一种多功能电力保护测控装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力设备技术领域，特别是指一种多功能电力保护测控装置。


背景技术：

2.电气成套设备是配电网中的一种复合式电器，它们的主要作用是将各种一次设备(主要包括断路器、负荷开关、隔离开关等)和具有测量、控制、指示以及通信等功能的二次设备集成于封闭式的金属柜体内，组成供配电的主要设备，是开关设备的主要工作形态。二次设备一般安装在仪表门上，主要包括保护测控装置、开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器、指示灯、压板、转换开关等。
3.由于电气成套设备二次设备较多，且不同的生产厂产品尺寸存在差异，对电气成套设备厂而言，不利于产品的标准化生产。实际运行过程中某一元件损坏时由于尺寸的限制，必须找原厂家进行购买更换，不利于现场运维消缺效率的提高。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种元件更换方便，消缺效率高的多功能电力保护测控装置及低压电器成套开关设备。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：
6.一方面，提供一种多功能电力保护测控装置，采用模块化设计，包括主控mcu模块，其中：
7.所述主控mcu模块采用嵌入式soc片上混合系统；
8.所述主控mcu模块分别与led显示模块、电源供电模块、电压采集模块、电流采集模块、带电显示模块、温湿度采集模块、通讯模块、操作模块、继电器控制模块相耦接；
9.所述带电显示模块包括配套使用的显示单元和联锁信号输出单元，所述显示单元的信号端连接至所述联锁信号输出单元的指示单元插孔；
10.所述操作模块含有指示灯、压板和转换开关，所述指示灯、压板和转换开关均采用卡扣式安装。
11.根据本实用新型优选的，所述led显示模块采用160*160点阵液晶。
12.根据本实用新型优选的，所述led显示模块具有依次设置的显示面板、导光板和背板，所述导光板的侧面设有led光源带，所述导光板的材质为pmma。
13.根据本实用新型优选的，所述继电器控制模块具有1路报警继电器输出和1路脱扣继电器输出。
14.根据本实用新型优选的，所述通讯模块采用2路互相独立的rs485通讯口。
15.根据本实用新型优选的，所述多功能电力保护测控装置包括主板、电源板和扩展板，所述电源板和扩展板分别通过can收发器及扁平电缆连接到所述主板；
16.所述主控mcu模块、led显示模块、电压采集模块、电流采集模块、带电显示模块、温湿度采集模块和通讯模块位于所述主板上；
17.所述电源供电模块位于所述电源板上；
18.所述操作模块和继电器控制模块位于所述扩展板上。
19.根据本实用新型优选的，所述电压采集模块、电流采集模块、温湿度采集模块、操作模块、继电器控制模块与所述主控mcu模块之间分别设置有光电隔离器。
20.另一方面，提供一种低压电器成套开关设备，包括仪表门，所述仪表门上安装有上述的多功能电力保护测控装置。
21.本实用新型具有以下有益效果：
22.本实用新型中，多功能电力保护测控装置同时具有保护测控装置、开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器、指示灯、压板、转换开关的功能，将二次设备集中到一个装置内，大大简化了低压电器成套开关设备的生产工艺，装置采用模块化设计，某一个模块损坏时，只需更换相应模块即可，大大提高了运维人员的故障消缺效率。同时，由于二次设备集成到一个装置上，原有电气成套设备仪表门仅需安装一个装置，即可实现原有的测量、控制、指示以及通信等功能，大大简化了设计，同时提高了电气成套设备的美观性。
附图说明
23.图1为本实用新型的多功能电力保护测控装置的结构示意图；
24.图2为图1中led显示模块的显示屏的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
26.一方面，本实用新型提供一种多功能电力保护测控装置，采用模块化设计，如图1所示，包括主控mcu模块1，其中：
27.主控mcu模块1采用嵌入式soc片上混合系统；
28.主控mcu模块1分别与led显示模块2、电源供电模块3、电压采集模块4、电流采集模块5、带电显示模块6、温湿度采集模块7、通讯模块8、操作模块9、继电器控制模块10相耦接；
29.带电显示模块6包括配套使用的显示单元和联锁信号输出单元，所述显示单元的信号端连接至所述联锁信号输出单元的指示单元插孔；
30.操作模块9含有指示灯、压板和转换开关，所述指示灯、压板和转换开关均采用卡扣式安装。
31.发明人在研究过程中发现，大多数的测控装置，其显示屏亮度低，不易观察，为此，本实用新型一些实施例中，如图2所示，led显示模块2可以具有依次设置的显示面板21、导光板22和背板23，导光板22的侧面设有led光源带24，导光板22的材质为pmma。这样，通过将光源带设置在导光板侧边，利用光源侧发光后在导光板内漫反射到表面，使得导光板均匀发光，且光损失小，可为显示面板提供高亮度、高均匀度的背光源，使显示屏易于观察，且实施成本低。并且光源带为led光源带，光效高，能耗低，发热量少，避免整个模块温升过快而影响元器件寿命。
32.本实用新型另一些实施例中，多功能电力保护测控装置可以包括主板、电源板和扩展板，所述电源板和扩展板分别通过can收发器及扁平电缆连接到所述主板；
33.所述主控mcu模块1、led显示模块2、电压采集模块4、电流采集模块5、带电显示模块6、温湿度采集模块7和通讯模块8位于所述主板上；
34.所述电源供电模块3位于所述电源板上；
35.所述操作模块9和继电器控制模块10位于所述扩展板上。
36.这样，采用分布式架构，各板件相对独立，连接简单；采用插拔方式，通过扁平电缆连接，方便了现场维护安装和板件维修替换；基于分布式架构，易于扩展各种板件。
37.本实用新型再一些实施例中，电压采集模块4、电流采集模块5、温湿度采集模块7、操作模块9、继电器控制模块10与主控mcu模块1之间可以分别设置有光电隔离器(型号例如为tlp350、acpl-w456v等)，以有效的对信号进行滤波、整流，隔离强电磁干扰，提高主控mcu模块的工作稳定性和抗干扰能力。
38.本申请所述的多功能电力保护测控装置，达到了如下效果：
39.(1)本实用新型提供的多功能电力保护测控装置在较小的平台内，集成了检测低压配电线路中电压、电流、剩余电流、采集温度的功能；
40.(2)led显示模块采用点阵液晶显示，显示中文字幕和数字、字母参数，界面设计友好，参数设置多样化，并且参数设置完成后可存储。采用点阵液晶，可完美显示装置参数，解决了其他厂家参数设置单一的问题。采用160*160点阵液晶，保证参数显示的前提下，缩小了装置本身的体积，解决了其他厂家产品体积过大的问题。具备开关状态指示功能，可根据实际需要指示断路器储能状态、断路器开关状态、接地开关状态，手车位置状态等状态，具备一次回路模拟图显示的功能；
41.(3)主控mcu模块采用最新的soc混合片上系统硬件平台及高性能a/d采集单元，数据运算快，数据采集精确。可多次计算电压、电流、剩余电流及温度数据，过滤其中的干扰数据，排除错误数据，有效排除误报警；主控mcu模块的具体型号例如为philips的smart xa；
42.(4)操作模块含有操作所需要的指示灯、压板、转换开关，结构设计紧凑，采用卡扣式安装，安装方便，当操作模块损坏时，只需单独更换操作模块，大大提高了运维人员的故障消缺效率。
43.(5)继电器控制模块采用1路报警继电器输出(ro1)、1路脱扣继电器输出(ro2)。通过消防报警功能触发继电器动作，也可通过通讯遥控或者本地手动操作。继电器的输出方式及脉冲宽度可通过通讯及手动两种方式设定。提供多种回路保护功能：报警/脱扣/退出三种工作模式可选，保护动作准确可靠；具体型号例如为纳宇电气的pd8m1、pd810。
44.(6)通讯模块采用2路rs485通讯口，2路通讯互相独立，支持通讯规约：modbus-rtu。具有远程监控、维护与管理功能；具体型号例如为鹤壁鸿海电子科技的mb2di2ro。
45.(7)电源供电模块与主控mcu模块相连，向整个硬件平台提供相应的直流电源，电源供电模块输入范围可支持80～265vac/dc,经过隔离变换，提供双5v、24v三组隔离电压输出；具体型号例如为杭州美赞电子有限公司的maf150-220d0524。
46.(8)带电显示模块由显示单元(显示模块)和联锁信号输出单元(闭锁模块)两部分组成，显示单元(显示模块)和联锁信号输出单元(闭锁模块)配套使用。联锁信号输出单元(闭锁模块)面板设置有指示单元插孔，方便显示单元(显示模块)安装与更换，插上显示单元，可以反映高压带电状况，拔出显示单元后，联锁信号输出单元面板插孔，可以作为用户双回路验相用；具体型号可以为dxn系列。
47.综上，本实用新型的多功能电力保护测控装置，该装置同时具有保护测控装置、开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器、指示灯、压板、转换开关的功能，将二次设备集中到一个装置内，大大简化了低压电器成套开关设备的生产工艺，装置采用模块化设计，某一个模块损坏时，只需更换相应模块即可，大大提高了运维人员的故障消缺效率。同时，由于二次设备集成到一个装置上，原有电气成套设备仪表门仅需安装一个装置，即可实现原有的测量、控制、指示以及通信等功能，大大简化了设计，同时提高了电气成套设备的美观性。
48.另一方面，本实用新型提供一种低压电器成套开关设备，包括仪表门，所述仪表门上安装有上述的多功能电力保护测控装置，多功能电力保护测控装置的结构与上相同，此处不再赘述。
49.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。