一种电力开关的状态检测终端的制作方法

本实用新型涉及一种电力开关的状态检测终端。

背景技术：

电力开关是电网系统的关键设备，有必要实时监控其开关状态，现有的对其状态的检测，一般是间接检测的方法，即通过辅助触点来检测开关的动作，虽然这种方式比较有效，但是一旦辅助触点故障，则无法正确地反应开关的实际状态，也就是说，现有的检测方式，可靠性较低，因此，有必要设计一种更可靠的电力开关的状态检测终端。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电力开关的状态检测终端，该电力开关的状态检测终端能实现状态信息的可靠采集，且易于实施。

实用新型的技术解决方案如下：

一种电力开关的状态检测终端，电力开关包括设置在壳体内的电磁铁(301)、弹簧(302)、衔铁(303)和动触头(306)；

衔铁位于电磁铁的上方，动触头固定在衔铁上；壳体内设有静触点(308)，动触头上设有与所述静触点适配的动触点(307)；弹簧设置在衔铁与壳体之间，弹簧用于衔铁复位；

状态检测终端还包括检测模块，检测模块包括mcu和光电开关(304)和挡片(305)，mcu和光电开关均设置在壳体内；挡片设置在动触头的侧部；光电开关包括相对设置的红外发射管(310)和红外接收管(311)；红外发射管和红外接收管均与mcu相连；静触点与动触点未接触时，挡片不遮挡红外发射管与红外接收管之间的光路，静触点下移与动触点接触后，挡片遮挡红外发射管与红外接收管之间的光路；

mcu还连接有电源和无线通信模块。

壳体内还设有温度传感器，温度传感器通过放大器与mcu的adc端口相连。

mcu还连接有显示屏。

mcu还连接有定位模块，定位模块为北斗模块或gps模块。

无线通信模块为lora通信模块、gprs模块、3g、4g或5g通信模块。

mcu采用锂电池供电，壳体上设置的太阳能电池为锂电池充电。

mcu为现有成熟器件，如采用dsp或单片机，因此，本方案属于纯硬件方案，不涉及任何程序和方法，属于实用新型保护的客体。

有益效果：

本实用新型的电力开关的状态检测终端，具有以下特点：

(1)增加了光电开关检测电力开关的状态，检测的可靠性得到大幅提高。

(2)采用太阳能和锂电池供电，续航时间有保障，且无需格外配置其他电源；

(3)采用通信模块将状态信号和位置信息传输到远程服务器或远程监控终端，无需布置有线线路，易于实施。

(4)具有显示器用于显示检测参数和状态参数，直观性好。

(5)采用温度传感器检测开关的温度，实现了过热报警，因而，整个开关检测的可靠性进一步提高。mcu还进一步连接有报警器，温度值超过预设值，则启动报警器，并把报警信号发送到远程终端。

综上所述，这种电力开关的状态检测终端结构紧凑，易于实施，可靠性高，易于配置实施。

附图说明

图1为电力开关的状态检测终端的总体结构示意图；

图2为调光电路原理图；

图3为恒流充电电路原理图；

图4为具有可调倍数的放大器的整体电路原理框图；

图5为光电开关示意图。

标号说明：301-电磁铁，302-弹簧，303-衔铁，304-光电开关，305-挡片，306-动触头，307-动触点，308-静触点，309-温度传感器，310-红外发射管，311-红外接收管。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：如图1和图5，一种电力开关的状态检测终端，电力开关包括设置在壳体内的电磁铁301、弹簧302、衔铁303和动触头306；

衔铁位于电磁铁的上方，动触头固定在衔铁上；壳体内设有静触点308，动触头上设有与所述静触点适配的动触点307；弹簧设置在衔铁与壳体之间，弹簧用于衔铁复位；

状态检测终端还包括检测模块，检测模块包括mcu和光电开关304和挡片305，mcu和光电开关均设置在壳体内；挡片设置在动触头的侧部；光电开关包括相对设置的红外发射管310和红外接收管311；红外发射管和红外接收管均与mcu相连；静触点与动触点未接触时，挡片不遮挡红外发射管与红外接收管之间的光路，静触点下移与动触点接触后，挡片遮挡红外发射管与红外接收管之间的光路；

mcu还连接有电源和无线通信模块。

壳体内还设有温度传感器，温度传感器通过放大器与mcu的adc端口相连。

mcu还连接有显示屏。

mcu还连接有定位模块，定位模块为北斗模块或gps模块。

无线通信模块为lora通信模块、gprs模块、3g、4g或5g通信模块。

电力开关上还设有太阳能电池板，太阳能电池板通过充电电路为锂电池充电，保障检测模块的持续运行。

壳体内还设有用于为电磁铁供电的供电模块。

光电开关输出电平信号到mcu的io端口，为现有成熟技术。

另外，对电力开关的状态检测终端涉及的其他电路和模块介绍如下：

(一)、如图2，该电力开关的状态检测终端还包括用于调节居显示屏发光亮度的亮度调节电路；所述的亮度调节电路包括led灯串、三极管、电位器rx和a/d转换器；三极管为npn型三极管；旋钮开关与电位器rx同轴相连；

电位器rx和第一电阻r1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极vcc，分压支路的另一端接地；电位器rx和第一电阻r1的连接点接a/d转换器的输入端；a/d转换器的输出端接mcu的数据输入端口；

led灯串包括多个串接的led灯；led灯串的正极接电源正极vcc；led灯串的负极接三极管的c极，三极管的e极经第二电阻r2接地；三极管的b极的接mcu的输出端。电源正极vcc为5v，a/d转换器为8位串行输出型转换器。

(二)如图3，为锂电池充电的恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；

(1)恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端vout+；恒压驱动芯片的负输出端接地；

恒压驱动芯片由直流电压供电端vin+和vin-供电；

(2)所述的电流反馈电路包括电阻r1、r2和r5和参考电压端vref+；

参考电压端vref+通过依次串联的电阻r1、r2和r5接地；

电阻r5与r2的连接点为恒流充电电路的负输出端vout-；

电阻r1与r2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端fb。

恒流充电电路还包括电压反馈电路；

电压反馈电路包括电阻r3和r4以及二极管d1；

电阻r3和r4串联后接在恒流充电电路的正输出端vout+与地之间；电阻r3和r4的连接点接二极管d1的阳极；二极管d1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端fb。

(三)，如图4，温度传感器的输出信号为vin；vin经放大器放大后进入mcu的adc端口(即具有a/d转换功能的端口)；

由于信号可能较为微弱，因此，设计了可调放大倍数的放大器；具体电路连接及工作原理如下：

桥式整流器(单相整流桥)的输出端vin为信号端，所述的信号端经电阻r0的接运算放大器lm393的反相输入端，运算放大器lm393的同向输入端经电阻r0接地，运算放大器lm393的同向输入端还分别经4个电阻r01-r04接4选一选择器的4个输入通道，4选一选择器的输出通道接运算放大器lm393的输出端vout，vout接mcu的adc端；

另外mcu的2个输出端口分别接4选一选择器的通道选端a和b；

vout与vin的计算公式：

vout＝vin*(rx+r0)/r0；其中，rx＝r01，r02，r03或r04；基于选通端ab来确定选择哪一个电阻；且r01，r02，r03和r04各不相同；优选的r04＝5*r03＝25*r02＝100*r01；r01＝5*r0.可以方便地实现量程和精度切换。