直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的制作方法

本实用新型涉及直流电路检测技术领域，尤其是一种直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置。

背景技术：

电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。无论是正极接地或者负极接地，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害电力系统正常运行。《中华人民共和国电力行业标准DL/T856－ 2004》规定了不同直流系统接地故障的整定值，当直流系统接地阻抗低于该阻值时，表示系统已经处于故障运行状态，需及时处理。而直流系统中的交流窜电故障则为直流系统中最为严重的接地情况，当直流系统中发生交流窜电故障后，极有可能造成保护的误动作，危害具大。

根据最新直流系统安全规定，当直流系统发生交流窜电故障后，直流绝缘监测装置需及时发出告警信号，并记录故障发生的时间。而现有的直流系统绝缘监测装置均未对交流窜电故障提供有效的解决方法，导致直流系统发生交流窜电故障后维护人员不能及时处理，危害直流系统的安全。

因此，现有技术需要改进。

技术实现要素：

本实用新型实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置，包括：

直流分压采样模块、交流分压采样模块、处理器模块；

所述直流分压采样模块与处理器模块连接，用于将直流系统中的正极对地电压及负极对地电压由模拟信号转化为数字信号后上传至处理器模块；

所述交流分压采样模块与处理器模块连接，用于提取直流电路系统中的交流电压分量，并将交流电压由模拟信号转化为数字信号后上传至处理器模块；

所述处理器模块用于设定直流分压采样模块、交流分压采样模块的工作参数，以及设定告警门限参数，当交流窜电超过设定告警门限时，发出告警信息。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，还包括数据存储模块，所述数据存储模块与所述处理器模块连接，用于存储处理器模块设置的工作参数，并记录告警历史数据。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，还包括显示设置模块，所述显示设置模块与所述处理器模块连接，用于对监测的直流电压、交流电压、告警历史记录值进行显示，对告警门限值进行设定，并由处理器模块处理后，存储在数据存储模块。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，还包括告警输出模块，所述告警输出模块与所述处理器模块连接，用于对处理器模块发出的告警指令进行告警。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，还包括通信模块，所述通信模块与所述处理器模块连接，用于将处理器模块的数据信息发送至上位机系统。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，所述处理器模块为32位处理器模块。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，所述通信模块包括RS232接口或RS485接口。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，所述告警输出模块包括声音告警单元和灯光告警单元；

所述告警输出模块接收到处理器模块发出的告警指令后，所述告警输出模块的声音告警单元发出告警音，所述灯光告警单元发出告警灯。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，所述显示设置模块包括显示屏、LED指示灯和按键单元；

所述显示屏显示所述直流分压采样模块、交流分压采样模块采集的电路参数信息、处理器模块的设置告警门限值信息、告警历史记录信息；

所述LED指示灯包括电源指示灯和工作状态指示灯；

所述按键单元包括参数设置按键和参数确认按键。

在基于本实用新型上述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例中，所述显示屏为2.8英寸TFT显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过直流分压采样模块、交流分压采样模块实时采集直流电路系统的正极对地、负极对地、交流分量信号数据，并通过处理器模块对采集的数据进行分析对比，并发出告警，本装置能对可以在不改变原直流系统绝缘监测装置的情况下新增交流窜电故障的特征分析、直流系统中交直流有效值分量的提取显示、以及实现交流窜入直流的测记告警功能，一旦发生交流窜电事故立刻告知维护人员交流窜电电压大小即发生窜电的回路，为直流系统交流窜电故障提供了快速有效的解决方案。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1为本实用新型的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例的结构示意图。

图3为本实用新型的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的又一个实施例的结构示意图。

图中：1直流分压采样模块、2交流分压采样模块、3处理器模块、4数据存储模块、5显示设置模块、51显示屏、52LED指示灯、53按键单元、6 告警输出模块、7通信模块。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

需要指出的是，本实用新型中的各个单元模块均为硬件模块，其中部分模块虽然带有信息处理能力，根据不同的设计需求，可能需要配合相应的软件来实现，但是，这些软件均为现有公知的软件或公知的技术。本申请中所涉及的各种控制单元、采集单元、编码器等可以采用专用集成电路及外围电路予以实现，即采用纯硬件方式实现，或者采用现有的芯片与外围电路实现，通过在芯片上加载现有软件，或者根据现有方法所实现的软件进行工作。

本实用新型的发明点在于各个模块、单元、器件的硬件连接关系，以及各个硬件的安装位置的变化等，以及形成特有的连接关系和相应空间关系，在采用专用集成电路时无需辅助软件也可以实现，即使具体运用中需要相应的软件，其也只是作为本实用新型在具体应用场景中与其他部分进行配合、协调，以便更好实现本实用新型在应用中的作用，与本实用新型的发明点无关，同时，如果采用现有芯片配合软件来工作时，其所使用的软件、处理方法均为现有软件和方法，本实用新型所实现的发明效果和目的地实现也不依赖于软件，而是通过硬件构造的改进来实现发明目的，并且，本实用新型所实现的发明效果和目的的实现也不依赖于软件，而是通过硬件构造的改进来实现发明目的，而且本实用新型所要求保护的范围不涉及软件本身，而仅仅是各个部分的连接关系和相对空间位置关系。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本实用新型的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该实施例的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置包括：

直流分压采样模块1、交流分压采样模块2、处理器模块3；

所述直流分压采样模块1与处理器模块3连接，用于将直流系统中的正极对地电压及负极对地电压由模拟信号转化为数字信号后上传至处理器模块 3；直流分压采样模块1可实时监控系统母线对地电压，包括工作电源电压、正对地电压、负对地电压；

所述交流分压采样模块2与处理器模块3连接，用于提取直流电路系统中的交流电压分量，并将交流电压由模拟信号转化为数字信号后上传至处理器模块3；交流分压采样模块2可实时采集并显示交流窜电电压；

所述处理器模块3用于设定直流分压采样模块1、交流分压采样模块2 的工作参数，以及设定告警门限参数，当交流窜电超过设定告警门限时，发出告警信息；

还包括数据存储模块4，所述数据存储模块4与所述处理器模块3连接，用于存储处理器模块3设置的工作参数，并记录告警历史数据；

还包括显示设置模块5，所述显示设置模块5与所述处理器模块3连接，用于对监测的直流电压、交流电压、告警历史记录值进行显示，对告警门限值进行设定，并由处理器模块3处理后，存储在数据存储模块4；

处理器模块3通过显示设置模块5设置各种告警门限值，包括系统电压高越限值、系统电压低越限值、交流窜电电压告警门限值；

还包括告警输出模块6，所述告警输出模块6与所述处理器模块3连接，用于对处理器模块3发出的告警指令进行告警；

还包括通信模块7，所述通信模块7与所述处理器模块3连接，用于将处理器模块3的数据信息发送至上位机系统。

在一个具体的实施例中，所述处理器模块3为32位处理器模块，直流分压采样模块1、交流分压采样模块2包含高精度16位AD转换器，转换速度在每秒1000次以上，分辨率在1/50000以上。

在一个具体的实施例中，所述通信模块7包括RS232接口或RS485接口，可通过RS232接口或RS485接口将实时监测数据及历史告警记录数据上传到上位机系统。

在一个具体的实施例中，所述告警输出模块6包括声音告警单元和灯光告警单元；

所述告警输出模块6接收到处理器模块发出的告警指令后，所述告警输出模块6的声音告警单元发出告警音，所述灯光告警单元发出告警灯，在本实用新型的一个实施例中，告警输出模块6采用无源触点输出告警设计，当直流系统中发生交流窜电故障后告警输出模块6会发出声光报警，并可通过无源触点输出告警信号。

图2为本实用新型的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的另一个实施例的结构示意图，如图2所示，所述显示设置模块5包括显示屏 51、LED指示灯52和按键单元53；

所述显示屏51显示所述直流分压采样模块1、交流分压采样模块2采集的电路参数信息、处理器模块3的设置告警门限值信息、告警历史记录信息，所述显示屏为2.8英寸TFT显示屏，分辨率为320×240，显示屏51的显示页面信息包括：系统状态页面、参数设置页面、历史记录页面；

在系统状态页面下，实时显示工作输入电压，直流分压采样模块1采集的正极对地电压、负极对地电压，交流分压采样模块2采集的交流窜电电压，如果工作输入电压及交流分压采样模块2采集的交流窜电电压没超出参数设置里的门限值，则状态显示为“系统正常”，如果直流电压高低越限则显示“电压异常”，如果交流窜电电压超过设定门限值则显示“交流异常”，如果即有直流电压异常又有交流窜电故障则“电压异常”与“交流异常”交替显示；

在参数设置页面下，显示处理器模块3设置的电压高越界参数值、电压低越界参数值、交流电压越界参数值；

在历史记录界面下，显示数据存储模块4存储的发生窜电故障时的窜电电压及时间，数据存储采用动态存储模式，当检测到窜入的交流电压值变化超过2V时，会进行存储动作，历史记录中数据存储条数为1000条。

所述LED指示灯52包括电源指示灯和工作状态指示灯，电源指示灯用于显示设备的供电状况，当设备打开且有电源供电时，电源指示灯亮，否则，电源指示灯灭，工作状态指示灯包括工作、正常、告警三个指示灯，分别用于表示设备是否工作，设备工作是否正常，告警输出模块6是否输出告警；

所述按键单元53包括参数设置按键和参数确认按键，参数设置键包括前页按键和后页按键，参数确认按键包括确认按键和返回按键；

在系统状态页面下，通过长按确认按键可开启或关闭声音告警单元的工作，当长按返回按键可进入时间设置，按前页按键可进入参数设置页面，按后页按键可进入历史记录页面；

在参数设置页面下，按前页按键或后页按键可对参数进行修改，短按前页按键参数加1，按住前页按键不放，参数每隔1秒加10,短按后页按键参数减1，按住后页按键不放，参数每隔1秒减10，参数设置完成后，按返回按键退出设置模式；

在历史记录界面下，按确认按键可实现历史记录的翻页功能，按返回按键退回到最近一页历史记录页。

图3为本实用新型的直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的又一个实施例的结构示意图，如图3所示，所述直流电路系统中交直流混合运行测记告警装置的接口包括为系统供电的电源接口，电源接口外接直流电源，供电电压范围为直流48—300V、告警输出模块6的告警输出接口，告警输出接口与告警输出模块6连接，外接声音报警器和灯光报警器，通信模块 7的通信接口，通信接口包括RS232接口和RS485接口。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。