用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光字牌动作计数装置。一种用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，包括电源模块，检测元件，单片机及外围电路，计数器，显示及报警模块，所述电源模块为计数装置提供工作电源，所述检测元件采用光电转换传感器检测光字牌动作并转换成数字信号接入单片机，所述单片机设有控制I/O端口通过驱动电路连接所述计数器计数输入端；所述单片机同时通过设置的I/O端口分别连接显示及报警模块。实用新型能够在高压开关机构的电动机频繁动作时，准确统计出特定时间段内的打压次数，帮助运行人员掌握开关动力系统运行状态。
【专利说明】用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种计数装置，尤其是涉及一种用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置。
【背景技术】
[0002]在电网中作为切除故障、停送负荷的执行单元，开关在变电站的作用举足轻重。绝缘(分闸状态)、导电(合闸状态)、动力系统(动作过程)共同完成了开关的核心功能。而高压开关的动力系统广泛采用液压或气动操动机构，因此，液压和气动机构在电力主网中广泛使用。
[0003]目前，油泵运转、气动机构打压等信号在许多开关上无专用无计数装置，不便于掌握设备的状态。机构一旦出现频繁打压，因为难于定性定量分析，进一步发展可能造成更大设备损伤，严重影响各电压等级电网的安全运行，产生严重后果。目前为了避免机构打压频繁，通常需要抽调专门人员去监视并计数，无疑会影响其他工作；而且，由于可能几个小时、几天才打一次压，运行人员坚守多时，难免会有所松懈，人为及外界干扰因素较大，难以保证计数的准确性。
[0004]从主观意愿上，基层值班人员渴望用技术含量高的设备来减轻工作负担，提高工作效率及正确性；也希望能够通过各方面的努力来保证安全生产，保证职工的切身利益和企业效益。因为电网企业运行一旦发生问题，就会造成大面积停电、人身伤害或设备损坏。因此，当前迫切需要一种定量检测固定时间段内某光字牌动作次数的自动装置。
【发明内容】
[0005]鉴于液压和气动机构在电力主网中的重要作用、频繁打压将会产生的严重后果，同时考虑到不影响现场二次接线和检测仪器携带的方便性，本实用新型提出一种用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，能够在高压开关机构的电动机频繁动作时，准确统计出特定时间段内的打压次数，帮助运行人员掌握开关动力系统运行状态。
[0006]本实用新型所采用的技术方案:
[0007]—种用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，包括电源模块，检测元件，单片机及外围电路，计数器，显示及报警模块，所述电源模块为计数装置提供工作电源，所述检测元件采用光电转换传感器检测光字牌动作并转换成数字信号接入单片机，所述单片机设有控制I/O端口通过驱动电路连接所述计数器计数输入端；所述单片机同时通过设置的I/O端口分别连接显示及报警模块。
[0008]所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，采用TI公司MSP430系列的任一种单片机作为主控部件，采用三端稳压器HT7133A或其它同样功能的电源模块输出3.3V的稳定直流电压给所述单片机供电，显示模块选用能显示6位数字的液晶屏，通过串行接口连接单片机。
[0009]所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，所述外围电路包括计时器复位键、两个计时元件调整键，三个按键通过不同的I/o接口和单片机连接。
[0010]所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，光电转换传感器采用光敏电阻或光电耦合器，所述光敏电阻或光电耦合器封装在单独的塑料壳体中，其输出信号通过导线连接到主机的单片机芯片，所述计数器驱动电路包括一晶体管开关和光耦，所述晶体管开关的基极连接单片机，所述光耦输入端接入晶体管开关回路，光耦输出端连接计数器计数输入端，所述计数器采用电子式掉电自保持计数器。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]1、本实用新型光字牌动作计数装置，设计合理，结构简单，实用性强。通过使用这种装置，检测出机构一天打压次数的精确数值，在机构有打压频繁嫌疑的时候，运行人员不必十几个小时甚至二十几个小时盯着光字牌，因为间或的注意力不集中、临时有事离开、计数错误，对机构运行状态的优劣、对缺陷的发展程度做出错误的判断，从而导致更严重的后果；对于缺陷的定性、按缺陷严重程度安排检修提供了准确参考，同时大大减轻了运行人员的工作负担。
[0013]2、本实用新型光字牌动作计数装置，按预定目标设计，体积小、功能多，可移动性强，电源采用市电，工作环境要求低，具有广泛的应用前景。安装监控装置需要重新走线、对土建基础的二次开挖，而应用单片机开发的本实用新型外置自动计数装置，可以加强对高压开关运行状态的监视，准确统计出特定时间段内的打压次数，帮助运行人员掌握开关动力系统运行状态，及早处理安全隐患，防止由此造成的电动损坏、开关拒动等事故，保证安全运行。而且，可以避免施工、震动影响，不影响现场二次接线，可以很好的保护装置正常运行，极大地方便了生产。
[0014]【专利附图】
【附图说明】图1是本实用新型光字牌动作计数装置的方框图；图2是本实用新型光字牌动作计数装置的电原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面通过【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0016]实施例1
[0017]参见图1，本实用新型用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，包括电源模块，检测元件，单片机及外围电路，计数器，显示及报警模块，所述电源模块为计数装置提供工作电源，所述检测元件采用光电转换传感器检测光字牌动作并转换成数字信号接入单片机，所述单片机设有控制I/o端口通过驱动电路连接所述计数器计数输入端；所述单片机同时通过设置的I/o端口分别连接显示及报警模块。
[0018]实施例2 参见图2，本实施例所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，与实施例1的不同之处在于:采用TI公司的MSP430单片机作为主控部件，采用三端稳压器HT7133A输出3.3V的稳定直流电压给所述单片机供电，显示模块选用能显示6位数字的液晶屏，通过串行接口连接单片机。所述外围电路包括计时器复位键、两个计时元件调整键，三个按键通过不同的I/O接口和单片机连接。
[0019]MSP430单片机是一款超低功耗、RISC结构的16位单片机，具有速度快、体积小等优点。液晶显示接口所用的口线为P1和P11，液晶组件选用能显示6位数字的液晶屏，采用两线串行接口，供电电压3.3V至5V。驱动计数器口线为P32，P34、P35、P36为按键接口，高电平有效。检测信号输入端口为P23，蜂鸣器接口为P12。
[0020]实施例3 参见图1、图2，本实施例所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，与实施例2不同的是:检测元件采用光敏电阻或光电耦合器，所述光敏电阻或光电耦合器封装在单独的检测器塑料壳体中，使用时检测器通过内部安装的强力磁铁吸附在光字牌表面，检测光字牌是否亮点，输出O或I数字信号，光敏电阻或光电耦合器输出信号通过导线传送到单片机P23接口。P23输入管脚能检测外部的开关信号。
[0021]检测元件使用光敏电阻时，只要用双面胶将整个检测部件粘到感光表面即可。所述计数器驱动电路包括一晶体管开关和光耦，所述晶体管开关的基极连接单片机，所述光耦输入端接入晶体管开关回路，光耦输出端连接计数器计数输入端，所述计数器采用电子式掉电自保持计数器。
[0022]掉电自保持计数器最大计数值为999999，驱动计数器口线P32输出为I时，计数器计数值加I。检测信号输入端P23，平时为高电平，当为O时，可以触发其工作。蜂鸣器接口 P12为高电平时，可以发声。蜂鸣器选用5V直流蜂鸣器，当加上电压时可以发出频率为400HZ的鸣叫声。
[0023]该装置在开始工作后，自动倒计时24小时，并检测此间光字牌点亮次数，倒计时结束时报警提示并保持计数值到下次工作前(即便中途断电，加电后仍能显示上次数值)。
[0024]本实用新型用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，当计时元件调整键(两个按键功能相同，互为备用，延长使用寿命。是倒计时计数执行键)按下时，时钟元件从24:00:00开始倒计时，依次是23:59:59，23:59:58，...。每隔一秒，秒计数值会减1，此间计数器统计亮灯次数。当计时到O点O分O秒时自动停止计时，切断计数回路并自保持计数值，并发出鸣叫，以示提醒。计时器复位键用于在不断电情况下将计时元件恢复至初始状态。
[0025]计数器用于统计24小时内，光字牌发光的次数。它具有掉电记忆功能，也就是再加电的时候，它可以显示上次的计数值。如果想让计数值复0，开始新一轮计数，可以按下计数器上面的reset键来实现。检测元件将光字牌的发光现象转换成电压信号，然后传送到设备内部进行相应的处理。当光字牌发光时，检测器上的蓝色发光二极管会点亮，表明已进行一次有效的信号采集过程，同时发出鸣叫示警，动作次数加一。如果光字牌持续发光(打压I分钟)，仅视为一次有效信号。
[0026]电源采用通用220V交流电压，为整机提供能源。接至220V交流电源后，蜂鸣器发出两声鸣叫表示装置已成功初始化，时间元件显示00:00:00,计数器显示上次的计数值。然后把检测器固定在光字牌上，将光电转换传感器紧贴光字牌表面；按计数器上的reset键将计数器复零；按下计时元件调整键，主机声音提示开始倒计时计数。倒计时至00:00:00时，主机长鸣一声提示计数结束，并停止计时、停止统计亮灯次数。在计数过程中，如要人为终止此次统计，可以按计时器复位键回到原始开机状态。
【权利要求】
1.一种用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，包括电源模块，检测元件，单片机及外围电路，计数器，显示及报警模块，所述电源模块为计数装置提供工作电源，其特征在于:所述检测元件采用光电转换传感器检测光字牌动作并转换成数字信号接入单片机，所述单片机设有控制I/o端口通过驱动电路连接所述计数器计数输入端；所述单片机同时通过设置的I/o端口分别连接显示及报警模块。
2.根据权利要求1所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，其特征在于:采用TI公司MSP430系列的任一款单片机作为主控部件，采用三端稳压器输出3.3V的稳定直流电压给所述单片机供电，显示模块选用能显示6位数字的液晶屏，通过串行接口连接单片机。
3.根据权利要求2所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，其特征在于:所述外围电路包括计时器复位键、两个计时元件调整键，三个按键通过不同的I/O接口和单片机连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于高压开关机构打压次数检测的光字牌动作计数装置，其特征在于:所述光电转换传感器采用光敏电阻或光电耦合器，所述光敏电阻或光电耦合器封装在塑料壳体中，其输出信号通过导线连接到单片机，所述计数器驱动电路包括一晶体管开关和光耦，所述晶体管开关的基极连接单片机，所述光耦输入端接入晶体管开关回路，光耦输出端连接计数器计数输入端，所述计数器采用电子式掉电自保持计数器。
【文档编号】G05B19/042GK204117185SQ201420510573
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】张向阳, 赵全胜, 康少华, 李翔硕, 吕乐, 张金战, 袁立平, 李璐, 张静, 王涛, 连经斌, 石智勇, 韩小飞, 薛保星, 王坤, 詹铸, 赵利芳, 李大鹏, 梁建立, 刘大伟 申请人:国家电网公司, 郑州华力信息技术有限公司, 国网河南省电力公司郑州供电公司