智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊，與主控模塊連接的互感器綜合特性測(cè)試模塊、測(cè)試電路模塊、通信模塊以及按鍵模塊；測(cè)試電路模塊將外部被測(cè)品的測(cè)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后發(fā)送至主控模塊；通信模塊將外部主機(jī)設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至主控模塊；主控模塊根據(jù)按鍵模塊的設(shè)置信息，調(diào)用互感器綜合特性測(cè)試模塊對(duì)測(cè)試電路模塊或通信模塊發(fā)送的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本實(shí)用新型用在電力系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)中，可以模擬互感器的各種故障狀態(tài)，從而增強(qiáng)學(xué)員的感性認(rèn)識(shí)，鍛煉學(xué)員的實(shí)際操作能力。
【專利說(shuō)明】智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種仿真測(cè)試裝置，尤其涉及一種智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，屬于電力系統(tǒng)仿真【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]互感器是變電站的重要組成設(shè)備，它的準(zhǔn)確性關(guān)系到變電站的二次設(shè)備能否正常工作。為了保證互感器的正常工作，降低故障發(fā)生率，要求對(duì)互感器定期進(jìn)行電氣檢驗(yàn)。然而，互感器的設(shè)備檢修容錯(cuò)率低。新學(xué)員在高電壓下進(jìn)行測(cè)量或檢修，存在很大危險(xiǎn)并且很難熟練掌握和操作。
[0003]隨著仿真技術(shù)在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真培訓(xùn)能隨時(shí)為學(xué)員提供更多的培訓(xùn)機(jī)會(huì)，降低培訓(xùn)過(guò)程中可能接觸高壓的危險(xiǎn)性。但是，現(xiàn)有仿真培訓(xùn)技術(shù)單純利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬操作，學(xué)員對(duì)真實(shí)的電氣試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備沒(méi)有一個(gè)直觀的接觸和認(rèn)識(shí)。因此，如何在安全的環(huán)境中增強(qiáng)學(xué)員的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)員的實(shí)際操作技能仍然是現(xiàn)階段亟待解決的問(wèn)題。
[0004]在申請(qǐng)?zhí)枮?01210346065.2的中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種電氣試驗(yàn)設(shè)備模擬裝置。該裝置由MCU處理單元、顯示單元、微型打印機(jī)、按鍵、數(shù)據(jù)通信單元、控制通信單元等組成，可用于與高壓電氣設(shè)備仿真模型結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)實(shí)體仿真培訓(xùn)；也可用于與PC上位機(jī)結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件仿真培訓(xùn)；還可應(yīng)用于與實(shí)體仿真培訓(xùn)與計(jì)算機(jī)軟件仿真培訓(xùn)相結(jié)合的綜合培訓(xùn)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題在于提供一種智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案:
[0007]—種智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊，與所述主控模塊相連接的互感器綜合特性測(cè)試模塊、測(cè)試電路模塊、通信模塊以及按鍵模塊；
[0008]所述測(cè)試電路模塊將外部被測(cè)品的測(cè)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后發(fā)送至所述主控模塊；
[0009]所述通信模塊將外部主機(jī)設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至所述主控模塊；
[0010]所述主控模塊根據(jù)所述按鍵模塊的設(shè)置信息，調(diào)用所述互感器綜合特性測(cè)試模塊對(duì)所述測(cè)試電路模塊或所述通信模塊發(fā)送的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0011]其中較優(yōu)地，所述主控模塊包括微處理器、與所述微處理器連接的存儲(chǔ)單元以及輸出/輸入接口。
[0012]其中較優(yōu)地，所述主控模塊包括ARM6410開(kāi)發(fā)板。
[0013]其中較優(yōu)地，所述測(cè)試電路模塊包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及電源電路；所述單片機(jī)控制所述串口電路接收外部被測(cè)品的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)所述信號(hào)收發(fā)電路發(fā)送至所述主控模塊。[0014]本實(shí)用新型所提供的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置可以模擬互感器的各種故障狀態(tài)。該實(shí)用新型應(yīng)用于電力系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)中，可以增強(qiáng)學(xué)員的感性認(rèn)識(shí)，鍛煉學(xué)員的實(shí)際操作能力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型所提供的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型中，測(cè)試電路模塊的原理示意圖；
[0017]圖3為測(cè)試電路模塊中，單片機(jī)及其外圍電路的示意圖；
[0018]圖4為測(cè)試電路|吳塊中，串口電路不意圖；
[0019]圖5為測(cè)試電路模塊中，電源電路示意圖；
[0020]圖6a為本實(shí)用新型的信號(hào)收發(fā)電路中，數(shù)據(jù)接收通道的示意圖；
[0021]圖6b為本實(shí)用新型的信號(hào)收發(fā)電路中，數(shù)據(jù)發(fā)送通道的示意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型中，按鍵模塊的電路示意圖；
[0023]圖8為本實(shí)用新型處理數(shù)據(jù)的流程圖；
[0024]圖9為本實(shí)用新型與外部主機(jī)設(shè)備模擬故障及測(cè)試的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置(簡(jiǎn)稱仿真測(cè)試裝置)包括主控模塊、互感器綜合特性測(cè)試模塊、測(cè)試電路模塊、通信模塊、顯示模塊、打印模塊以及按鍵模塊；其中，主控模塊分別與互感器綜合特性測(cè)試模塊、測(cè)試電路模塊、通信模塊、顯示模塊、打印模塊以及按鍵模塊相連；測(cè)試電路模塊將外部被測(cè)品(互感器)的測(cè)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后發(fā)送至主控模塊；通信模塊將外部主機(jī)設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至主控模塊；主控模塊通過(guò)按鍵模塊的設(shè)置，調(diào)用互感器綜合特性測(cè)試模塊對(duì)測(cè)試電路模塊或通信模塊發(fā)送的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0027]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊采用ARM6410開(kāi)發(fā)板，在Linux平臺(tái)上搭建測(cè)試仿真系統(tǒng)，其包括微處理器、存儲(chǔ)單元以及輸入/輸出接口。其中存儲(chǔ)單元采用256M的DDR RAM以及IG的SLG Nand FLASH。DDR RAM用于存放仿真帶電測(cè)試模塊的配置程序。Nand FLASH用于存儲(chǔ)用戶編寫(xiě)的仿真測(cè)試裝置的操作系統(tǒng)。輸入/輸出接口包括I/O 口、232串口以及USB等接口，使得對(duì)外圍設(shè)備的支持更加全面。例如I/O 口用于連接按鍵，USB口可以接無(wú)線網(wǎng)卡，232串口支持打印機(jī)等。
[0028]如圖2所示，測(cè)試電路模塊用于測(cè)試數(shù)據(jù)的采集以及收發(fā)，包括單片機(jī)、信號(hào)收發(fā)電路、串口電路、按鍵電路以及電源電路。該單片機(jī)分別與信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及按鍵電路相連接。電源電路分別為單片機(jī)、信號(hào)收發(fā)電路、串口電路、按鍵電路提供電源供應(yīng)。串口電路優(yōu)選232串口電路，用于外部被測(cè)品與本仿真測(cè)試裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。按鍵電路用于用戶對(duì)本仿真測(cè)試裝置的測(cè)試參數(shù)以及測(cè)試方式的設(shè)定。外部被測(cè)品與本仿真測(cè)試裝置接線完畢，單片機(jī)控制串口電路接收外部被測(cè)品的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)信號(hào)收發(fā)電路發(fā)送至主控模塊。
[0029]圖3為單片機(jī)及其外圍電路的示意圖。該單片機(jī)優(yōu)選為ATMEL128，其外圍電路包括單片機(jī)復(fù)位電路、程序下載電路等。圖4為串口電路的示意圖。該串口電路用于本實(shí)用新型與外部被測(cè)品的數(shù)據(jù)通信。圖5所示為電源電路。該電源電路包括5V電源和24V電源，其中5V電源分別為串口電路、按鍵電路以及單片機(jī)提供電源供應(yīng)，信號(hào)收發(fā)電路采用24V電源。圖6a和圖6b分別為16路數(shù)據(jù)發(fā)送通道和16路數(shù)據(jù)接收通道的電路圖，其中采用的光耦隔離芯片為T(mén)PL521-4。
[0030]互感器綜合特性測(cè)試模塊為本實(shí)用新型的重要功能模塊，包括電流互感器、電壓互感器兩個(gè)測(cè)試模塊和一個(gè)故障模擬模塊。其中，電流互感器測(cè)試模塊包括伏安特性、變t匕、極性、實(shí)際負(fù)荷測(cè)量以及二次繞組交流耐壓四種測(cè)試方式。電壓互感器測(cè)試模塊包括可勵(lì)磁特性、變比、極性、實(shí)際負(fù)荷測(cè)量以及二次繞組交流耐壓四種測(cè)試方式。故障模擬模塊包括電壓互感器線圈短路、電流互感器線圈短路、電流互感器線圈斷路、電壓互感器線圈斷路等測(cè)試信息。該互感器綜合特性測(cè)試模塊可以采用FPGA或者固件方式實(shí)現(xiàn)。
[0031]通信模塊用于本仿真測(cè)試裝置與外部主機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。通信方式可以是有線通信，也可以是無(wú)線通信。本實(shí)用新型優(yōu)選采用無(wú)線通信中的W1-Fi方式與外部主機(jī)設(shè)備進(jìn)行通信，其優(yōu)勢(shì)在于外部主機(jī)設(shè)備可以通過(guò)W1-Fi方式對(duì)本仿真測(cè)試裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0032]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，按鍵模塊的電路示意圖如圖7所示。該按鍵模塊分別與測(cè)試電路模塊、主控模塊相連接，用于支持用戶對(duì)于測(cè)試參數(shù)、測(cè)試方式的選擇。
[0033]另外，本實(shí)用新型還包括用于支持顯示設(shè)備的顯示模塊以及用于支持微型打印機(jī)的打印模塊。
[0034]本智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置的工作原理如下:
[0035]在進(jìn)行外部被測(cè)品的實(shí)物測(cè)試時(shí)，通過(guò)測(cè)試電纜將外部被測(cè)品與本仿真測(cè)試裝置進(jìn)行連接。按照高壓檢修規(guī)程接線完畢，開(kāi)始上電測(cè)量并通過(guò)本仿真測(cè)試裝置的顯示界面對(duì)測(cè)試方式進(jìn)行選擇。如圖8所示，本仿真測(cè)試裝置設(shè)置相關(guān)的電流、電壓參數(shù)后，判斷當(dāng)前通訊是否中斷:若中斷則一直等待直到通訊恢復(fù)為止。若通訊正常，根據(jù)互感器綜合特性測(cè)試模塊設(shè)定的模式編號(hào)將設(shè)定電流、電壓等數(shù)據(jù)參數(shù)通過(guò)通信模塊發(fā)送至外部主機(jī)設(shè)備；外部主機(jī)設(shè)備接收設(shè)置參數(shù)，并根據(jù)內(nèi)置的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析和匹配后，將測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至仿真測(cè)試裝置。本仿真測(cè)試裝置的主控模塊接收測(cè)試數(shù)據(jù)，由互感器綜合特性測(cè)試模塊對(duì)數(shù)據(jù)處理后顯示并打印。如圖9所示，若通過(guò)外部主機(jī)設(shè)備設(shè)定了故障類型，外部主機(jī)設(shè)備將故障數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊發(fā)送至主控模塊，主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，顯示出故障電氣值和故障類型并進(jìn)行打印。
[0036]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所作的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，包括主控模塊，其特征在于還包括與所述主控模塊連接的互感器綜合特性測(cè)試模塊、測(cè)試電路模塊、通信模塊以及按鍵模塊； 所述測(cè)試電路模塊將外部被測(cè)品的測(cè)試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后發(fā)送至所述主控模塊； 所述通信模塊將外部主機(jī)設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送至所述主控模塊； 所述主控模塊根據(jù)所述按鍵模塊的設(shè)置信息，調(diào)用所述互感器綜合特性測(cè)試模塊對(duì)所述測(cè)試電路模塊或所述通信模塊發(fā)送的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述主控模塊包括微處理器、與所述微處理器連接的存儲(chǔ)單元以及輸出/輸入接口。
3.如權(quán)利要求2所述的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述主控模塊包括ARM6410開(kāi)發(fā)板。
4.如權(quán)利要求1所述的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，其特征在于: 所述測(cè)試電路模塊包括單片機(jī)、與所述單片機(jī)連接的信號(hào)收發(fā)電路、串口電路以及電源電路；所述單片機(jī)控制所述串口電路接收外部被測(cè)品的測(cè)試數(shù)據(jù)，通過(guò)所述信號(hào)收發(fā)電路發(fā)送至所述主控模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，其特征在于還包括打印模塊，所述打印模塊連接所述主控模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的智能型互感器綜合特性仿真測(cè)試裝置，其特征在于還包括顯示模塊，所述顯示模塊連接所述主控模塊。
【文檔編號(hào)】G09B9/00GK203480716SQ201320441691
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】馮斌, 林昌年, 楊銘, 于亞偉, 馬曉偉 申請(qǐng)人:北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司