一种三相电压信号检测告警电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种三相电压信号检测告警电路，涉及电路信号检测控制领域，包括分压单元、信号处理单元、比较单元、信号告警单元、线与单元以及MCU；分压单元将电压通过电阻R59，R67，R60和R68分出两个不同的电压值V1-L和V2-H供比较单元使用；信号处理单元接收信号输入单元传来的信号，并将信号供给比较单元；比较单元将接收到信号处理单元的信号与电压值V1-L和V2-H进行比较；线与单元产生线与信号；MCU采集比较单元通过电阻传来的信号，采集线与单元输出的信号，同时也控制LCD控制芯片；信号告警单元，接收线与单元的输出信号，对信号进行处理，给出告警信息。本发明能够对三相电压的超压欠压进行检测并作出告警处理。
【专利说明】一种三相电压信号检测告警电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路信号检测控制领域，具体涉及一种三相电压信号检测告警电路。
【背景技术】
[0002]在电力采集系统中，系统所采集的电压是存在波动的，为了使系统能正常工作，电压的波动应该限制在一定的范围内，当电压低于这个范围称为欠压，而高于这个范围则称为超压。保证电压不超过上述规定范围是采集系统正常工作的前提条件，因此，有必要设计一种三相电压信号超压欠压的检测告警电路，对三相电压信号超欠压信号做告警处理，从而使采集系统能工作在正常电压下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于如何实现对电力采集系统中所采集到的电压进行检测并控制，提供了一种三相电压信号检测告警电路，能够对三相电压进行检测，并在三相电压超欠压时做告警处理，使采集系统能工作在正常电压下。
[0004]本发明的具体方案是:一种三相电压信号检测告警电路，包括分压单元、信号处理单元、比较单元、信号告警单元、线与单元以及MCU ；
分压单元，将电压通过电阻R59，R67，R60和R68分出两个不同的电压值Vl-L和V2-H供比较单元使用；
信号处理单元，接收信号输入单元传来的信号，并将信号供给比较单元；
比较单元，将接收的信号处理单元的信号与电压值Vl-L和V2-H进行比较；
线与单元，产生线与信号；
信号告警单元，包括继电器切换单元、蜂鸣器和LED指示灯，所述继电器切换单元接收线与单兀输出信号；
MCU，采集比较单元输出信号，采集线与单元输出信号，控制蜂鸣器和LED指示灯，同时也控制IXD控制芯片和IXD屏，所述IXD控制芯片连接IXD屏。
[0005]进一步的，还设置有FLASH，所述FLASH连接MCU，用于存储故障信息。
[0006]进一步的，所述IXD控制芯片通过SPI通信设备与MCU相连。
[0007]进一步的，所述信号处理单元包括运放和二极管，A、B、C三相的输出交流电压分别通过R49，R51、R63，R66和R78，R81后形成三相小电压信号，再通过运放及二极管得到交流电压的小信号平均值。
[0008]进一步的，所述比较单元所用比较器型号为LM393。
[0009]进一步的，所述MCU 型号为 STM32F103VET6。
[0010]进一步的，所述IXD控制芯片的型号为TSC2046。
[0011]进一步的，所述FLASH的型号为SST25VF016B。
[0012]本发明的有益效果是:能对电力采集系统的三相电压进行检测，并在三相电压超欠压时做告警处理，使采集系统工作在正常电压下。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明一种三相电压信号检测告警电路整体结构示意图。
[0014]图2为本发明分压单元各元件之间连接图。
[0015]图3为本发明信号处理单元、比较单元和线与单元等单元各元件之间连接图。
[0016]图4为本发明信号告警单元中继电器切换单元的各元件之间连接图。
[0017]图5为本发明中蜂鸣器电路结构图。
[0018]图6为本发明中LED指示灯电路结构图。
[0019]图7为本发明中IXD控制芯片及其相关连接图。
[0020]图8为本发明中FLASH芯片及其相关连接图。
【具体实施方式】
[0021]本发明三相电压信号检测告警电路的整体结构如图1所示，包括分压单元、信号处理单元、比较单元、信号告警单元、线与单元以及MCU ；
分压单元，将电压通过电阻R59，R67，R60和R68分出两个不同的电压值Vl-L和V2-H供比较单元使用；
信号处理单元，接收信号输入单元传来的信号，并将信号供给比较单元；
比较单元，将接收的信号处理单元的信号与电压值Vl-L和V2-H进行比较；
线与单元，产生线与信号；
信号告警单元，包括继电器切换单元、蜂鸣器和LED指示灯，所述继电器切换单元接收线与单兀输出信号；
MCU，采集比较单元输出信号，采集线与单元输出信号，控制蜂鸣器和LED指示灯，同时也控制IXD控制芯片和IXD屏，所述IXD控制芯片连接IXD屏。
[0022]如图2所示，在分压单元中，3.3V的电压通过R59，R67，R60和R68电阻分出两个不同的电压值Vl-L和V2-H供LM393比较器所用。其中Vl-L代表参考电压低，当电压低于Vl-L时为欠压，V2-H代表参考电压高，当电压高于V2-H时为超压。
[0023]图3所示电路为本发明中的信号处理以及比较等部分。在图中，三相电压信号进行分压处理得到三相电压的小电压信号，且通过运放及二极管进行全波整流，得到交流电压的小信号平均值。由信号处理单元得到的小信号的平均值，进入到比较单元中的LM393比较器进行比较，通常，V1-L<AVA<V2-H, V1-L〈AVB〈V2_H，V1-L〈AVC〈V2_H，其中 AVA、AVB 和AVC分别表示进入比较器的三相电压信号的值。在范围为Vl-L至V2-H之间的电压，输出是正常的；当给LM393的电压信号低于Vl-L电压信号时，比较器输出电压为低，当给LM393的电压信号高于V2-H电压信号时，比较器输出电压为高，此信号进入到MCU进行报警。
[0024]A、B、C 三相电压信号告警信号量分别有 faultA_L，faultA_H, faultB_L, faultB_H, faultC_L, faultCJL A相电压欠压信号告警为faultA_L，超压为faultA_H ;B相电压欠压信号告警为faultB_L，超压为faultB_H ;(:相电压欠压信号告警为faultC_L，超压为faultC_H ;这些信号量作为输入信号给MCU采集，其中D26、D29、D31、D34、D36和D39通过二极管组成线与信号。正常电压情况下，线与的结果为高，此时fault为高，系统处于正常工作状态，触发K0NGZHI信号，此信号可以用来控制其它系统进入正常工作状态。当分析得至IJ与正常电压不符合的情况，线与的信号为低，falut输出为低电平，给后续的操作控制类信号。
[0025]继电器切换单元如图4所示，当fault信号为高时，系统正常工作，VT4导通，SW3继电器触点I和3连接；当时系统不正常工作，即fault为低时，VT4截止，SW3继电器触点2和3连接，即Jl的I和2连接在一起组成干节点信号，提供一路开关信号，作为蜂鸣器Buzzer和LED指示灯的输入信号。在图5中，当继电器切换单元输出信号作为蜂鸣器的ALM信号时，MCU检测到任何一路电压超压或者欠压都会控制ALM信号来实现现场声音告警。如图6所示，告警信号还可为LED指示灯的输入信号，MCU检测到任何一路电压超压或者欠压都会控制LED指示灯发出告警显示，即正常时为灭灯状态，故障时为常亮状态，其中，LED1_A, LED2_B，LED3_C分别指示A、B和C三相电路故障时的信息，LED4_R表示电路正常运行。
[0026]如图7所示，U3为触摸屏IXD控制芯片，它和MCU之间通过SPI通信，IXD屏上可以显示出任何一路电压信号的状态，即是正常、欠压或超压。IXD控制芯片的型号为TSC2046。
[0027]另外，本发明中还设置有FLASH，如图8所示，所述FLASH连接MCU，用于存储故障信息，其型号为SST25VF016B。
[0028]MCU为本电路控制的核心部分，一方面，MCU采集信号，采集的信号包括比较单元输出信号和线与单元输出信号；另一方面，对电路进行控制，包括控制蜂鸣器、LED指示灯、控制IXD控制芯片以及IXD屏。所述IXD控制芯片连接IXD屏。本发明中所用的MCU型号为 STM32F103VET6。
【权利要求】
1.一种三相电压信号检测告警电路，包括分压单元、信号处理单元、比较单元、信号告警单元、线与单元以及MCU ;其特征在于: 分压单元，将电压通过电阻R59，R67，R60和R68分出两个不同的电压值Vl-L和V2-H供比较单元使用； 信号处理单元，接收信号输入单元传来的信号，并将信号供给比较单元； 比较单元，将接收的信号处理单元的信号与电压值Vl-L和V2-H进行比较； 线与单元，产生线与信号； 信号告警单元，包括继电器切换单元、蜂鸣器和LED指示灯，所述继电器切换单元接收线与单兀输出信号； MCU,采集比较单元输出信号，采集线与单元输出信号，控制蜂鸣器和LED指示灯，同时也控制IXD控制芯片和IXD屏，所述IXD控制芯片连接IXD屏。
2.根据权利要求1所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，还设置有FLASH,所述FLASH连接MCU，用于存储故障信息。
3.根据权利要求1所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，所述LCD控制芯片通过SPI通信设备与MCU相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，所述信号处理单元包括运放和二极管，A、B、C三相的输出交流电压分别通过R49，R51、R63，R66和R78，R81后形成三相小电压信号，再通过运放及二极管得到交流电压的小信号平均值。
5.根据权利要求1所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，所述比较单元所用比较器型号为LM393。
6.根据权利要求1或2所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，所述MCU型号为 STM32F103VET6。
7.根据权利要求1或3所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，所述LCD控制芯片的型号为TSC2046。
8.根据权利要求2所述的一种三相电压信号检测告警电路，其特征在于，所述FLASH的型号为 SST25VF016B。
【文档编号】G01R19/165GK104280599SQ201410593791
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】万忠兵, 陈琨, 雒宏礼, 薛军, 曾荣, 黄拥, 谢智, 刘晨 申请人:国网四川省电力公司电力科学研究院, 千江（上海）信息科技有限公司, 成都市乾江科技有限公司, 国家电网公司