一种开关柜智能操控系统的制作方法

文档序号:27219356发布日期:2021-11-03 16:13阅读:100来源:国知局
一种开关柜智能操控系统的制作方法

1.本实用新型涉及开关柜操控系统技术领域,特别涉及一种开关柜智能操控系统。


背景技术:

2.开关柜是一种电气设备,开关柜外线先进入柜内主控开关,然后进入分控开关,各分路按其需要设置,如仪表,自控,电动机磁力开关,各种交流接触器等,有的还设高压室与低压室开关柜,设有高压母线,如发电厂等,有的还设有为保主要设备的低周减载。
3.开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中,进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多,如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜;或按照柜体结构的不同,可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜和金属封闭铠装式开关柜;根据电压等级不同又可分为高压开关柜,中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
4.而为了保证开关柜的正常运作需要控制其运行环境的湿度不能过高,温度适宜,且工作人员知道开关柜的一次图与当前运行状况,所以需要一个设备显示出开关柜的能显示出开关柜的一次系统图并且能采集并控制当前的运行状态并且能采集运行环境温湿度,并能提醒工作人员对开关柜的操作是否正常,传统的开关柜使用的是一个开关状态指示仪指示当前开关柜一次图与当前运行状态,一个带电显示器显示当前三相高压状态以及一个温湿度控制器控制当前温湿度,这样就需要多种设备进行检测并控制其运行环境,而且不具备语音提示功能。


技术实现要素:

5.本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种集开关状态指示仪、带电显示器、温湿度控制器等功能为一体的开关柜智能操控系统。
6.为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:
7.一种开关柜智能操控系统,包括mcu主控电路、温湿度控制电路、温湿度采集电路、显示电路、高压带电采集电路和开关柜状态采集电路,所述mcu主控电路分别与温湿度控制电路、温湿度采集电路、显示电路、高压带电采集电路和开关柜状态采集电路电连接。
8.本实用新型的有益效果在于:
9.通过设置高压带电采集电路用以采集高压带电状态,设置开关柜状态采集电路用以采集开关柜的状态,设置温湿度采集电路用以采集环境的温湿度,设置mcu主控电路负责采集高压带电状态、开关柜状态和环境温湿度等,并根据采集到的数据做相应的数量,如温度高则通过温湿度控制电路启动风机环境湿度过高则启动加热器,采集到的温湿度可通过显示电路在液晶屏幕上显示;本方案设计的开关柜智能操控系统,将开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器的功能集合为一体,能够减少开关柜需要安装的设备数量与开孔数
量,并能手动控制开关柜的状态;在维护人员对开关柜进行操作时能仅面对智能操控一台装置进行其合闸分闸等操作并确认开关柜状态。
附图说明
10.图1为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的连接框图;
11.图2为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的显示电路的电路原理图;
12.图3为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的开关状态采集电路的电路原理图;
13.图4为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的温湿度控制电路的电路原理图;
14.图5为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的温湿度采集电路的电路原理图;
15.图6为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的温湿度采集电路的电路原理图;
16.图7为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的高压带电采集电路的电路原理图;
17.图8为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的mcu主控电路的电路原理图;
18.图9为根据本实用新型的一种开关柜智能操控系统的芯片u1和芯片u2的内部工作原理图;
19.标号说明:
20.1、mcu主控电路;2、温湿度控制电路;3、温湿度采集电路;4、显示电路;5、高压带电采集电路;6、开关柜状态采集电路。
具体实施方式
21.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
22.请参照图1,本实用新型提供的技术方案:
23.一种开关柜智能操控系统,包括mcu主控电路、温湿度控制电路、温湿度采集电路、显示电路、高压带电采集电路和开关柜状态采集电路,所述mcu主控电路分别与温湿度控制电路、温湿度采集电路、显示电路、高压带电采集电路和开关柜状态采集电路电连接。
24.从上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:
25.通过设置高压带电采集电路用以采集高压带电状态,设置开关柜状态采集电路用以采集开关柜的状态,设置温湿度采集电路用以采集环境的温湿度,设置mcu主控电路负责采集高压带电状态、开关柜状态和环境温湿度等,并根据采集到的数据做相应的数量,如温度高则通过温湿度控制电路启动风机环境湿度过高则启动加热器,采集到的温湿度可通过显示电路在液晶屏幕上显示;本方案设计的开关柜智能操控系统,将开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器的功能集合为一体,能够减少开关柜需要安装的设备数量与开孔数量,并能手动控制开关柜的状态;在维护人员对开关柜进行操作时能仅面对智能操控一台装置进行其合闸分闸等操作并确认开关柜状态。
26.进一步的,所述显示电路包括芯片u1和芯片u2,所述芯片u1的第一引脚、芯片u1的第二引脚、芯片u2的第三引脚、芯片u2的第四引脚、芯片u2的第五引脚、芯片u2的第六引脚、芯片u2的第七引脚和芯片u2的第十五引脚均分别连接一个led显示子电路,所述芯片u2的第八引脚和芯片u2的第十三引脚均接地,所述芯片u2的第十引脚和芯片u2的第十六引脚均接电源,所述芯片u2的第十一引脚、芯片u2的第十二引脚和芯片u2的第十四引脚均与mcu主控电路电连接,所述芯片u2的第九引脚与芯片u1的第十四引脚电连接,所述芯片u1的第一引脚、芯片u1的第二引脚和芯片u1的第十五引脚均分别接一个led显示子电路,所述芯片u1的第八引脚和芯片u1的第十三引脚均接地,所述芯片u1的第十引脚和芯片u1的第十六引脚均接电源,所述芯片u1的第十一引脚和芯片u1的第十二引脚均与mcu主控电路电连接。
27.进一步的,所述led显示子电路包括电阻r1、电阻r5、发光二极管d1和三极管q1,所述三极管q1的基极与电阻r5的一端电连接,所述电阻r5的另一端与芯片u2的第十五引脚电连接,所述三极管q1的集电极与电阻r1的一端电连接,所述电阻r1的另一端与发光二极管d1的阴极电连接,所述发光二极管d1的阳极接5v电源,所述三极管q1的发射极接地。
28.由上述描述可知,显示电路中的mosi、sclk、595_rck、595_clk、595_ser管脚连接mcu主控电路,mcu主控电路能通过这五个引脚控制发光二极管的亮暗与液晶屏显示的数据,其中发光二极管负责显示一次系统图的状态与高压带电状态,液晶屏负责显示温湿度值。
29.进一步的,所述开关状态采集电路包括接插件p2、第一开关状态采集子电路、第二开关状态采集子电路、第三开关状态采集子电路、第四开关状态采集子电路、第五开关状态采集子电路和第六开关状态采集子电路,所述接插件p2的第一引脚与第一开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第二引脚与第二开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第三引脚与第三开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第四引脚与第四开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第五引脚与第五开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第六引脚与第六开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第八引脚接5v电源。
30.进一步的,所述第一开关状态采集子电路、第二开关状态采集子电路、第三开关状态采集子电路、第四开关状态采集子电路、第五开关状态采集子电路和第六开关状态采集子电路的电路结构相同;
31.所述第五开关状态采集子电路包括电阻r33、电阻r34、电容c14、二极管d16和光电耦合器u10,所述光电耦合器u10的第一引脚与电容c14的一端电连接,所述光电耦合器u10的第二引脚与电阻r34的一端电连接,所述电容c14的另一端分别与电阻r34的另一端和二极管d16的阳极电连接,所述二极管d16的阴极与接插件p2的第五引脚电连接,所述光电耦合器u10的第三引脚接地,所述光电耦合器u10分别与电阻r33的一端和mcu主控电路电连接,所述电阻r33的另一端接5v电源。
32.进一步的,所述温湿度控制电路包括电阻r37、电阻r38、电阻r39、电阻r40、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19、二极管d18、二极管d19、二极管d20、二极管d21、变压器t1、变压器t2、开关k1、开关k2、三极管q12、三极管q13和接插件p3;
33.所述接插件p3的第一引脚分别与开关k1的第四端和开关k2的第四端电连接,所述接插件p3的第三引脚与变压器t1的初级绕组的一端电连接,所述开关k1的第一端与二极管
d18的阴极电连接,所述二极管d18的阳极分别与开关k1的第二端和三极管q12的集电极电连接,所述三极管q12的基极分别与电阻r37的一端和电容c16的一端电连接,所述电阻r37的另一端与mcu主控电路电连接,所述电容c16的另一端分别与三极管q12的发射极、变压器t1的次级绕组的一端和二极管d19的阴极电连接且电容c16的另一端分别与三极管q12的发射极、变压器t1的次级绕组的一端和二极管d19的阴极均接地,所述二极管d19的阳极分别与电阻r38的一端和电容c17的一端电连接,所述电容c17的另一端分别与电阻r38的另一端、变压器t1的次级绕组的另一端和mcu主控电路电连接,变压器t1的初级绕组的另一端与开关k1的第三端电连接;
34.所述接插件p3的第五引脚与变压器t2的初级绕组的一端电连接,所述开关k2的第一端与二极管d20的阴极电连接,所述二极管d20的阳极分别与开关k2的第二端和三极管q13的集电极电连接,所述三极管q13的基极分别与电阻r39的一端和电容c18的一端电连接,所述电阻r39的另一端与mcu主控电路电连接,所述电容c18的另一端分别与三极管q13的发射极、变压器t2的次级绕组的一端和二极管d21的阴极电连接且电容c18的另一端分别与三极管q13的发射极、变压器t2的次级绕组的一端和二极管d21的阴极均接地,所述二极管d21的阳极分别与电阻r40的一端和电容c19的一端电连接,所述电容c19的另一端分别与电阻r40的另一端、变压器t2的次级绕组的另一端和mcu主控电路电连接,变压器t2的初级绕组的另一端与开关k2的第三端电连接。
35.进一步的,所述温湿度采集电路包括电阻r41、电阻r42、电阻r412、电阻r22、接插件p4和接插件p5,所述接插件p4的一端分别于电阻r42的一端和mcu主控电路电连接,所述电阻r42的另一端与电阻r41的一端电连接且电阻r42的另一端和电阻r41的一端均接3.3v电源,所述电阻r41的另一端分别与mcu主控电路和接插件p4的第二引脚电连接,所述接插件p4的第三引脚接地,所述接插件p5的第一引脚与电阻r422的一端电连接,所述接插件p5的第二引脚与电阻r412的一端电连接,所述接插件p5的第三引脚分别与电阻r412的另一端和电阻r422的另一端电连接。
36.进一步的,所述高压带电采集电路包括接插件p6、第一高压带电采集子电路、第二高压带电采集子电路和第三高压带电采集子电路,所述接插件p6的第一引脚与第一高压带电采集子电路电连接,所述接插件p6的第二引脚与第二高压带电采集子电路电连接,所述接插件p6的第三引脚与第三高压带电采集子电路电连接,所述接插件p6的第四引脚接地。
37.进一步的,所述第一高压带电采集子电路、第二高压带电采集子电路和第三高压带电采集子电路的电路结构相同,所述第一高压带电采集子电路包括电阻r47、电阻r48、电阻r49、电阻r50、电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电容c20、电容c21、电容c22、二极管d22、二极管d23、稳压管d24和稳压管d25;
38.所述电阻r47的一端分别与电阻r52的一端、电阻r48的一端和稳压管d24的一端电连接,所述电阻r47的另一端与接插件p6的第一引脚电连接,所述电阻r52的另一端与稳压管d24的另一端电连接且电阻r52的另一端和稳压管d24的另一端均接地,所述电阻r48的另一端分别与二极管d22的阴极和二极管d23的阳极电连接,所述二极管d22的阳极接地,所述二极管d23的阴极分别与电容c20的一端、电阻r55的一端和电阻r49的一端电连接,所述电阻r49的另一端分别与电阻r56的一端、电阻r53的一端、电容c21的一端、电阻r54的一端和电阻r50的一端电连接,所述电阻r50的另一端分别与电阻r51的一端和电容c22的一端电连
接,所述电阻r51的另一端与mcu主控电路电连接,所述电容c22的另一端分别与电阻r54的另一端、电容c21的另一端、稳压管d25的阳极、电阻r56的另一端、电阻r55的另一端和电容c20的另一端电连接且电容c22的另一端、电阻r54的另一端、电容c21的另一端、稳压管d25的阳极、电阻r56的另一端、电阻r55的另一端和电容c20的另一端均接地,所述电阻r53的另一端与稳压管d25德阴极电连接。
39.进一步的,所述mcu主控电路包括芯片u3,所述芯片u3的型号为stm32f103c8t6。
40.请参照图1至图9,本实用新型的实施例一为:
41.请参照图1,一种开关柜智能操控系统,包括mcu主控电路1、温湿度控制电路2、温湿度采集电路3、显示电路4、高压带电采集电路5和开关柜状态采集电路6,所述mcu主控电路1分别与温湿度控制电路2、温湿度采集电路3、显示电路4、高压带电采集电路5和开关柜状态采集电路6电连接。
42.请参照图2,所述显示电路4包括芯片u1(型号为74hc595d)和芯片u2(型号为74hc595d),所述芯片u1的第一引脚、芯片u1的第二引脚、芯片u2的第三引脚、芯片u2的第四引脚、芯片u2的第五引脚、芯片u2的第六引脚、芯片u2的第七引脚和芯片u2的第十五引脚均分别连接一个led显示子电路,所述芯片u2的第八引脚和芯片u2的第十三引脚均接地,所述芯片u2的第十引脚和芯片u2的第十六引脚均接电源,所述芯片u2的第十一引脚、芯片u2的第十二引脚和芯片u2的第十四引脚均与mcu主控电路1电连接,所述芯片u2的第九引脚与芯片u1的第十四引脚电连接,所述芯片u1的第一引脚、芯片u1的第二引脚和芯片u1的第十五引脚均分别接一个led显示子电路,所述芯片u1的第八引脚和芯片u1的第十三引脚均接地,所述芯片u1的第十引脚和芯片u1的第十六引脚均接电源,所述芯片u1的第十一引脚和芯片u1的第十二引脚均与mcu主控电路1电连接。
43.请参照图2,所述led显示子电路包括电阻r1(电阻值为680ω)、电阻r5(电阻值为5.1kω)、发光二极管d1和三极管q1(型号为mmbt3904),所述三极管q1的基极与电阻r5的一端电连接,所述电阻r5的另一端与芯片u2的第十五引脚电连接,所述三极管q1的集电极与电阻r1的一端电连接,所述电阻r1的另一端与发光二极管d1的阴极电连接,所述发光二极管d1的阳极接5v电源,所述三极管q1的发射极接地;mosi、sclk、595_rck、595_clk、595_ser连接mcu主控电路1,mcu主控电路1能通过这五个引脚控制发光二极管的亮暗与液晶屏显示的数据,其中发光二极管负责显示一次系统图的状态与高压带电状态,液晶屏负责显示温湿度值。
44.请参照图9,芯片u1和芯片u2的内部原理为:其有八个寄存器加八个锁存器组成其srclk上升沿时会是ser的状态推入寄存器0,寄存器0的数据推入寄存器1以此类推,每进一个上升沿都会是当前的数据右移并推入一个新的ser数据,当rck经历上升沿时会使数据从寄存器中推入锁存器最终效果为将串行转换为8位并行数据并且支持串联(将一个u1的qh’连接芯片u2的ser使其变成串行转换为16位并行数据)可使串行转换为8*x位并行数据(x为串联的数量)可达到使用三个引脚控制多个发光二极管的效果。
45.请参照图3,所述开关状态采集电路包括接插件p2、第一开关状态采集子电路、第二开关状态采集子电路、第三开关状态采集子电路、第四开关状态采集子电路、第五开关状态采集子电路和第六开关状态采集子电路,所述接插件p2的第一引脚与第一开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第二引脚与第二开关状态采集子电路电连接,所述接插件
p2的第三引脚与第三开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第四引脚与第四开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第五引脚与第五开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第六引脚与第六开关状态采集子电路电连接,所述接插件p2的第八引脚接5v电源。
46.请参照图3,所述第一开关状态采集子电路、第二开关状态采集子电路、第三开关状态采集子电路、第四开关状态采集子电路、第五开关状态采集子电路和第六开关状态采集子电路的电路结构相同;
47.请参照图3,所述第五开关状态采集子电路包括电阻r33(电阻值为10kω)、电阻r34(电阻值为5.1kω)、电容c14(电容值为0.1μf)、二极管d16(型号为in4007)和光电耦合器u10(型号为pc817c),所述光电耦合器u10的第一引脚与电容c14的一端电连接,所述光电耦合器u10的第二引脚与电阻r34的一端电连接,所述电容c14的另一端分别与电阻r34的另一端和二极管d16的阳极电连接,所述二极管d16的阴极与接插件p2的第五引脚电连接,所述光电耦合器u10的第三引脚接地,所述光电耦合器u10分别与电阻r33的一端和mcu主控电路1电连接,所述电阻r33的另一端接5v电源。
48.接插件p2是连接开关柜状态反馈的接线座,开关柜反馈信号通过接插件p2连接到光电耦合器的输入侧的kg_gzwz、kg_sywz、kg_dlqh、kg_dlqf、kg_jdd和kg_cn引脚通过光电耦合器隔离到32_gzwz、32_sywz、32_dlqh、32_dlqf、32_jdd、32_cn等引脚最终连接到mcu主控电路1将开关柜状态输入到mcu主控电路1;
49.例如开关柜的接地刀状态其反馈一端接与接插件p2的第五引脚的另一端接所有开关柜反馈的公共端后接到接插件p2的第八引脚,当接地刀为分闸其反馈为断开接插件p2的第五引脚与第八引脚为断开,光电耦合器u10的第二引脚则为无电压使其不导通最终是其第四引脚被电阻r33上拉成5v,当接地刀为合闸是反馈为导通此时接插件p2的第五引脚与第八引脚为导通,光电耦合器u10的第二引脚通过发光二极管d1被拉低使得光电耦合器u10导通其第四引脚被拉低为0v。
50.请参照图4,所述温湿度控制电路2包括电阻r37(电阻值为1kω)、电阻r38(电阻值为1kω)、电阻r39(电阻值为1kω)、电阻r40(电阻值为1kω)、电容c16(电容值为0.1μf)、电容c17(电容值为0.1μf)、电容c18(电容值为0.1μf)、电容c19(电容值为0.1μf)、二极管d18(型号为in4007)、二极管d19(型号为m7)、二极管d20(型号为in4007)、二极管d21(型号为m7)、变压器t1、变压器t2、开关k1(型号为hf32f/005

hs)、开关k2(型号为hf32f/005

hs)、三极管q12(型号为mmbt3904)、三极管q13(型号为mmbt3904)和接插件p3;
51.所述接插件p3的第一引脚分别与开关k1的第四端和开关k2的第四端电连接,所述接插件p3的第三引脚与变压器t1的初级绕组的一端电连接,所述开关k1的第一端与二极管d18的阴极电连接,所述二极管d18的阳极分别与开关k1的第二端和三极管q12的集电极电连接,所述三极管q12的基极分别与电阻r37的一端和电容c16的一端电连接,所述电阻r37的另一端与mcu主控电路1电连接,所述电容c16的另一端分别与三极管q12的发射极、变压器t1的次级绕组的一端和二极管d19的阴极电连接且电容c16的另一端分别与三极管q12的发射极、变压器t1的次级绕组的一端和二极管d19的阴极均接地,所述二极管d19的阳极分别与电阻r38的一端和电容c17的一端电连接,所述电容c17的另一端分别与电阻r38的另一端、变压器t1的次级绕组的另一端和mcu主控电路1电连接,变压器t1的初级绕组的另一端
与开关k1的第三端电连接;
52.所述接插件p3的第五引脚与变压器t2的初级绕组的一端电连接,所述开关k2的第一端与二极管d20的阴极电连接,所述二极管d20的阳极分别与开关k2的第二端和三极管q13的集电极电连接,所述三极管q13的基极分别与电阻r39的一端和电容c18的一端电连接,所述电阻r39的另一端与mcu主控电路1电连接,所述电容c18的另一端分别与三极管q13的发射极、变压器t2的次级绕组的一端和二极管d21的阴极电连接且电容c18的另一端分别与三极管q13的发射极、变压器t2的次级绕组的一端和二极管d21的阴极均接地,所述二极管d21的阳极分别与电阻r40的一端和电容c19的一端电连接,所述电容c19的另一端分别与电阻r40的另一端、变压器t2的次级绕组的另一端和mcu主控电路1电连接,变压器t2的初级绕组的另一端与开关k2的第三端电连接。
53.jrqs1、jrqs2、adc1、adc2连接至mcu主控电路1,接插件p3的负载接线端子第一引脚、第二引脚为负载电源(220vac)输入脚负载给负载供电,当jrqs2为高时三极管q13导通,开关k2的第二引脚被拉低导致继电器闭合,使接插件p3的第五引脚与第一引脚导通,使得接插件p3的第五引脚与第六引脚对外输出220v,反之则无法输出。当接插件p3的第五引脚与第六引脚连接外部负载且jrqs2为高是对外输出220v电压,此时电流会通过变压器t2到外部,变压器t2的另外2脚将感应出对应的电路,经电阻电阻r40产生电压经过电容c19滤波后到mcu主控电路1采集器电压值,负载通常为加热器和风机,启动加热器灯提高环境温度降低湿度,启动风机可以降低环境温度。
54.请参照图5,所述温湿度采集电路3包括电阻r41(电阻值为10kω)、电阻r42(电阻值为10kω)、电阻r412、电阻r22、接插件p4和接插件p5,所述接插件p4的一端分别于电阻r42的一端和mcu主控电路1电连接,所述电阻r42的另一端与电阻r41的一端电连接且电阻r42的另一端和电阻r41的一端均接3.3v电源,所述电阻r41的另一端分别与mcu主控电路1和接插件p4的第二引脚电连接,所述接插件p4的第三引脚接地,所述接插件p5的第一引脚与电阻r422的一端电连接,所述接插件p5的第二引脚与电阻r412的一端电连接,所述接插件p5的第三引脚分别与电阻r412的另一端和电阻r422的另一端电连接。
55.adc3、adc4连接至mcu主控电路1,接插件p4为温湿度传感器的插座其第三引脚接地,接插件p4的第一引脚与第二引脚分别通过电阻r41和电阻r42连接至电源,在插座与温湿度传感器连接到一起后期电路会变为图6所示的电路;adc3、adc4处的电压与温敏电阻(即电阻r412)、湿敏电阻(即电阻r422)的阻值有关,而其阻值与环境温湿度有关是通过采集adc3、adc4处电压则可换算出环境温湿度。
56.请参照图7,所述高压带电采集电路5包括接插件p6、第一高压带电采集子电路、第二高压带电采集子电路和第三高压带电采集子电路,所述接插件p6的第一引脚与第一高压带电采集子电路电连接,所述接插件p6的第二引脚与第二高压带电采集子电路电连接,所述接插件p6的第三引脚与第三高压带电采集子电路电连接,所述接插件p6的第四引脚接地。
57.接插件p6是高压带电采集电路5的接线端子,其第四引脚连接大地,第一引脚、第二引脚和第三引脚分别通过三个115pf的传感器连接到110kv的三相高压上,三相高压在通过115pf的传感器到达接线端子后期电压会大幅度衰减,如a相电压115pf的传感器后连接接插件p2的第一引脚,再通过电阻r47、电阻r48、电容c20、d25等器件的分压整流滤波后衰
减到3v,最后通过a_adc连接到mcu主控电路1,采集电压通过相应的公式可换算出原本的电压。
58.请参照图7,所述第一高压带电采集子电路、第二高压带电采集子电路和第三高压带电采集子电路的电路结构相同,所述第一高压带电采集子电路包括电阻r47(电阻值为10kω)、电阻r48(电阻值为10kω)、电阻r49(电阻值为100kω)、电阻r50(电阻值为10kω)、电阻r51(电阻值为10kω)、电阻r52(电阻值为471kω)、电阻r53(电阻值为1kω)、电阻r54(电阻值为5.1mω)、电阻r55(电阻值为1mω)、电容c20(电容值为0.01μf)、电容c21(电容值为0.01μf)、电容c22(电容值为0.1μf)、二极管d22(型号为in4007)、二极管d23(型号为in4007)、稳压管d24(型号为p6smb47ca)和稳压管d25(型号为smaj5ca);
59.所述电阻r47的一端分别与电阻r52的一端、电阻r48的一端和稳压管d24的一端电连接,所述电阻r47的另一端与接插件p6的第一引脚电连接,所述电阻r52的另一端与稳压管d24的另一端电连接且电阻r52的另一端和稳压管d24的另一端均接地,所述电阻r48的另一端分别与二极管d22的阴极和二极管d23的阳极电连接,所述二极管d22的阳极接地,所述二极管d23的阴极分别与电容c20的一端、电阻r55的一端和电阻r49的一端电连接,所述电阻r49的另一端分别与电阻r56的一端、电阻r53的一端、电容c21的一端、电阻r54的一端和电阻r50的一端电连接,所述电阻r50的另一端分别与电阻r51的一端和电容c22的一端电连接,所述电阻r51的另一端与mcu主控电路1电连接,所述电容c22的另一端分别与电阻r54的另一端、电容c21的另一端、稳压管d25的阳极、电阻r56的另一端、电阻r55的另一端和电容c20的另一端电连接且电容c22的另一端、电阻r54的另一端、电容c21的另一端、稳压管d25的阳极、电阻r56的另一端、电阻r55的另一端和电容c20的另一端均接地,所述电阻r53的另一端与稳压管d25德阴极电连接。
60.请参照图8,所述mcu主控电路1包括芯片u3,所述芯片u3的型号为stm32f103c8t6。
61.所述mcu主控电路1还包括电阻r19(电阻值为10kω)、电阻r24(电阻值为10kω)、电容c3(电容值为0.1μf)、电容c4(电容值为22pf)、电容c5(电容值为22pf)、电容c6(电容值为0.1μf)、电容c7(电容值为0.1μf)、电容c8(电容值为0.1μf)、电容c9(电容值为0.1μf)、晶振xt1(频率为8mhz)、喇叭u4和接插件p1,其各元器件之间的具体连接关系请参照图8;
62.芯片u3为主控芯片负责采集高压带电状态、开关柜状态和环境温湿度等,并根据采集到的数据做相应的数量,如温度高则通过温湿度控制电路2启动风机环境湿度过高则启动加热器;采集到的温湿度可通过显示电路4在液晶屏幕上显示;并且在人为对开关柜进行误操作值会通过芯片u3的pa9、pa10管脚驱动喇叭u4发出语音提示。
63.在实际应用中,可通过手动控制开关柜的万能开关(万能开关接点根据实际开关柜定制),其连接到开关柜内部的mcu主控电路1能实现对开关柜断路器、接地刀等设备进行合分闸控制。
64.本方案设计的开关柜智能操控系统,将开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器的功能集合为一体,能够减少开关柜需要安装的设备数量与开孔数量,并能手动控制开关柜的状态;在维护人员对开关柜进行操作时能仅面对智能操控一台装置进行其合闸分闸等操作并确认开关柜状态;而且增加语音提示功能,当人为对开关柜误操作时能提示其误操作使其中断误操作行为。
65.综上所述,本实用新型提供的一种开关柜智能操控系统,通过设置高压带电采集
电路用以采集高压带电状态,设置开关柜状态采集电路用以采集开关柜的状态,设置温湿度采集电路用以采集环境的温湿度,设置mcu主控电路负责采集高压带电状态、开关柜状态和环境温湿度等,并根据采集到的数据做相应的数量,如温度高则通过温湿度控制电路启动风机环境湿度过高则启动加热器,采集到的温湿度可通过显示电路在液晶屏幕上显示;本方案设计的开关柜智能操控系统,将开关状态指示仪、温湿度控制器、带电显示器的功能集合为一体,能够减少开关柜需要安装的设备数量与开孔数量,并能手动控制开关柜的状态;在维护人员对开关柜进行操作时能仅面对智能操控一台装置进行其合闸分闸等操作并确认开关柜状态。
66.以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
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