一种基于DSP的浪涌保护器在线监测系统的制作方法

文档序号:15651542发布日期:2018-10-12 23:13阅读:390来源:国知局

本实用新型涉及浪涌保护器在线检测和智能故障处理的技术领域,具体涉及一种基于DSP的浪涌保护器在线监测系统。



背景技术:

随着电力系统自动化技术的快速发展,使得设备通信电缆或雷电将各种过电压(流)引入,造成设备无法正常运转甚至损坏。浪涌保护器作为电力系统重要的组成部件之一,可以对瞬时过压和间接雷电、直接雷电的浪涌进行保护,对电力系统中的防雷和过电压(流)有着不可或缺的作用。浪涌保护器在雷电过电压(流)脉冲波侵扰和自然老化的双重作用下会发生老化甚至损坏,一旦发生故障常常不易被发现,也不能及时确定故障浪涌保护器的准确位置,导致损坏的浪涌保护器不能及时进行更换,对人民的生命和财产安全造成威胁。

目前,随着浪涌保护器的定期维护,消耗了大量的人力物力成本,且不能及时发现故障。针对此问题,本实用新型通过设计电流信号检测电路和光电耦合电路,再配以DSP微处理器的精确控制以及散热功能,达到在线监测浪涌保护器工作状态,及时发现并切断、定位、报警的目的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于DSP的浪涌保护器在线监测系统,以实现在线监测浪涌保护器工作状态,及时发现并定位、报警的目的。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于DSP的浪涌保护器在线监测系统,包括DSP微处理器,所述DSP微处理器上电性连接有电源模块、信号采集模块、通风模块、报警模块和通信模块;所述信号采集模块包括功率开关管、浪涌保护器、光电耦合电路、信号检测电路和信号调理器;所述通风模块包括次级处理器、三相全桥驱动电路和风机,所述次级处理器的通讯端口与DSP微处理器的通讯端口电性相连,所述三相全桥驱动电路中的开关器件与次级处理器的PWM端口电性相连,所述三相全桥驱动电路输出端与风机的三相绕组电性相连;所述报警模块采用声光报警器,所述声光报警器与DSP微处理器电性相连;所述通信模块包括调制解调器一、调制解调器二和总控制器;所述DSP微处理器内部设置有定位程序。

优选地,所述电源模块采用输入220V、输出3.3V的开关电源;DSP微处理器采用TMS320F2812微处理芯片;所述功率开关管采用MOSFET功率开关管。

优选地,所述功率开关管控制引脚与DSP微处理器的PWM端口电性相连,所述功率开关管信号发送引脚与浪涌保护器控制引脚电性相连;所述浪涌保护器输出端与光电耦合电路输入端电性相连,所述光电耦合电路输出端与DSP微处理器控制端口电性相连;所述所述浪涌保护器输出地线与信号检测电路输入端电性相连,所述信号检测电路输出端与信号调理器输入端电性相连,所述信号调理器输出端与DSP微处理器控制端口电性相连。

优选地,所述光电耦合电路采用MOC1000光电耦合器;所述信号检测电路采用自积分式微分电流传感器;所述信号调理器采用包含电压跟随电路和延时触发电路的信号调理电路。

优选地,所述次级处理器采用TMS320F2812微处理芯片;所述三相全桥驱动电路采用三相绕组三角形连接方式,并以MOSFET作为开关器件;所述风机采用1500W无刷直流电机。

优选地,所述调制解调器一与DSP微处理器的双向通讯端口电性相连;所述调制解调器二通过光缆与调制解调器一相连,所述光缆采用OPGW-24B1-100架空型光电复合缆;所述总控制器内部采用TMS320F2812微处理芯片。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型可以实时监测浪涌保护器的电流参数,并通过以太网通信模块将采集的电流参数送至上位机显示,一旦浪涌保护器发生故障,在故障浪涌保护器的位置触发声光报警,上位机可迅速、准确的显示故障浪涌保护器的位置,并发出指令控制开关装置将发生故障的浪涌保护器与电力系统隔离,同时启动报警器提醒工程人员进行检修。通过以上措施达到有效监控浪涌保护器的目的,方便了工程人员检修、监测浪涌保护器,提高了电力系统的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型一种基于DSP的浪涌保护器在线监测系统框图;

图2为本实用新型信号检测电路图;

图3为本实用新型光电耦合电路图;

图4为本实用新型三相全桥驱动电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4,本实用新型提供一种技术方案:一种基于DSP的浪涌保护器在线监测系统,包括DSP微处理器,所述DSP微处理器上电性连接有电源模块、信号采集模块、通风模块、报警模块和通信模块;所述信号采集模块包括功率开关管、浪涌保护器、光电耦合电路、信号检测电路和信号调理器;所述通风模块包括次级处理器、三相全桥驱动电路和风机,所述次级处理器的通讯端口与DSP微处理器的通讯端口电性相连,所述三相全桥驱动电路中的开关器件与次级处理器的PWM端口电性相连,所述三相全桥驱动电路输出端与风机的三相绕组电性相连;所述报警模块采用声光报警器,所述声光报警器与DSP微处理器电性相连;所述通信模块包括调制解调器一、调制解调器二和总控制器;所述DSP微处理器内部设置有定位程序。

其中,所述电源模块采用输入220V、输出3.3V的开关电源;DSP微处理器采用TMS320F2812微处理芯片;所述功率开关管采用MOSFET功率开关管。

其中,所述功率开关管控制引脚与DSP微处理器的PWM端口电性相连,所述功率开关管信号发送引脚与浪涌保护器控制引脚电性相连;所述浪涌保护器输出端与光电耦合电路输入端电性相连,所述光电耦合电路输出端与DSP微处理器控制端口电性相连;所述所述浪涌保护器输出地线与信号检测电路输入端电性相连,所述信号检测电路输出端与信号调理器输入端电性相连,所述信号调理器输出端与DSP微处理器控制端口电性相连。

其中,所述光电耦合电路采用MOC1000光电耦合器;所述信号检测电路采用自积分式微分电流传感器;所述信号调理器采用包含电压跟随电路和延时触发电路的信号调理电路。

其中,所述次级处理器采用TMS320F2812微处理芯片;所述三相全桥驱动电路采用三相绕组三角形连接方式,并以MOSFET作为开关器件;所述风机采用1500W无刷直流电机。

其中,所述调制解调器一与DSP微处理器的双向通讯端口电性相连;所述调制解调器二通过光缆与调制解调器一相连,所述光缆采用OPGW-24B1-100架空型光电复合缆;所述总控制器内部采用TMS320F2812微处理芯片。

工作原理:开关电源将220V市电转换为可供DSP微处理器直接使用的3.3V直流电;待系统上电后,浪涌保护器开始正常工作;此时,信号检测电路开始检测浪涌保护器上的电流,并将此电流信号经信号调理电路转换为低电压信号供DSP微处理器进行识别、处理;若识别出的电流信号超出设定范围,DSP微处理器自动控制功率开关管将浪涌保护器电源切断,切断瞬时电流经光电耦合电路的电保护后,将切断信号传递至DSP微处理器,进而判断出是否切断成功;无论是否切断成功,DSP微处理器都会将切断成功与否的信号通过调制解调器一、光缆和调制解调器二传递给总控制器,总控制器会将该DSP微处理器显示的位置信号和报警信息存储并显示;此外,切断的同时,DSP微处理器会自动控制声光报警器进行声光报警。

上电工作全程中,DSP微处理器会自动发送控制指令,使得次级处理器控制风机工作,给浪涌保护器及本系统散热。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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