯片的P5.6/ACLK端口连接，IMP809芯片的3脚与电源VCC连接。所述时钟模块包括一块BATCR2032纽扣电池、一片A8563时钟芯片；BATCR2032的1、2脚分别与A8563芯片的输入端3、8脚连接，A8563芯片的输出端5、6脚分别与微处理器MSP430fl49 芯片的 P6.7、P6.6 端口连接。所述人体感应 模块包括一个人体感应探头J10，人体感应探头JlO的输出端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.4/UTXD0端口连接，人体感应探头JlO的I脚接电源+5V，3脚接电源GND。所述语音报警模块包括一片PM66语音芯片UY16，语音芯片UY16的输入端4脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.1/A1端口相连接，语音芯片UY16的输入端5脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.2/A2端口相连接，语音芯片UY16的输出端24脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.0/A0端口相连接，语音芯片UY16的输出端13、14脚接至装置预留的语音输出端口 SI。本实用新型的积极效果在于:在现有装置功能的基础上增加了人体感应和语音报警的功能，当用户巡检时，只要靠近装置1.5 2米，装置就会自动启动液晶的背光灯，使显示屏清晰可见，方便用户查看实时数据及相关信息。若已有故障发生，则当用户靠近装置时，在液晶背光灯启动的同时，装置会自动语音播报故障信息，包括故障发生的时间、故障类型及故障值等内容，语音播报的次数也可在参数界面中设置。声音的播报能够使用户更加直观准确的了解故障，以便及时清除故障，保证电压互感器(PT)和供电线路的安全可靠运行。
[0015]图1是本实用新型的原理框图图2是本实用新型的微处理器MSP430H49芯片、人体感应模块及语音报警模块电路图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。参照图1和图2，本实用新型优选实施例的提供一种微机消谐装置，包括中央处理模块、人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块，还包括人体感应模块、语音报警模块；人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块、人体感应模块、语音报警模块均与中央处理模块相连，电压互感器(PT)开口三角的输出端与模拟量输入模块连接，模拟量输入模块的输出端与中央控制模块相连。其中，所述中央处理模块由微处理器MSP430H49芯片、一片74HC245双向总线收发器芯片、一片74HC164八位串入并出移位寄存器芯片组成；微处理器MSP430H49芯片的P4.0-P4.7端口总线与人机交互模块的液晶显示部分的数据总线连接，微处理器MSP430H49芯片的PL 0-P1.1及PL 4-P1.7端口总线与人机交互模块的按键部分的数据总线连接；微处理器MSP430H49芯片的P2.0-P2.1端口总线分别与74HC245芯片的输入端B2、B3连接，微处理器MSP430H49芯片的P2.3-P2.6端口总线分别与74HC245芯片的输入端B4-B7连接，74HC245芯片的输出端A6、A7作为数据总线分别与74HC164芯片的输入端1、8脚相连，74HC164芯片的输出端Q4、Q5与消谐输出模块连接，74HC164芯片的输出端Q0-Q2与遥控开关量输出模块连接。所述消谐输出模块包括两片TLP521-1光电隔离芯片Ul和U2、两个IN4148 二极管Dl和D2及两个BTA41-700B可控 硅BTAl和BTA2 ；74HC164芯片的输出端Q4、Q5分别经电阻与TLP521-1光电隔离芯片U1、U2的输入端I脚相连，U1、U2的输出端4脚分别经电阻和二极管与BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2的输入端3脚相连，BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2的输出端I脚与外部PT开口三角连接。所述遥控开关量输出模块包括三片TLP521-1光电隔离芯片U3、U4、U5，一片ULN2004芯片，三个SRD-24VDC-SL-C报警继电器JDJ、XZJ、GYJ ;TLP521_1光电隔离芯片U3、U4、U5的输入端I脚经电阻分别与74HC164芯片的输出端Q2、Q1、Q0相连，U3、U4、U5的输出端4脚经ULN2004芯片分别与报警继电器JDJ、XZJ、GYJ的输入端2脚连接，继电器JDJ、XZJ、GYJ的输出端4脚分别接至装置预留的遥控输出端口接地、谐振、过压，三个报警继电器的3脚与电源GND连接。所述模拟量输入模块由电压测量电路、运算放大器LM324芯片组成；电压测量电路的输入端与PT开口三角的输出端相连，电压测量电路的输出端连接到运算放大器LM324芯片的输入端2脚和3脚，运算放大器LM324芯片的输出端I脚经电阻与微处理器MSP430fl49芯片的P6.5端口连接。所述RS485通讯模块包括MAX485芯片和三片TLP521-1光电隔离芯片U1、U2、U3 ；TLP521-1光电隔离芯片U2的输入端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.6/UTXD1连接，TLP521-1光电隔离芯片U2的输出端3脚连接到MAX485芯片的4脚，TLP521-1光电隔离芯片Ul的输入端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.3/UCLK0连接，TLP521-1光电隔离芯片Ul的输出端3脚连接到MAX485芯片的2、3脚，TLP521-1光电隔离芯片U3的输入端I脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.7/URXD1连接，TLP521-1光电隔离芯片U3的输出端4脚连接到MAX485芯片的I脚，MAX485芯片的6、7脚接至装置预留的RS485通讯端口的TA+、TB-。所述复位电路模块包括微处理器电压监测器MP809R芯片，MP809R芯片的2脚与微处理器MSP430H49芯片的P5.6/ACLK端口连接，IMP809芯片的3脚与电源VCC连接。所述时钟模块包括一块BATCR2032纽扣电池、一片A8563时钟芯片；BATCR2032的
1、2脚分别与A8563芯片的输入端3、8脚连接，A8563芯片的输出端5、6脚分别与微处理器MSP430fl49 芯片的 P6.7、P6.6 端口连接。所述人体感应模块包括一个人体感应探头J10，人体感应探头JlO的输出端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.4/UTXD0端口连接，人体感应探头JlO的I脚接电源+5V，3脚接电源GND。所述语音报警模块包括一片PM66语音芯片UY16，语音芯片UY16的输入端4脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.1/A1端口相连接，语音芯片UY16的输入端5脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.2/A2端口相连接，语音芯片UY16的输出端24脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.0/A0端口相连接，语音芯片UY16的输出端13、14脚接至装置预留的语音输出端口 SI。当有人体靠近 装置1.5 2米时，人体感应模块会输出一个低电平信号给CPU，当CPU采集到低电平的人体信号后，CPU通过语音报警模块发出欢迎使用的声音或者是报告最近发生的故障信息。CPU循环采集到的零序电压值达到接地、谐振或过压的报警条件时，液晶显不故障信息，相应的报警输出继电器动作，语音报警模块报告故障信息，相应的接地、谐振或过压指示灯点亮。以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种微机消谐装置，包括中央处理模块、人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块,其特征在于:还包括人体感应模块、语音报警模块，人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块、人体感应模块、语音报警模块均与中央处理模块相连，电压互感器(PT)开口三角的输出端与模拟量输入模块连接,模拟量输入模块的输出端与中央控制模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述中央处理模块由微处理器MSP430H49芯片、一片74HC245双向总线收发器芯片、一片74HC164八位串入并出移位寄存器芯片组成；微处理器MSP430H49芯片的P4.0-P4.7端口总线与人机交互模块的液晶显示部分的数据总线连接，微处理器MSP430H49芯片的PL 0-P1.1及PL 4-P1.7端口总线与人机交互模块的按键部分的数据总线连接；微处理器MSP430H49芯片的P2.0-P2.1端口总线分别与74HC245芯片的输入端B2、B3连接，微处理器MSP430H49芯片的P2.3-P2.6端口总线分别与74HC245芯片的输入端B4-B7连接，74HC245芯片的输出端A6、A7作为数据总线分别与74HC164芯片的输入端1、8脚相连，74HC164芯片的输出端Q4、Q5与消谐输出模块连接，74HC164芯片的输出端Q0-Q2与遥控开关量输出模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述消谐输出模块包括两片TLP521-1光电隔离芯 片Ul和U2、两个IN4148 二极管Dl和D2及两个BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2 ；74HC164芯片的输出端Q4、Q5分别经电阻与TLP521-1光电隔离芯片U1、U2的输入端I脚相连，U1、U2的输出端4脚分别经电阻和二极管与BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2的输入端3脚相连，BTA41-700B可控硅BTAl和BTA2的输出端I脚与外部PT开口三角连接。
4.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述遥控开关量输出模块包括三片TLP521-1光电隔离芯片U3、U4、U5，一片ULN2004芯片，三个SRD-24VDC-SL-C报警继电器JDJ、XZJ、GYJ ；TLP521-1光电隔离芯片U3、U4、U5的输入端I脚经电阻分别与74HC164芯片的输出端Q2、QU QO相连，U3、U4、U5的输出端4脚经ULN2004芯片分别与报警继电器JDJ、XZJ、GYJ的输入端2脚连接，继电器JDJ、XZJ、GYJ的输出端4脚分别接至装置预留的遥控输出端口接地、谐振、过压，三个报警继电器的3脚与电源GND连接。
5.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述模拟量输入模块由电压测量电路、运算放大器LM324芯片组成；电压测量电路的输入端与PT开口三角的输出端相连，电压测量电路的输出端连接到运算放大器LM324芯片的输入端2脚和3脚，运算放大器LM324芯片的输出端I脚经电阻与微处理器MSP430H49芯片的P6.5端口连接。
6.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述RS485通讯模块包括MAX485芯片和三片TLP521-1光电隔离芯片Ul、U2、U3 ;TLP521_1光电隔离芯片U2的输入端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.6/UTXD1连接，TLP521-1光电隔离芯片U2的输出端3脚连接到MAX485芯片的4脚，TLP521-1光电隔离芯片Ul的输入端2脚与微处理器MSP430H49芯片的P3.3/UCLKO连接，TLP521-1光电隔离芯片Ul的输出端3脚连接到MAX485芯片的2、3脚，TLP521-1光电隔离芯片U3的输入端I脚与微处理器MSP430f 149芯片的P3.7/URXD1连接，TLP521-1光电隔离芯片U3的输出端4脚连接到MAX485芯片的I脚，MAX485芯片的6、7脚接至装置预留的RS485通讯端口的TA+、TB-。
7.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述复位电路模块包括微处理器电压监测器MP809R芯片，MP809R芯片的2脚与微处理器MSP430H49芯片的P5.6/ACLK端口连接，IMP809芯片的3脚与电源VCC连接。
8.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述时钟模块包括一块BATCR2032纽扣电池、一片A8563时钟芯 片；BATCR2032的1、2脚分别与A8563芯片的输入端3、8脚连接，A8563芯片的输出端5、6脚分别与微处理器MSP430H49芯片的P6.7、P6.6端口连接。
9.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述人体感应模块包括一个人体感应探头JlO，人体感应探头JlO的输出端2脚与微处理器MSP430f 149芯片的P3.4/UTXDO端口连接，人体感应探头JlO的I脚接电源+5V，3脚接电源GND。
10.根据权利要求1所述的一种微机消谐装置，其特征在于:所述语音报警模块包括一片PM66语音芯片UY16，语音芯片UY16的输入端4脚与微处理器MSP430f 149芯片的P6.1/Al端口相连接，语音芯片UY16的输入端5脚与微处理器MSP430H49芯片的P6.2/A2端口相连接，语音芯片UY16的输出端24脚与微处理器MSP430f 149芯片的P6.0/A0端口相连接，语音芯片UY16的输出端13、14脚接至装置预留的语音输出端口 SI。
专利摘要本实用新型提供了一种微机消谐装置，包括中央处理模块、人机交互模块、消谐输出模块、遥控开关量输出模块、模拟量输入模块、RS485通讯模块、复位电路模块、时钟模块，还包括人体感应模块、语音报警模块，电压互感器(PT)开口三角的输出端与模拟量输入模块连接，模拟量输入模块的输出端与中央控制模块相连。本装置可用于3～220kV的电压互感器(PT)柜中，通过采集PT的三角开口电压，可以判别接地、谐振、过压等故障，并具有人体感应和语音报警的功能。
文档编号H02J9/04GK203119619SQ201220521448
公开日2013年8月7日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者姚如昕 申请人:姚如昕