一种微机保护电源插件的监测告警装置的制作方法

本发明涉及微机保护电源插件的监测告警装置，应用于微机保护装置电源插件故障告警。

背景技术：

微机保护装置由数据采集系统、cpu系统、开关量输入输出回路、人机接口回路、通信回路、电源系统6个部分组成。其中电源系统提供整个装置的直流电源，是整个微机保护装置正确可靠动作的驱动力。由于装置电源问题引发的保护误动或拒动而造成的电力系统故障不容小觑，同时电源系统是保护系统最薄弱的环节，它的可靠性制约着整个继电保护系统可靠性的提高。现有微机保护装置厂家均通过自身cpu插件的计算和逻辑判断能力，实现对保护装置的部分电源输出工况检测。这种方法有着非常大的局限性：一方面cpu的工作电源为+5v，由装置自身电源插件提供，一旦cpu的工作电源出现异常甚至掉电，电源监测功能将无法实现；另一方面cpu监测的电压采样为输入到cpu内部的支路电压采样，对电源插件输出到其他插件的支路缺少监测；此外对装置插件的故障检查时首先要判断是由于电源异常引起，还是功能插件本身存在问题。所以目前急需一种微机保护电源插件的监测告警装置，实现实时、准确、高效的监测，保证设备更加稳定有效的工作。

技术实现要素：

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种微机保护电源插件的监测告警装置，用以解决现有技术存在的不足。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种微机保护电源插件的监测告警装置，包括电压检测模块、微控制器、can通信模块以及上位机；所述电压检测模块与微控制器的输入端相连，电压检测模块将采集的多个电压等级的电压信号传输给微控制器；所述微控制器的输出端与can通信模块相连，所述上位机与can通信模块相连，微控制器将处理的电压信号通过can通信模块传输给上位机，实现告警信号的上送。

进一步，所述电压检测模块包括基准电压模块和电源电压模块；所述基准电压模块包括贴片电阻及比较器，采用比较器作为主要阈值电压判别元件；所述电源电压模块采用电压检测芯片，并通过可变电位器实现输入监测电压的范围调节。

进一步，所述比较器采用lm324芯片。

进一步，所述电压检测芯片采用tps3701芯片。

进一步，所述can通信模块采用tja1050t芯片。

进一步，还包括隔离电路模块，该隔离电路模块采用ltv-826光耦隔离芯片，实现对输入电压的隔离。

本实用新型有益效果：

本实用新型能够区分出电源插件故障和一般功能插件故障，能够实时反映输出电压工况，具备电源电压异常告警、信息实时上传功能，实现了对电源插件状态的实时、远程和在线监测。大大提高了工作效率和电源电压质量，减少了检修作业时间和模件的损耗量，保证了系统的安全稳定运行。

附图说明

附图1是电压检测模块原理图；

附图2是can通信模块原理图；

附图3是工作过程示意连接图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案更加清楚、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方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图3所示，一种微机保护电源插件的监测告警装置，包括电压检测模块10、微控制器20、can通信模块30以及上位机40；所述电压检测模块10与微控制器20的输入端相连，电压检测模块10将采集的多个电压等级的电压信号传输给微控制器20；所述微控制器20的输出端与can通信模块30相连，所述上位机40与can通信模块30相连，微控制器20将处理的电压信号通过can通信模块30传输给上位机40，实现告警信号的上送。

需要说明的是，电压检测模块10、微控制器20、can通信模块30均集成在一块芯片上，体积小。可以同时检测出过压和欠压两种非正常工作状态并发出告警信号，当电源电压恢复设定工作范围内时告警返回。

如图1所示，所述电压检测模块10包括基准电压模块和电源电压模块；所述基准电压模块包括贴片电阻及比较器，采用比较器作为主要阈值电压判别元件；所述电源电压模块采用电压检测芯片，并通过可变电位器实现输入监测电压的范围调节。所述比较器采用lm324芯片。所述电压检测芯片采用tps3701芯片。采用比较器作为主要阈值电压判别元件，结构虽复杂但切换迅速，稳定可靠。采用单电压等级、过欠压双边检测方案，其电路结构简单，电压有隔离，抗干扰能力强，过欠压检测电路可以合并布置，并且单个监测电路异常只对本监测电压有影响。所以选取tps3701作为电压检测芯片，并通过可变电位器实现输入监测电压的范围调节。

如图2所示，所述can通信模块30采用tja1050t芯片，简单高效，功能完善。

进一步的方案：还包括隔离电路模块，该隔离电路模块采用ltv-826光耦隔离芯片，实现对输入电压的隔离，电路简单隔离效果好。

电压检测原理如附图1所示，通过仿真实验可知采用测试电压理想值调节微控制器改变数字电位器的阻值，能够实现微机电源电压保护等级任意选择，实现电源电压欠压、过压保护功能。can通信原理如附图2所示，对电路进行仿真实验可知，检测模块将输出信号传输给微控制器并通过can通信传输给上位机，可靠实现了告警信号的上送。

工作过程如下：电压检测模块采样电源模块+5v、±12v、+24v四个电压等级电压，然后将输出信号传输给微控制器并通过can通信传输给上位机，可靠实现告警信号的上送。当电源电压恢复设定工作范围内时告警信号返回。检测结果以报文形式输出，其中“0x01”表示电压异常告警，“0x00”表示电压正常。

综上，本发明涉及微机保护电源插件的监测告警装置。应用于微机保护装置电源插件故障告警，能够区分出电源插件故障和一般功能插件故障，能够实时反映输出电压工况，具备电源电压异常告警、信息实时上传功能，实现了对电源插件状态的实时、远程和在线监测。大大提高了工作效率和电源电压质量，减少了检修作业时间和模件的损耗量，保证了系统的安全稳定运行。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思及原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。