专利名称：智能电容监测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气电容检测装置，尤其涉及一种智能电容监测器。
背景技术：
在我国现今运行的配电网中，安装无功补偿设备，以保证电网功率因数处在合理范围的现象比较普遍。一种能够集中显示系统三相功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率、每组电容器投切状态、以及模块的故障显示。同时，还可设置各种参数，包括目标功率因数、投切延时、投切间隔、过压保护、过压闭锁、欠压保护、过温保护等参数的智能电容监测器的出现必然能对无功补偿设备的合理运行提供更好地控制策略。中国专利公告号CN201985543U，公告日2011年9月21日公开了一种配电监测无功补偿控制器，包括本体，本体内设置有检测谐波的电网检测装置，电网检测装置与本体内 的电路电连接；所述的配电监测无功补偿控制器上部有一显示检测谐波结果的显示屏。此技术方案能够监测无功补偿，但是此技术方案只能实现单一的检测谐波，对于三相功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率、每组电容器投切状态、以及模块的故障显示等各项实用功能均没有涉及，此技术方案存在功能单一、电网中电气参数获取不全、运行监测不利的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决了现有技术功能单一、电网中电气参数获取不全、设备运行监测不利的问题，提供了一种统一设置和获取智能型无功补偿集成模块参数的智能电容监测器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能电容监测器，用于监测若干个无功补偿设备运行状态，所述无功补偿设备的输出端均与数据通讯总线电连接，由电源供电，所述的智能电容监测器包括控制芯片、输入键盘、通讯接口模块、显示输出模块和数据存储器，所述的输入键盘、显示输出模块和数据存储器均与所述控制芯片的输入输出接口电连接，所述通讯接口模块的第一导通端与所述控制芯片电连接，所述通讯接口模块的第二导通端通过数据通讯总线与无功补偿设备的输出端电连接。本实用新型能够获取电网中所有的电气参数，包括电压、电流、功率因数以及故障状态等都由组网通信获取，然后通过智能电容监测器集中显示。当出现故障时，显示输出模块进行闪烁，以便提示相应故障，通过本实用新型的集中显示，能够得到所有组网的智能型无功补偿集成模块的运行状态，便于调试和维护。作为优选，所述的控制芯片为STM32系列32位ARM芯片。选用ST公司STM32系列32位ARM芯片，该处理器为ARM公司新一代高性能(I. 25 DMIPS/MHz)、低成本、低功耗的Cortex -M3内核，与ARM7TDMI处理器相比，具有更高的代码密度(降低45%)、更高的代码执行效率(快30%)及更快的中断响应(6个CPU周期)，支持分支指令预测、单周期乘法、硬件除法，同时功耗只有O. 5mA/MHz。[0007]作为优选，所述的数据通讯总线为RS485总线，所述的通讯接口模块为RS485通讯接口模块，所述的通讯接口模块通过RS485总线与所述的无功补偿设备电连接，所述的通讯接口模块通过UART总线与所述的控制芯片电连接。RS485通讯接口模块可与智能型无功补偿集成模块进行组网通信，监测智能型无功补偿集成模块的实时运行状况。作为优选，所述的输入键盘包括四个控制按钮，每个控制按钮均对应设置有一组按钮开关输入电路，每组按钮开关输入电路的输出端均与控制芯片的一个输入输出口电连接。本实用信息有四方向按键，为在现场设置控制参数提供了便捷。作为优选，所述的数据存储器为电可擦可编程只读存储器，电可擦可编程只读存储器通过I2C总线与所述的控制芯片电连接。监测器运行时需保存无功投切的时间记录，以及投切次数、总运行时间等，因此本实用新型扩展了一片AT241024的EEPR0M，通过I2C 总线来控制读写。作为优选，所述的显示输出模块包括故障及运行指示灯和数码管，所述的故障及运行指示灯和数码管均与所述的控制芯片电连接。本是实用新型在运行时需要监测电气量，同时能反映出电容器的投切状态因此采用了 4位数码管来显示各种参数，并采用发光二极管指示电容器运行、通讯、报警及开关等状态。作为优选，所述的智能电容监测器还包括有看门狗芯片，所述看门狗芯片的输出端通过I2C总线与控制芯片电连接。对于干扰等原因造成的系统死机，外接看门狗芯片能关断控制芯片供电电源，强制上电复位的方式复位。本实用新型显著的实质性效果是本实用新型能够获取电网中所有的电气参数，包括电压、电流、功率因数以及故障状态等都由组网通信获取，然后通过智能电容监测器集中显示。当出现故障时，显示输出模块进行闪烁，以便提示相应故障，通过本实用新型的集中显示，能够得到所有组网的智能型无功补偿集成模块的运行状态，便于调试和维护。
图I是本实用新型的一种电路方框图；图2是本实用新型使用时的一种电路原理示意图。图中1、智能电容监测器，2、负载，3、智能型无功补偿集成模块，11、控制芯片，12、通讯接口模块，13、数据存储器，14、看门狗芯片，15、输入键盘，16、数码管，17、故障及运行指示灯。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。实施例I :一种智能电容监测器(参见附图1)，用于监测无功补偿设备即智能型无功补偿集成模块3的运行状态，有电源供电，包括控制芯片11、通讯接口模块12、数据存储器13、看门狗芯片14、输入键盘15、数码管16和故障及运行指示灯17。通讯接口模块12通过UART总线与控制芯片11电连接，数据存储器13通过I2C总线与控制芯片11电连接，看门狗芯片14的输出端通过I2C总线与控制芯片11电连接，输入键盘15、数码管16和故障及运行指示灯17均通过I/O总线与控制芯片11的输入输出端电连接。控制芯片11为STM32系列32位ARM芯片。通讯接口模块12为RS485通讯接口模块，通讯接口模块12通过RS485总线与无功补偿设备2的输出端电连接，可与智能型无功补偿集成模块3进行组网通信，监测智能型无功补偿集成模块3的实时运行状况。输入键盘15包括四个控制按钮，四个控制按钮分列在四方向，为在现场设置控制参数提供了便捷，每个控制按钮均对应设置有一组按钮开关输入电路，每组按钮开关输入电路的输出端均与控制芯片11的一个输入输出口电连接。数据存储器13为电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，本实施例中采用的是AT241024芯片，本实施例中的数码管16采用四位数码管连接。本实施例使用时，电源驱动负载2 (参见附图2)，智能型无功补偿集成模块3的监测输出端分别与电源输出相线和零线电连接，智能型无功补偿集成模块3的输出端通过RS485总线与本实施例即智能电容监测器I电连接。本实施例上电后，通过设定的搜索算法自动搜索RS485总线上的智能型无功补偿集成模块，当搜索到总线上所有智能型无功补偿集成模块后，由该产品自动分配逻辑地址码，进入工作流程，在工作过程中，本实施例的故障及运行指示灯和数码管会显示电网的电气参数以及智能型无功补偿集成模块各种运行状态，以便工作人员维护判断。如果有智能型无功补偿集成模块故障或退出运行，监测器会自动判别，并通过故障及运行指示灯进行 相应显示。同时，使用者还可根据本实施例的提示，通过输入键盘对智能型无功补偿集成模块的控制参数进行设置，达到人工控制和智能控制相结合。以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求1.一种智能电容监测器，用于监测若干个无功补偿设备运行状态，所述无功补偿设备的输出端均与数据通讯总线电连接，由电源供电，其特征在于所述的智能电容监测器包括控制芯片、输入键盘、通讯接口模块、显示输出模块和数据存储器，所述的输入键盘、显示输出模块和数据存储器均与所述控制芯片的输入输出接口电连接，所述通讯接口模块的第一导通端与所述控制芯片电连接，所述通讯接口模块的第二导通端通过数据通讯总线与无功补偿设备的输出端电连接。
2.根据权利要求I所述的智能电容监测器，其特征在于所述的控制芯片为STM32系列32位ARM芯片。
3.根据权利要求2所述的智能电容监测器，其特征在于所述的数据通讯总线为RS485总线，所述的通讯接口模块为RS485通讯接口模块，所述的通讯接口模块通过RS485总线与所述的无功补偿设备电连接，所述的通讯接口模块通过UART总线与所述的控制芯片电连 接。
4.根据权利要求I所述的智能电容监测器，其特征在于所述的输入键盘包括四个控制按钮，每个控制按钮均对应设置有一组按钮开关输入电路，每组按钮开关输入电路的输出端均与控制芯片的一个输入输出口电连接。
5.根据权利要求I所述的智能电容监测器，其特征在于所述的数据存储器为电可擦可编程只读存储器，电可擦可编程只读存储器通过I2C总线与所述的控制芯片电连接。
6.根据权利要求I所述的智能电容监测器，其特征在于所述的显示输出模块包括故障及运行指示灯和数码管，所述的故障及运行指示灯和数码管均与所述的控制芯片电连接。
7.根据权利要求I或2或3或4或5或6所述的智能电容监测器，其特征在于所述的智能电容监测器还包括有看门狗芯片，所述看门狗芯片的输出端通过I2C总线与控制芯 片电连接。
专利摘要本实用涉及一种智能电容监测器。本实用可以很好地解决现有技术中存在技术功能单一、电网中电气参数获取不全、设备运行监测不利的问题。其技术方案要点是，一种智能电容监测器，用于监测若干个无功补偿设备运行状态，所述无功补偿设备的输出端均与数据通讯总线电连接，由电源供电，所述的智能电容监测器包括控制芯片、输入键盘、通讯接口模块、显示输出模块和数据存储器，所述的输入键盘、显示输出模块和数据存储器均与所述控制芯片的输入输出接口电连接，所述通讯接口模块的第一导通端与所述控制芯片电连接，所述通讯接口模块的第二导通端通过数据通讯总线与无功补偿设备的输出端电连接。本实用新型技术功能全面，控制电网中电气参数准确。
文档编号G01R31/00GK202586360SQ201220226759
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者金雄飞, 齐立坪 申请人:杭州晟泰电气有限公司