專利名稱：智能電容監(jiān)測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電氣電容檢測裝置，尤其涉及一種智能電容監(jiān)測器。
背景技術(shù)：
在我國現(xiàn)今運行的配電網(wǎng)中，安裝無功補償設備，以保證電網(wǎng)功率因數(shù)處在合理范圍的現(xiàn)象比較普遍。一種能夠集中顯示系統(tǒng)三相功率因數(shù)、電壓、電流、有功功率、無功功率、每組電容器投切狀態(tài)、以及模塊的故障顯示。同時，還可設置各種參數(shù)，包括目標功率因數(shù)、投切延時、投切間隔、過壓保護、過壓閉鎖、欠壓保護、過溫保護等參數(shù)的智能電容監(jiān)測器的出現(xiàn)必然能對無功補償設備的合理運行提供更好地控制策略。中國專利公告號CN201985543U，公告日2011年9月21日公開了一種配電監(jiān)測無功補償控制器，包括本體，本體內(nèi)設置有檢測諧波的電網(wǎng)檢測裝置，電網(wǎng)檢測裝置與本體內(nèi) 的電路電連接；所述的配電監(jiān)測無功補償控制器上部有一顯示檢測諧波結(jié)果的顯示屏。此技術(shù)方案能夠監(jiān)測無功補償，但是此技術(shù)方案只能實現(xiàn)單一的檢測諧波，對于三相功率因數(shù)、電壓、電流、有功功率、無功功率、每組電容器投切狀態(tài)、以及模塊的故障顯示等各項實用功能均沒有涉及，此技術(shù)方案存在功能單一、電網(wǎng)中電氣參數(shù)獲取不全、運行監(jiān)測不利的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決了現(xiàn)有技術(shù)功能單一、電網(wǎng)中電氣參數(shù)獲取不全、設備運行監(jiān)測不利的問題，提供了一種統(tǒng)一設置和獲取智能型無功補償集成模塊參數(shù)的智能電容監(jiān)測器。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種智能電容監(jiān)測器，用于監(jiān)測若干個無功補償設備運行狀態(tài)，所述無功補償設備的輸出端均與數(shù)據(jù)通訊總線電連接，由電源供電，所述的智能電容監(jiān)測器包括控制芯片、輸入鍵盤、通訊接口模塊、顯示輸出模塊和數(shù)據(jù)存儲器，所述的輸入鍵盤、顯示輸出模塊和數(shù)據(jù)存儲器均與所述控制芯片的輸入輸出接口電連接，所述通訊接口模塊的第一導通端與所述控制芯片電連接，所述通訊接口模塊的第二導通端通過數(shù)據(jù)通訊總線與無功補償設備的輸出端電連接。本實用新型能夠獲取電網(wǎng)中所有的電氣參數(shù)，包括電壓、電流、功率因數(shù)以及故障狀態(tài)等都由組網(wǎng)通信獲取，然后通過智能電容監(jiān)測器集中顯示。當出現(xiàn)故障時，顯示輸出模塊進行閃爍，以便提示相應故障，通過本實用新型的集中顯示，能夠得到所有組網(wǎng)的智能型無功補償集成模塊的運行狀態(tài)，便于調(diào)試和維護。作為優(yōu)選，所述的控制芯片為STM32系列32位ARM芯片。選用ST公司STM32系列32位ARM芯片，該處理器為ARM公司新一代高性能(I. 25 DMIPS/MHz)、低成本、低功耗的Cortex -M3內(nèi)核，與ARM7TDMI處理器相比，具有更高的代碼密度(降低45%)、更高的代碼執(zhí)行效率(快30%)及更快的中斷響應(6個CPU周期)，支持分支指令預測、單周期乘法、硬件除法，同時功耗只有O. 5mA/MHz。[0007]作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)通訊總線為RS485總線，所述的通訊接口模塊為RS485通訊接口模塊，所述的通訊接口模塊通過RS485總線與所述的無功補償設備電連接，所述的通訊接口模塊通過UART總線與所述的控制芯片電連接。RS485通訊接口模塊可與智能型無功補償集成模塊進行組網(wǎng)通信，監(jiān)測智能型無功補償集成模塊的實時運行狀況。作為優(yōu)選，所述的輸入鍵盤包括四個控制按鈕，每個控制按鈕均對應設置有一組按鈕開關(guān)輸入電路，每組按鈕開關(guān)輸入電路的輸出端均與控制芯片的一個輸入輸出口電連接。本實用信息有四方向按鍵，為在現(xiàn)場設置控制參數(shù)提供了便捷。作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)存儲器為電可擦可編程只讀存儲器，電可擦可編程只讀存儲器通過I2C總線與所述的控制芯片電連接。監(jiān)測器運行時需保存無功投切的時間記錄，以及投切次數(shù)、總運行時間等，因此本實用新型擴展了一片AT241024的EEPR0M，通過I2C 總線來控制讀寫。作為優(yōu)選，所述的顯示輸出模塊包括故障及運行指示燈和數(shù)碼管，所述的故障及運行指示燈和數(shù)碼管均與所述的控制芯片電連接。本是實用新型在運行時需要監(jiān)測電氣量，同時能反映出電容器的投切狀態(tài)因此采用了 4位數(shù)碼管來顯示各種參數(shù)，并采用發(fā)光二極管指示電容器運行、通訊、報警及開關(guān)等狀態(tài)。作為優(yōu)選，所述的智能電容監(jiān)測器還包括有看門狗芯片，所述看門狗芯片的輸出端通過I2C總線與控制芯片電連接。對于干擾等原因造成的系統(tǒng)死機，外接看門狗芯片能關(guān)斷控制芯片供電電源，強制上電復位的方式復位。本實用新型顯著的實質(zhì)性效果是本實用新型能夠獲取電網(wǎng)中所有的電氣參數(shù)，包括電壓、電流、功率因數(shù)以及故障狀態(tài)等都由組網(wǎng)通信獲取，然后通過智能電容監(jiān)測器集中顯示。當出現(xiàn)故障時，顯示輸出模塊進行閃爍，以便提示相應故障，通過本實用新型的集中顯示，能夠得到所有組網(wǎng)的智能型無功補償集成模塊的運行狀態(tài)，便于調(diào)試和維護。

圖I是本實用新型的一種電路方框圖；圖2是本實用新型使用時的一種電路原理示意圖。圖中1、智能電容監(jiān)測器，2、負載，3、智能型無功補償集成模塊，11、控制芯片，12、通訊接口模塊，13、數(shù)據(jù)存儲器，14、看門狗芯片，15、輸入鍵盤，16、數(shù)碼管，17、故障及運行指示燈。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的具體說明。實施例I :一種智能電容監(jiān)測器(參見附圖1)，用于監(jiān)測無功補償設備即智能型無功補償集成模塊3的運行狀態(tài)，有電源供電，包括控制芯片11、通訊接口模塊12、數(shù)據(jù)存儲器13、看門狗芯片14、輸入鍵盤15、數(shù)碼管16和故障及運行指示燈17。通訊接口模塊12通過UART總線與控制芯片11電連接，數(shù)據(jù)存儲器13通過I2C總線與控制芯片11電連接，看門狗芯片14的輸出端通過I2C總線與控制芯片11電連接，輸入鍵盤15、數(shù)碼管16和故障及運行指示燈17均通過I/O總線與控制芯片11的輸入輸出端電連接?？刂菩酒?1為STM32系列32位ARM芯片。通訊接口模塊12為RS485通訊接口模塊，通訊接口模塊12通過RS485總線與無功補償設備2的輸出端電連接，可與智能型無功補償集成模塊3進行組網(wǎng)通信，監(jiān)測智能型無功補償集成模塊3的實時運行狀況。輸入鍵盤15包括四個控制按鈕，四個控制按鈕分列在四方向，為在現(xiàn)場設置控制參數(shù)提供了便捷，每個控制按鈕均對應設置有一組按鈕開關(guān)輸入電路，每組按鈕開關(guān)輸入電路的輸出端均與控制芯片11的一個輸入輸出口電連接。數(shù)據(jù)存儲器13為電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)，本實施例中采用的是AT241024芯片，本實施例中的數(shù)碼管16采用四位數(shù)碼管連接。本實施例使用時，電源驅(qū)動負載2 (參見附圖2)，智能型無功補償集成模塊3的監(jiān)測輸出端分別與電源輸出相線和零線電連接，智能型無功補償集成模塊3的輸出端通過RS485總線與本實施例即智能電容監(jiān)測器I電連接。本實施例上電后，通過設定的搜索算法自動搜索RS485總線上的智能型無功補償集成模塊，當搜索到總線上所有智能型無功補償集成模塊后，由該產(chǎn)品自動分配邏輯地址碼，進入工作流程，在工作過程中，本實施例的故障及運行指示燈和數(shù)碼管會顯示電網(wǎng)的電氣參數(shù)以及智能型無功補償集成模塊各種運行狀態(tài)，以便工作人員維護判斷。如果有智能型無功補償集成模塊故障或退出運行，監(jiān)測器會自動判別，并通過故障及運行指示燈進行 相應顯示。同時，使用者還可根據(jù)本實施例的提示，通過輸入鍵盤對智能型無功補償集成模塊的控制參數(shù)進行設置，達到人工控制和智能控制相結(jié)合。以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳的方案，并非對本實用新型作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求1.一種智能電容監(jiān)測器，用于監(jiān)測若干個無功補償設備運行狀態(tài)，所述無功補償設備的輸出端均與數(shù)據(jù)通訊總線電連接，由電源供電，其特征在于所述的智能電容監(jiān)測器包括控制芯片、輸入鍵盤、通訊接口模塊、顯示輸出模塊和數(shù)據(jù)存儲器，所述的輸入鍵盤、顯示輸出模塊和數(shù)據(jù)存儲器均與所述控制芯片的輸入輸出接口電連接，所述通訊接口模塊的第一導通端與所述控制芯片電連接，所述通訊接口模塊的第二導通端通過數(shù)據(jù)通訊總線與無功補償設備的輸出端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電容監(jiān)測器，其特征在于所述的控制芯片為STM32系列32位ARM芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電容監(jiān)測器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)通訊總線為RS485總線，所述的通訊接口模塊為RS485通訊接口模塊，所述的通訊接口模塊通過RS485總線與所述的無功補償設備電連接，所述的通訊接口模塊通過UART總線與所述的控制芯片電連 接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電容監(jiān)測器，其特征在于所述的輸入鍵盤包括四個控制按鈕，每個控制按鈕均對應設置有一組按鈕開關(guān)輸入電路，每組按鈕開關(guān)輸入電路的輸出端均與控制芯片的一個輸入輸出口電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電容監(jiān)測器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲器為電可擦可編程只讀存儲器，電可擦可編程只讀存儲器通過I2C總線與所述的控制芯片電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能電容監(jiān)測器，其特征在于所述的顯示輸出模塊包括故障及運行指示燈和數(shù)碼管，所述的故障及運行指示燈和數(shù)碼管均與所述的控制芯片電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5或6所述的智能電容監(jiān)測器，其特征在于所述的智能電容監(jiān)測器還包括有看門狗芯片，所述看門狗芯片的輸出端通過I2C總線與控制芯 片電連接。
專利摘要本實用涉及一種智能電容監(jiān)測器。本實用可以很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在技術(shù)功能單一、電網(wǎng)中電氣參數(shù)獲取不全、設備運行監(jiān)測不利的問題。其技術(shù)方案要點是，一種智能電容監(jiān)測器，用于監(jiān)測若干個無功補償設備運行狀態(tài)，所述無功補償設備的輸出端均與數(shù)據(jù)通訊總線電連接，由電源供電，所述的智能電容監(jiān)測器包括控制芯片、輸入鍵盤、通訊接口模塊、顯示輸出模塊和數(shù)據(jù)存儲器，所述的輸入鍵盤、顯示輸出模塊和數(shù)據(jù)存儲器均與所述控制芯片的輸入輸出接口電連接，所述通訊接口模塊的第一導通端與所述控制芯片電連接，所述通訊接口模塊的第二導通端通過數(shù)據(jù)通訊總線與無功補償設備的輸出端電連接。本實用新型技術(shù)功能全面，控制電網(wǎng)中電氣參數(shù)準確。
文檔編號G01R31/00GK202586360SQ201220226759
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者金雄飛, 齊立坪 申請人:杭州晟泰電氣有限公司