專利名稱：直流微機保護裝置的自動測試儀及測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及直流微機保護裝置的自動測試儀及測試方法，屬于軌道交通直流牽引饋線微機保護裝置測試技術領域。
背景技術：
軌道交通在迅猛發(fā)展，大城市已將軌道交通作為解決交通擁擠、提升城市實力的重要手段之一。軌道交通中，直流微機保護裝置確保在饋線發(fā)生短路故障的情況下分斷開關，起到線路保護作用。對直流微機保護裝置的性能與功能檢測是評測饋線能否安全投入使用的一項重要的依據(jù)。但是，目前市場上一直缺乏一種能完全自動檢測直流牽引饋線微機保護裝置性能和功能的儀器，現(xiàn)在對直流牽引饋線微機保護裝置的檢測基本上是依賴有相關知識的技術人員人工檢測，檢測結果嚴重依賴檢測人員本身的經(jīng)驗，而且檢測過程繁瑣、效率低。如果不能有效檢測供電線路的直流微機保護裝置，將不能保證軌道交通中地鐵和輕軌的安全運行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，解決現(xiàn)有市場上完全缺少一種可以針對直流牽引饋線微機保護裝置進行全自動測試儀器的一個空白，提供一種性能全面、可靠性高、操作方便的智能直流微機保護裝置的自動測試儀及測試方法。本發(fā)明的一種直流微機保護裝置的自動測試儀的技術方案是它包括作為主控模塊的控制模塊和作為輔助控制模塊的PLC模塊，還有人機界面模塊及信號處理模塊；所述的控制模塊分別與PLC模塊，人機界面模塊及信號處理模塊連接；控制模塊有一個用于連接直流微機保護裝置的通訊接口 ；PLC模塊的輸出端及信號處理模塊的輸出端分別與直流微機保護裝置連接，所述通訊接口包括CAN總線接口、以太網(wǎng)接口、第三RS485接口 ；PLC模塊為可編程邏輯控制器Programmable Logic Controller。在上述技術方案基礎上進一步的技術方案是
所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其控制模塊包括DSP、靜態(tài)存儲器、快閃存儲器、第一 RS485、第二 RS485接口和通訊接口以及A/D轉換芯片和D/A轉換芯片；所述DSP分別與下述器件連接通過地址數(shù)據(jù)控制總線分別與靜態(tài)存儲器及快閃存儲器連接，通過通訊接口中的CAN總線接口或者以太網(wǎng)接口或者第三RS485接口與直流微機保護裝置連接， 通過通訊接口中的CAN總線接口或者以太網(wǎng)接口或者第三RS485接口連接遠程通訊系統(tǒng)， 通過第一 RS485接口與PLC模塊連接，通過第二 RS485接口與人機界面模塊連接，分別通過 A/D轉換芯片及D/A轉換芯片與信號處理模塊連接。所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其信號處理模塊為模擬信號處理電路， 包括繼電器和指示燈及信號調理模塊；信號處理模塊用于對控制模塊輸出的模擬信號進行放大和整形。所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其人機界面模塊為液晶觸摸顯示屏，用
3于設置自動測試過程中的測試參數(shù)，顯示測試過程。所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其DSP選用TMS320F28335作為主微處理器，有176個引腳，芯片內含25 內部FLASH、8個32位定時器、3個通用串行口，還有2個 CAN控制器；使用外部晶振，最高時鐘頻率150M，外擴51 容量RAM、5Uk容量FLASH。所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其DSP為數(shù)字信號處理器Digital Signal Processor ； A/D轉換芯片為模數(shù)轉換芯片，D/A轉換芯片為數(shù)模轉換芯片。一種使用本發(fā)明所述的直流微機保護裝置的自動測試儀進行測試的方法技術方案，其步驟是首先通過人機界面設定好參數(shù)，自動發(fā)出模擬和數(shù)字信號，然后按照通訊協(xié)議從通訊接口取得待測直流微機保護裝置相應數(shù)據(jù)，發(fā)出的模擬和數(shù)字信號與通訊取回的數(shù)據(jù)比較，自動做出測試結論；該測試結論包括測試直流微機保護裝置的模擬部分、開關量部分、保護部分測試結論。本發(fā)明的技術效果顯著1、整個測試儀屬于全自動系統(tǒng)，人工一鍵可完成整個測試流程，工作效率高；2、測試過程可被詳細記錄，方便技術人員分析結果；3、控制模塊8路模擬量輸出可編程，可靈活的輸出幅值、時間可調的模擬量值及生成檢測保護所要求的波形。


圖1是本發(fā)明直流微機保護裝置的自動測試儀系統(tǒng)結構框圖。圖2是控制模塊1的原理框圖。圖3是DSP 8與直流微機保護裝置001及遠程通訊系統(tǒng)連接示意圖。圖4是信號處理模塊4的原理框圖。圖中1-控制模塊，2-PLC模塊，3-人機界面模塊，4-信號處理模塊，8- DSP， 9-靜態(tài)存儲器，10-快閃存儲器，11-第一RS485接口，12-第二RS485接口，13-通訊接口， 13. I-CAN總線接口， 13.2-以太網(wǎng)接口， 13. 3-第三RS485接口， 14-A/D轉換芯片， 15- D/A轉換芯片，16-繼電器，17-指示燈，18-信號調理模塊，001-直流微機保護裝置。
具體實施例方式下面通過實例，并結合附圖，對本發(fā)明直流微機保護裝置的自動測試儀作進一步具體的說明。如圖1、2、3、4所示一種直流微機保護裝置的自動測試儀，它有一個作為主控模塊的控制模塊1和作為輔助控制模塊的PLC模塊2，還有人機界面模塊3及信號處理模塊4 ； 所述的控制模塊1分別與PLC模塊2，人機界面模塊3及信號處理模塊4連接；控制模塊1有一個用于連接直流微機保護裝置001的通訊接口 13 ；PLC模塊2的輸出端及信號處理模塊4 的輸出端分別與直流微機保護裝置001連接，所述通訊接口 13包括CAN總線接口 13. 1、以太網(wǎng)接口 13. 2、第三RS485接口 13. 3 ；PLC模塊2為可編程邏輯控制器!Programmable Logic Controller。所述的控制模塊1包括DSP8、靜態(tài)存儲器9、快閃存儲器10、第一 RS48511、第二 RS485接口 12和通訊接口 13以及A/D轉換芯片14和D/A轉換芯片15 ；所述DSP8分別與下述器件連接通過地址數(shù)據(jù)控制總線分別與靜態(tài)存儲器9及快閃存儲器10連接，通過通訊接口 13中的CAN總線接口 13. 1或者以太網(wǎng)接口 13.2或者第三1 485接口 13. 3與直流微機保護裝置001連接，通過通訊接口 13中的CAN總線接口 13. 1或者以太網(wǎng)接口 13.2 或者第三RS485接口 13. 3連接遠程通訊系統(tǒng)，通過第一 RS485接口 11與PLC模塊2連接， 通過第二 RS485接口 12與人機界面模塊3連接，分別通過A/D轉換芯片14及D/A轉換芯片 15與信號處理模塊4連接，即通過A/D轉換芯片14與信號處理模塊4 一端連接，通過D/A 轉換芯片15與信號處理模塊4另一端連接。所述的信號處理模塊4為模擬信號處理電路， 包括繼電器16和指示燈17及信號調理模塊18，該信號調理模塊18為信號調理電路模塊； 信號處理模塊4用于對控制模塊1輸出的模擬信號進行放大和整形。所述的人機界面模塊 3為液晶觸摸顯示屏，用于設置自動測試過程中的測試參數(shù)，顯示測試過程。所述的DSP8選用TMS320F28335作為主微處理器，有176個引腳，芯片內含25 內部FLASH、8個32位定時器、3個通用串行口，還有2個CAN控制器；使用外部晶振，最高時鐘頻率150M，外擴51 容量RAM、512k容量FLASH。所述的DSP8為數(shù)字信號處理器Digital Signal Processor ； A/D轉換芯片14為模數(shù)轉換芯片，D/A轉換芯片15為數(shù)模轉換芯片。如圖4所示所述的信號處理模塊4為模擬信號處理電路，包括繼電器16和指示燈17及信號調理模塊18 ；信號處理模塊4用于對控制模塊1輸出的模擬信號進行放大和整形。使用本發(fā)明所述的直流微機保護裝置的自動測試儀進行測試的方法技術方案，其步驟是首先通過人機界面設定好參數(shù)，自動發(fā)出模擬和數(shù)字信號，然后按照通訊協(xié)議從通訊接口 13取得待測直流微機保護裝置001相應數(shù)據(jù)，發(fā)出的模擬和數(shù)字信號與通訊取回的數(shù)據(jù)比較，自動做出測試結論；該測試結論包括測試直流微機保護裝置001的模擬部分、 開關量部分、保護部分測試結論。對上述具體實施方案和原理及效果作更進一步說明如下
控制模塊1主要用來控制整個測試的時序；同時控制模塊1與D/A轉換芯片15可輸出 8路模擬量，其中4路輸出可編程(生成正弦波、三角波、方波、脈沖波)，用來檢測直流微機保護裝置001的模擬通道精度及直流微機保護裝置011的主要保護功能及控制功能；控制模塊1與人機界面模塊3通信，將所有檢測結果通過人機界面模塊3顯示出來?？刂颇K1通過通訊接口 13與被檢測直流微機保護裝置001通訊，獲得被檢裝置的模擬量、開入量狀態(tài)、保護狀態(tài)等。同時也通過通訊接口與上位機通訊，通過上位PC機可以完整詳細的顯示和設置測試過程。通訊接口 13包括CAN總線接口 13. 1、以太網(wǎng)接口 13. 2、第三RS485接口 13. 3，這3個通訊接口均支持組網(wǎng)。在本發(fā)明中，可以通過PLC模塊2擴展多個輸出量，信號處理模塊4中的繼電器16 也可根據(jù)被檢裝置的實際情況擴展。本發(fā)明可根據(jù)實際被檢直流微機保護裝置001的情況，實現(xiàn)開入開出量的檢測； 模擬通道精度的檢測；直流微機保護裝置001的保護功能的檢測(一般可實現(xiàn)DDL保護、 Imax+保護、Imax++保護、Imax-保護、Imax—保護、低電壓保護、過電壓保護、熱保護、阻抗保護的檢測)；直流微機保護裝置001的控制功能的檢測(一般可實現(xiàn)線路測試、重合閘、聯(lián)跳、斷路器分合閘、隔離刀分合閘控制功能的檢測)。盡管本文較多地使用了控制模塊1、PLC模塊2、人機界面模塊3、信號處理模塊4、 DSP 8、靜態(tài)存儲器9、快閃存儲器10、D/A轉換芯片15、第一 RS485接口 11、第二 RS485接口 12、第三RS485接口 13. 3、通訊接口 13、A/D轉換芯片14等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質。
本發(fā)明權利要求保護范圍不限于上述實施例。
權利要求
1.一種直流微機保護裝置的自動測試儀，其特征在于，包括作為主控模塊的控制模塊 (1)和作為輔助控制模塊的PLC模塊(2)，還有人機界面模塊(3)及信號處理模塊(4);所述的控制模塊(1)分別與PLC模塊(2)，人機界面模塊(3)及信號處理模塊(4)連接；控制模塊(1)有一個用于連接直流微機保護裝置(001)的通訊接口(13);PLC模塊(2)的輸出端及信號處理模塊(4)的輸出端分別與直流微機保護裝置(001)連接，所述通訊接口(13)包括 CAN總線接口(13. 1)、以太網(wǎng)接口(13. 2)、第三RS485接口(13. 3) ；PLC模塊(2)為可編程邏輯控制器 Programmable Logic Controller。
2.根據(jù)權利要求1所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其特征在于，所述的控制模塊(1)包括DSP (8)、靜態(tài)存儲器(9)、快閃存儲器(10)、第一 RS485 (11)、第二 RS485接口( 12)和通訊接口( 13)以及A/D轉換芯片(14)和D/A轉換芯片(15)；所述DSP (8)分別與下述器件連接通過地址數(shù)據(jù)控制總線分別與靜態(tài)存儲器(9)及快閃存儲器(10)連接， 通過通訊接口( 13)中的CAN總線接口( 13. 1)或者以太網(wǎng)接口( 13. 2)或者第三RS485接口 (13.3)與直流微機保護裝置(001)連接，通過通訊接口(13)中的CAN總線接口(13. 1)或者以太網(wǎng)接口( 13. 2)或者第三RS485接口(13. 3)連接遠程通訊系統(tǒng)，通過第一 RS485接口(11)與PLC模塊(2)連接，通過第二 RS485接口(12)與人機界面模塊(3)連接，分別通過A/D轉換芯片(14)及D/A轉換芯片(15)與信號處理模塊(4)連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其特征在于，所述的信號處理模塊(4)為模擬信號處理電路，包括繼電器(16)和指示燈(17)及信號調理模塊(18)； 信號處理模塊(4)用于對控制模塊(1)輸出的模擬信號進行放大和整形。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其特征在于，所述的人機界面模塊(3)為液晶觸摸顯示屏，用于設置自動測試過程中的測試參數(shù)，顯示測試過程。
5.根據(jù)權利要求2所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其特征在于，所述的DSP (8)選用TMS320F28335作為主微處理器，有176個引腳，芯片內含25 內部FLASH、8個32 位定時器、3個通用串行口，還有2個CAN控制器；使用外部晶振，最高時鐘頻率150M，外擴 512k 容量 RAM、512k 容量 FLASH。
6.根據(jù)權利要求2所述的直流微機保護裝置的自動測試儀，其特征在于，所述DSP(S) 為數(shù)字信號處理器Digital Signal Processor ； A/D轉換芯片(14)為模數(shù)轉換芯片，D/ A轉換芯片(15)為數(shù)模轉換芯片。
7.一種使用上述任一權利要求所述的直流微機保護裝置的自動測試儀進行測試的方法，其特征在于，步驟為首先通過人機界面設定好參數(shù)，自動發(fā)出模擬和數(shù)字信號，然后按照通訊協(xié)議從通訊接口(13)取得待測直流微機保護裝置(001)相應數(shù)據(jù)，發(fā)出的模擬和數(shù)字信號與通訊取回的數(shù)據(jù)比較，自動做出測試結論；該測試結論包括測試直流微機保護裝置(001)的模擬部分、開關量部分、保護部分測試結論。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流微機保護裝置的自動測試儀及測試方法，測試儀包括控制模塊、PLC模塊、人機界面模塊、信號處理模塊；所述的控制模塊分別與PLC模塊，人機界面模塊及信號處理模塊連接；控制模塊有一個用于和直流微機保護裝置的通訊接口；PLC模塊的輸出端及信號處理模塊的輸出端分別與直流微機保護裝置連接，所述通訊接口包括CAN總線接口，以太網(wǎng)接口，及第三RS485接口。本發(fā)明有如下優(yōu)點1、整個測試儀屬于全自動系統(tǒng)，人工一鍵可完成整個測試流程，工作效率高；2、測試過程可被詳細記錄，生成報表，支持打印，方便技術人員分析結果；3、控制模塊8路模擬量輸出可編程，可靈活的輸出幅值、時間可調的模擬量值及生成檢測保護所要求的波形。
文檔編號G01R31/00GK102426304SQ20111025684
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權日2011年9月1日
發(fā)明者任萍, 曾晶晶, 陳瑤, 魯洪, 黃志斌 申請人:武漢長海電氣科技開發(fā)有限公司