一种新型的远程开关量采集装置的制作方法

本实用新型属于电力技术，尤其涉及一种新型的远程开关量采集装置。

背景技术：

电力系统中，通常需要多个电力设备远程完成电力控制，由于完成电力控制的电力设备均为远程设备，因此需要一种能够远程控制远程电力设备的控制装置。开关量进行长距离传输时，信号容易受到外界的电磁干扰，导致传输信号失真。

现有技术多采用32路开关量输入、32路开关量输出、12路脉冲量采集，解决了工作环境对系统的干扰问题，但12路脉冲量采集，分辨率较低，不具备具有数据缓存功能，不支持32路开关量现场接各种操作按钮，数字量输入与系统没有隔离，存在工作环境对系统的干扰大等问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种新型的远程开关量采集装置，旨在解决开关量进行长距离传输时，信号容易受到外界的电磁干扰，导致传输信号失真和分辨率底的问题。

本实用新型是这样实现的，一种新型的远程开关量采集装置，其特征在于，包括IO数字接口、微处理器和RS-485通讯接口，所述IO数字接口包括四路输入端，且四路输入端电性连接有对应的远程设备，IO数字接口的输出端与微处理器的输入端相连，所述微处理器的输出端与RS-485通讯接口的输入端相连，所述RS-485通讯接口的输出端还设有隔离电路、A/D转换器和系统，RS-485 通讯接口的输出端与隔离电路输入端相连，隔离电路的输出端与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与系统相连；

所述IO数字接口将远程设备传送信号经32路开关量输入至RS-485通讯接口，且每8路为一个公共端；

所述微处理器用于将传输信号转化成差分信号；

所述RS-485通讯接口采用差分方式进行信号发送与接收；

所述隔离电路用于提高通讯接口电路的抗干扰能力；

所述A/D转换器将模拟信号转换成数字信号。

更进一步地，所述微处理器采用芯片D3，D3的型号为MC9S08AC32，芯片D3的脚2串联电阻MR4接+5V电源端，芯片D3的脚5和6串联电阻MR5 接+5V电源端，芯片D3的脚4和8串联电阻MR6和二极管ME2接+5V电源端。

更进一步地，所述IO数字接口内设有4组IO接口电路，IO接口电路包括光电耦合器，光电耦合器的型号均为ACPL204V，光电耦合器的脚1均接远程设备的+5V电源端，光电耦合器的脚2均接地，4组光电耦合器的脚3按顺序依次接芯片D3的CIN1～CIN32引脚，其中CIN1～CIN8为一组，CIN9～CIN16 为一组，CIN17～CIN24为一组，CIN25～CIN32为一组，光电耦合器的脚4均与芯片D3的脚13连接。

更进一步地，所述RS-485通讯接口包括芯片D12、电阻R10～电阻R14，芯片D12的型号为SN75176ADR，芯片D12的脚2和脚3均与芯片D3的脚49 连接，芯片D12的脚6和脚7分别与芯片D3的脚13和脚14连接。

更进一步地，所述远程开关量采集装置还包括面板，所述面板上设有32 个LED灯用于显示各开关量输入状态，面板结构上采用1个运行灯、1数据接收灯、1个数据发送灯、32个开关量状态指示灯以及1个拨码开关。

更进一步地，所述远程设备同时采集32路开关量输入，且每8路分组一个公共端，便于不同公共端电压的场合共用一个测量装置。

本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型实施例提供的远程开关量采集装置，将远程设备传送信号经32 路开关量每8路为一个公共端输入，采用全差分输入方式经微处理器转化成差分信号输入至RS-485通讯接口进行传送；通过隔离电路将通讯接口传送来的差分信号进行隔离，从而有效提高信号稳定性，有效抑制干扰，后经A/D转换器转换成数字信号，传输至计算机；从而使该远程开关量采集装置具有数据缓存功能，可以支持32路开关量现场接各种操作按钮，保证操作可靠。且本申请实施例提供的远程开关量采集装置，公共端可以同时支持共正或者共负输入，方便现场工程接线实施。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种新型的远程开关量采集装置的结构框图；

图2是本实用新型提供的一种新型的远程开关量采集装置的IO数字接口电路图；

图3是本实用新型提供的一种新型的远程开关量采集装置的微处理器电路图；

图4是本实用新型提供的一种新型的远程开关量采集装置的RS-485通讯接口电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种新型的远程开关量采集装置，包括IO数字接口1、微处理器2和RS-485通讯接口3，IO数字接口1包括四路输入端，且四路输入端电性连接有对应的远程设备4，IO数字接口1的输出端与微处理器2的输入端相连，微处理器2的输出端与RS-485通讯接口3的输入端相连，RS-485通讯接口3的输出端还设有隔离电路5、A/D转换器6和系统7，RS-485通讯接口3的输出端与隔离电路5输入端相连，隔离电路5的输出端与A/D转换器6的输入端相连，A/D转换器6的输出端与系统7相连。

参见图2所示，IO数字接口1内设有4组IO接口电路，IO接口电路包括光电耦合器GE1～GE8，光电耦合器GE1～GE8的型号均为ACPL204V，光电耦合器GE1～GE8的脚1均接远程设备4的+5V电源端，光电耦合器GE1～GE8 的脚2均接地，4组光电耦合器GE1～GE8的脚3按顺序依次接芯片D3的 CIN1～CIN32，其中CIN1～CIN8为一组，CIN9～CIN16为一组，CIN17～CIN24 为一组，CIN25～CIN32为一组，光电耦合器GE1～GE8的脚4均与芯片D3的脚13连接，IO数字接口1的输入端与远程设备4连接，远程设备4具备同时采集32路开关量输入，IO数字接口1将远程设备4传送信号经32路开关量输入至RS-485通讯接口，且每8路为一个公共端，便于不同公共端电压的场合共用一个测量装置，每个公共端可以同时支持共正或者共负输入，方便现场工程接线实施。

参见图3所示，微处理器2采用芯片D3，D3的型号为MC9S08AC32，芯片D3的脚2串联电阻MR4接+5V电源端，芯片D3的脚5和6串联电阻MR5 接+5V电源端，芯片D3的脚4和8串联电阻MR6和二极管ME2接+5V电源端，微处理器2的输入端与IO数字接口1的输出端相连，微处理器2的输出端与RS-485通讯接口3的输入端相连接，微处理器2用于将传输信号转化成差分信号，微处理器2同时支持32路脉冲量采集，脉冲分辨率1ms，分辨率高，同时具有数据缓存功能，可以支持32路开关量现场接各种操作按钮，保证操作可靠。

同时，参见图4所示，RS-485通讯接口3包括芯片D12、电阻R10～电阻 R14，芯片D12的型号为SN75176ADR，芯片D12的脚2和脚3均与芯片D3 的脚49连接，芯片D12的脚6和脚7分别与芯片D3的脚13和脚14连接，RS-485通讯接口3采用差分方式进行信号发送与接收，差分方式抗干扰能力强，干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上，而其差值为0，即噪声对信号的逻辑意义不产生影响，差分方式能有效抑制电磁干扰(EMI)，由于两根线靠得很近且信号幅值相等，这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等，同时他们的信号极性相反，其电磁场将相互抵消，因此对外界的电磁干扰也小，差分方式时序定位准确，差分信号的接受端是两根线上的信号幅值之差发生正负跳变的点，作为判断逻辑0/1跳变的点的，而普通单端信号以阈值电压作为信号逻辑0/1的跳变点，受阈值电压与信号幅值电压之比的影响较大，不适合低幅度的信号。

隔离电路5输入端与RS-485通讯接口3的输出端连接，隔离电路5的输出端与A/D转换器6的输入端相连，隔离电路5将断路器和刀闸的位置信号通过隔离技术提高信号稳定性，有效抑制干扰，提高了通讯接口电路的抗干扰能力，同时隔离电路将数字输入量与系统7完全隔离，隔离电压为1500V，解决了工作环境对系统7的干扰问题。

在具体实施过程中，远程开关量采集装置还包括面板，面板上设有32个 LED灯用于显示各开关量输入状态，面板结构上采用1个运行灯、1数据接收灯、1个数据发送灯和32个开关量状态指示灯，1个拨码开关，用于设置通信站址、通信速率，支持32路开关量现场接各种操作按钮，保证操作可靠，另外该远程开关量采集装置支持标准导轨安装，适用范围广。

综上所述：本新型的远程开关量采集装置，具有较大采集路数，由于远程设备4同时采集32路开关量输入，且每8路分组一个公共端，所以便于不同公共端电压的场合共用一个测量装置，支持32路脉冲量采集，分辨率较高；具有数据缓存功能，支持32路开关量现场接各种操作按钮，保证操作可靠；隔离电路5的输出端与A/D转换器6的输入端相连，由于隔离电路5将通讯接口传送来的差分信号通过隔离技术提高信号稳定性，有效抑制干扰，将数字量输入与系统7完全隔离，所以解决了工作环境对系统的干扰问题，同时支持标准导轨安装，适用范围广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。