专利名称：新型开关状态显示器的制作方法
技术领域：
该显示器是一种新型的开关状态显示和控制的装置，应用于电力系统的开关柜中电器部件状态的显示、测量和控制。
二背景技术：
现有的开关状态显示器广泛地应用于电力系统中，技术比较先进，工作稳定可靠。见附图1所述，其开关状态显示器原理线路综合叙述如下1、开关状态由双色十字发光管显示出来。它的输入信号由各开关(断路器的分/合、工作位置、实验位置、接地闸刀分/合和已储能/未储能)辅助触点送来动作状态，经继电器控制显示电源或经光耦合器和三极管控制显示电源显示其工作状态。
2、高压状态显示，是应用发光二极管显示A相、B相和C相的工作状态。三相高压是通过高压传感器降压后送入该显示器中显示其状态。
3、温度控制与状态显示由外接的温度传感器测量温度，将温度值变为相应的电信号，然后与设定温度值的电信号进行比较，当达到设定值后，控制加热器工作。
4、湿度控制与状态显示由外接的湿度传感器测量相对的湿度值，将湿度值变为相对应的电信号，然后与设定的湿度值进行比较，达到设定值后控制加热器工作与状态显示。
三
发明内容
本实用新型的目的是根据电力设计院的要求和希望，电力系统要逐步实现计算机管理、计算机联网，需要把开关柜内的工作状况及时地传送到总监控室内，故设计了本方案。
本实用新型的特点和保护内容为具体的输入电路与微计算机的接口电路配合。
实用新型的技术方案新型开关状态显示器，以单片微型计算机25为核心，其输入信号依次有开关状态26、高压信号27、温湿度信号28和29组成，输出控制信号依次有双色显示管31、发光二极管管32、电加热器33、电磁阀电路34和警报信号35，其特征是扫描判断各输入端状态并输出相应控制对象的微型计算机25，通过其485接口30与计算机相接联网通讯。
微型计算机25中开关状态26包含应用5个电阻电路①——⑤，分别连接到计算机25接口，微计算机25输出分别连接5组双色专用发光条形二极管(UL1——UL5)。
温湿度控制电路中，温度传感器和湿度传感器输出送来的信号⑦——⑩连接到运算放大器A1——A3输入端，运算放大器A1——A3输出到微机25P1.5——P1.7接口端，微机25输出连接二极管LED2和继电器J1，继电器J1通过和接线端子连接电加热器33。
警报信号电路35中，加热器电路33中和接线端经互感器T、运算放大器A4和二极管D7连接到微机25P2.4，微机25输出端P2.4连接二极管LED3和继电器J3，继电器J3接线端子 和 作为输出警报信号端。
本实用技术方案与现有的技术方案比较，有如下优点1、用三个六分之一瓦电阻代替了原有三个继电器。电路简化，成本低廉。
2、用两个六分之一瓦电阻代替了原有两个光耦合器。电路简化，成本低廉。
3、用一个集成电路块代替两个或三个集成电路块。电路简化，成本较低。
4、增加了微型计算机和485接口电路块，功能增强了，可与计算机联网通讯，比原有技术先进，适用于今后技术发展的需要。
四
图1是现有开关状态显示的原理线路图。图2是一种新型开关状态显示器的原理方框图。图3是一种新型开关状态显示器的线路原理图。图3中各标号的说明如下①—— 为开关状态显示器外接连线的接线端子编号；A1——A4为通用运算放大器；UD1——UD3为快恢复稳压二极管；U1——U3为光耦合器；D1——D7为整流二极管；K1——K5为开关三极管；UL1——UL5为双色条型发光二极管；J1——J3为5V电磁继电器；485——为通讯接口电路；6M——为晶体振荡器；KGDY——为开关电源模块；WJSJ——为任何一种单片微型计算机，它的标号是MCS——51系列编号；R1——R45为金属膜电阻；C1——C5、C7为小型电解容器；C6——C6*磁片电容；LED1——LED5为发光二极管。
五具体实施方式
图1在背景技术中已叙述。图2的左边除通讯接口电路485外均为输入端，右边为输出。附图3说明技术实施方案，当开关状态显示器的接线端子 接上交流220V电源后，开关电源(KGDY)输出直流+5V电源，脉冲电压经C7加到微机复位端(RST)，微机各端口处于初始状态(即各端口处于高电平状态即为“1”)，然后进行扫描监测与控制。
当开关柜内处于“工作位置”时，①与⑥接通，P1.0接口为低电平，微机判断出P1.0为“0”时，立即控制P0.0为低电平，即“0”，经R24，使K1三极管导通，于是UL1和UL2的红色发光条管亮，表示处于工作状态。如果①与⑥断开，则微机控制UL1和UL2的红色发光管条熄灭。
当开关柜内处于“实验位置时”②与⑥接通，P1.1接口为低电平即为“0”微机控制P0.1端口为低电平，即为“0”，经R27使K2三极管导通，于是UL1和UL2的绿色发光管条亮，表示处于实验状态。如果②与⑥断开，则微机控制P0.1为“1”，两个绿色发光管条熄灭。
当开关柜内的断路器合闸时，③与⑥接通，P1.2为“0”，微机使P0.3为“0”，经R31电阻，使UL3红色发光管条亮，表示断路器已合闸。当断路器分闸时，P1.2为“1”则P0.3为“1”则P0.3为“1”，红色发光灭，同时P0.2为“0”，使UL3的绿色发光管亮，表示断路器分闸。
当开关柜内储能弹簧已储能时，触点闭合使④与⑥接通，P1.3为“0”，微机的P0.5出为“0”，再经R33使UL4红色发光管亮，表示弹簧已储能。若储能触点断开，④与⑥不通，P1.3为“1”，微机控制P0.5为“1”，红色管熄灭。同时又使P0、4为“0”，经R32使UL4绿色发光管亮，表示弹簧未储能。
当接地闸刀闭合时，其触点使⑤与⑥接通，P1.4为“0”，微机使P0.7为“0”，经R35控制UL5红色发光管亮，表示接地闸刀接通到地。当接地闸刀断开时，其触点使⑤□与⑥断开，于是P1.4为“1”，微机控制P0.7为“1”使UL5的红色发光管熄灭，同时控制P0.6为“0”，使UL5的绿色发光管亮，表示接地闸刀断开。
当开关周围的相对湿度≥93％RH时，凝露传感器的电阻值猛增，并用信号线连接到接线端子⑦与⑧上，电信号经R9加到A1的输入“-”端(即“-”端电位高于“+”端)，输出低电平，使P1.5为“0”，微机使P2.7为“0”，经R36使LED1亮。同时又使P2.3为“0”，经R39使开关管K3导通，继电器J1工作，又使接线端子与接通，即接通了加热器电源，开始给开关处加温。加温以后，温增高，湿度降低。从而防止了凝露的发生。
当开关周围的温度低于+6℃时，接在⑨与⑩端子处的温度传感器能使A2输出低电平，即为“0”，如不为“0”调节UR1多圈电位计，使之为“0”，P1、6也为“0”，微机控制P2.3为“0”，再经R39，使K3导通，继电器J1工作，从而接通加热器工作而加温。当温度上升至≥+16℃时，温度传感的信号通过⑨与⑩端子加到A3“+”输入端上，A3输出应使P1.7为“0”。微机控制P2.3为“1”，于是J1继电器不工作，断开了加温器电源而停止加温。
当三相高压经高压传感器送到A相、B相和C相，分别经电阻R15、R18、和R21以及UD1、UD2和UD3到中心点(虚地)。在稳压管前分别经aD1、R16、U1和LED4到中心点bD2、R19、U2和LED5到中心点cD3、R22、U3和LED6到中心点其电流使光耦合器内发光和LED4～6状态灯发光，表示有高压电源。同时光耦合器U1、U2和U3输出导通到地，使P3.2，P3.3和P3.4为“0”，微机控制P2.2为“1”，J2继电器断开，表示电磁阀开锁。
若三相高压未送入时，与上述工作情况相反，微机控制J2继电器工作，同时使P2.6为“0”，LED2发光，表示电磁阀闭锁。
当J1继电器工作时，其触点连线经过互感器T线，最后控制加温器电源而工作，互感器的二次绕组感应电压加到A4输入端，于是A4输出同频率的方波，经D7、R43和C5使P2.4为“0”。LED1仍发光亮。若负载断开互感器内无电流，输出“1”，则P2.4为“1”，计算机判断后，使P2.5为“0”，LED3红色故障灯亮，表明负载断线有故障。同是控J3继电器工作，其触点接通，通过 和 输出警报信号。
当485接口正常工作时，可将上述工作状态送给主计算机内显示出来。485接口正常工作程序要与用户主计算机签订互相认可的程序后才能互相通讯。
权利要求1.新型开关状态显示器，以单片微型计算机(25)为核心，其输入信号依次有开关状态(26)、高压信号(27)、温湿度信号(28)和(29)组成，输出控制信号依次有双色显示管(31)、发光二极管管(32)、电加热器(33)、电磁阀电路(34)和警报信号(35)，其特征是扫描判断各输入端状态并输出相应控制对象的微型计算机(25)，通过其485接口(30)与可联网通讯的计算机相接。
2.根据权利要求1所述的新型开关状态显示器，其特征是微型计算机(25)中开关状态(26)包含应用5个电阻电路①——⑤，分别连接到计算机(25)接口，微计算机(25)输出分别连接5组双色专用发光条形二极管(UL1——UL5)。
3.根据权利要求1所述的新型开关状态显示器，其特征是温湿度控制电路中，温度传感器和湿度传感器输出送来的信号⑦——⑩连接到运算放大器A1——A3输入端，运算放大器A1——A3输出到微机(25)P1.5——P1.7接口端，微机(25)输出连接二极管LED2和继电器J1，继电器J1通过和接线端子连接电加热器(33)。
4.根据权利要求1所述的新型开关状态显示器，其特征是警报信号电路(35)中，加热器电路(33)中和接线端经互感器(T)、运算放大器(A4)和二极管(D7)连接到微机(25)P2.4，微机(25)输出端P2.4连接二极管LED3和继电器J3，继电器J3接线端子 和 作为输出警报信号端。
专利摘要该显示器是一种新型的开关状态显示器，应用于电力系统开关柜上，显示开关柜内各种电器器件的工作状态，并将工作状态由单片微型计算机和485接口电路传送到主计算机内，并将状态显示出来。技术方案以微型计算机为核心，采集各开关状态、三相高压状态、温度和湿度控制状态。控制五种双色显示管和三种发光管、控制电加热器、电磁阀电路和警报信号电路。通过485接口电路与主计算机联网通讯，适用于今后电力系统自动化配套的产品。
文档编号H02B1/00GK2720687SQ20032012631
公开日2005年8月24日 申请日期2003年12月30日 优先权日2003年12月30日
发明者周源, 温成维 申请人:周源, 温成维