智能控制断路器的制作方法

本实用新型涉及断路器控制技术领域，特别涉及一种智能控制断路器。

背景技术：

配电自动化是指现代电子技术、通信技术及计算机技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下进行监测、保护、控制、计量和供电部门的管理工作有机的结合在一起，以改进供电质量，合理规划供电方案，现有的断路器只能监测当前电流情况是否异常，并在电路情况出现异常时，断路器会自动跳闸，将电路及时切断，但是切断后并不能做到断路器开关的自动复位；当电路异常情况解除后，不能及时复位，工作人员必须及时手动合闸，才能保证正常供电，因此，传统的断路器并不能保证电路检修后及时供电，而且增加了检修人员的工作负担，因此急需一种能够智能控制的断路器改善这种状况。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种智能控制断路器，包括互感器、信号采集模块、处理器、驱动电机、开关状态检测电路；所述互感器包括电压互感器和电流互感器；所述电压互感器和电流互感器的输入端分别与配电箱的输入端子相连接，所述电压互感器和电流互感器的输出端连接信号采集模块和开关状态检测电路，所述信号采集模块的输出端连接信号计量单元；所述信号计量单元的输出端、开关状态检测电路的输出端分别连接处理器的输入端，所述处理器的输出端连接驱动电机，所述驱动电机连接脱扣器控制端。

优选的，所述开关检测电路包括所述开关状态检测电路包括检测芯片、电流转换电路，其中检测芯片的型号为CS5460A,所述检测芯片的输入管脚通过连接电流转换电路，与电流互感器的输出端相连接。

优选的，所述电流转换电路包括第一转换电阻和第二转换电阻；所述第一转换电阻和第二转换电阻分别与电流互感器并联。

优选的，所述处理器包括主控芯片、LCD显示接口、EEPROM存储模块；所述主控芯片的输出端分别连接LCD显示模块和EEPROM存储模块。

优选的，所述主控芯片的型号包括PIC18F87J10。

优选的，所述信号计量单元采用型号为ATT7022A的三相电能计量芯片。

优选的，所述断路器还包括通信模块，所述通信模块连接手机客户端；所述通信模块包括串口通信、WIFI通信、GPRS通信中任意一种。

根据本实用新型实施例的提供的智能控制断路器，通过开关检测电路实时监测断路器开关的状态，由处理器控制电机，通过电机带动脱扣器，实现开关合闸和分闸；从而实现了断路器的智能控制；采用该断路器能实时监测配电箱的用电情况，当用户用电出现异常时，处理器控制驱动电机能及时分闸，实现电力切断，保证其他用电设施的安全；通过通信模块与手机客户端进行数据传递，方便巡检人员不用去现场就能及时发现问题，降低了人力成本，提高效率。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例提供的一种智能控制断路器的电路连接框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种智能控制断路器的开关状态检测电路的电路原理图。

图中：1、互感器；101、电流互感器；102、电压互感器；2、信号采集模块；3、信号计量单元；4、处理器；5、驱动电机；6、开关状态检测电路；7、通信模块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的一种智能控制断路器包括互感器1、信号采集模块2、信号计量单元3、处理器4、驱动电机5、开关状态检测电路6；所述互感器1包括电压互感器102和电流互感器101；所述电压互感器102和电流互感器101的输入端分别与配电箱的输入端子相连接，所述电压互感器102和电流互感器101的输出端连接信号采集模块 2和开关状态检测电路6，所述信号采集模块2的输出端连接信号计量单元3；所述信号计量单元3的输出端、开关状态检测电路6的输出端分别连接处理器4的输入端，所述处理器4的输出端连接驱动电机5，所述驱动电机5连接脱扣器控制端。

开关检测电路包括所述开关状态检测电路包括检测芯片、电流转换电路，其中检测芯片的型号为CS5460,检测芯片的输入管脚通过连接电流转换电路，与电流互感器的输出端相连接。所述电流转换电路包括第一转换电阻R1和第二转换电阻R2；所述第一转换电阻和第二转换电阻分别与电流互感器并联。由R1、R2将电流互感器的互感电流转变为电压信号，再通过R3、R4限流和C3、C4滤波后输入到CS5460A的电流检测管脚(16、15)。另外，在两路输入中。还分别使用二极管进行电压嵌位，以避免电压过高时损坏CS5460A.检测芯片的3、14脚分别为模拟、数字+5V电源。同时为了滤除电压波动，增加电源的稳定性，可在两路电源输入端分别加一小滤波电容。由于此为电流检测。所以电压检测的两输入脚 9、10(为了避免干扰)也应接模拟地。另外，将13脚VA接模拟地，4脚DGND接数字地，模拟地和数字地之间用电感连接。1、24(XOUT,XIN)两脚接4.096MHz的晶振。以用过程控制CS5460A自动完成输入信号的检测，并通过6脚SDO输出数据；同时分别由5脚SCLK、 7脚CS、19脚R\E\S\、20脚I\N\T、23脚SDI输出单片机的时钟脉冲、片选信号、复位信号、中断信号和单片机对CS5460A的控制信号。由于CS5460A可以完成对模拟信号的检测并以数字信号输出检测值。

所述处理器4包括主控芯片、LCD显示接口、EEPROM存储模块；所述主控芯片的输出端分别连接LCD显示模块，EEPROM存储模块。其中LCD显示模块用于显示当前该断路器的电压、电流、功率、用电量等信息；所述EEPROM存储模块将信号采集模块2采集的电压信息和电流信息进行存储，并通过处理器4定时发送所存储的该断路器的电压信息和电流信息。

所述主控芯片的型号包括PIC18F87J10。所述信号计量单元3采用型号为ATT7022A的三相电能计量芯片。需要说明的是本实施例中主控芯片和信号计量单元的举例，不限于上述举例，还可以为其他方式，在此不再赘述。

所述断路器还包括通信模块，所述通信模块连接手机客户端；所述通信模块包括串口通信、WIFI通信、GPRS通信中任意一种。进一步，每个断路器内部设置CAN通信模块，所述CAN通信模块通过型号为SAJ100的CAN收发器实现，采用CAN总线的形式进行数据传输，此时，用户端采用PC接收；需要说明的是，设置CAN总线之后，通过设置多个CAN收发节点，实现每个断路器与PC机的通信。PC机通过定时巡检获取每个断路器的实时电压信息和电流信息。并将断路器的实时信息，通过串口通信、WIFI通信、GPRS通信的形式发送至手机客户端，当工作人员认证登录后即可进行查看。

需要说明是，在断路器的外壳上面贴有还黏贴有该断路器的二维识别码，用户利用手机客户端扫码后即可直接获取该断路器的信息。

本实用新型在使用时，电器正常使用时，配电箱中的电流互感器和电压互感器产生感应电流，此时信号采集模块采集感应电流并进行整流、滤波、放大等处理，并将处理后的信号发送至信号计量单元，计量单元将计量得到的电信号发送至处理器，处理器中预设相关电器参数的参考阈值，当采集的电信号不符合参考阈值时，驱动电机动作，控制脱扣器关断断路器，并将相应的报警信息，通过通信模块，发送至手持终端，故障排除后工作人员通过在手持终端发送气动信号，驱动电机，驱动脱扣器复位，断路器继续正常工作。

根据本实用新型实施例的提供的智能控制断路器，通过开关检测电路实时监测断路器开关的位置，由处理器控制电机，通过电机带动开关运动实现开关合闸和分闸；从而实现了断路器的智能控制；采用该断路器能实时监测配电箱的用电情况，当用户用电出现异常时，处理器控制驱动电机能及时分闸，实现电力切断，保证其他用电设施的安全；通过通信模块与手机客户端进行数据传递，方便巡检人员不用去现场就能及时发现问题，降低了人力成本，提高效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、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限定。