電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置及分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，包括模擬溫度輸入模塊、模擬溫度輸出模塊、溫度預(yù)設(shè)器、數(shù)據(jù)處理器和顯示器，所述模擬溫度輸出模塊將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將電力、電壓或電阻處理成對(duì)應(yīng)的溫度傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示；所述溫度預(yù)設(shè)器將預(yù)設(shè)的溫度傳送至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將溫度轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電流、電壓或電阻傳輸至所述模擬溫度輸出模塊，所述模擬溫度輸入模塊對(duì)電流、電壓或電阻進(jìn)行處理后傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示。本發(fā)明還提供一種電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析方法。本發(fā)明對(duì)故障進(jìn)行定位排查，提高故障處理的效率，把人員從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，提高了系統(tǒng)的可用率。
【專利說(shuō)明】電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置及分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度異常分析裝置，具體涉及電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置及分析方法，屬于電力行業(yè)檢測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]主變是變電站內(nèi)最主要的一次設(shè)備之一。而主變溫度是判斷主變運(yùn)行狀況的重要判據(jù)之一。監(jiān)控和運(yùn)維人員能否對(duì)主變的油溫進(jìn)行正確監(jiān)視、及時(shí)掌握主變油溫的變化情況，將直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全可靠。綜自站主變測(cè)溫系統(tǒng)是由本體溫包、毛細(xì)管、溫度表、溫度變送器、通道電纜、遠(yuǎn)方溫度測(cè)試儀、信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊、信息傳輸裝置(遠(yuǎn)動(dòng)機(jī))、通信裝置、光纜、監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)(變電站綜自后臺(tái)機(jī)、集控站集控主機(jī)、調(diào)度集控主機(jī))等組成，環(huán)節(jié)多，回路復(fù)雜，故障原因多樣。
[0003]隨著電力管理水平的不斷提高和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷深入，再加上各相關(guān)配套產(chǎn)品的成熟，變電站各種設(shè)備基本已經(jīng)達(dá)到自動(dòng)化要求，而對(duì)主變溫度的自動(dòng)化配套還停留在簡(jiǎn)單的測(cè)溫報(bào)警方面。在處理溫度異常時(shí)多數(shù)只能依靠維護(hù)人員的自身經(jīng)驗(yàn)來(lái)逐步分段排查，手段單一，排查難度大，工作效率低下，沒(méi)有可以使用的專門(mén)分析工具來(lái)輔助處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、工作效率高的電力發(fā)熱設(shè)備的溫度異常分析裝置。
[0005]同時(shí)，本發(fā)明還提供一種解決上述問(wèn)題的電力發(fā)熱設(shè)備的溫度異常分析方法。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，包括模擬溫度輸入模塊、模擬溫度輸出模塊、溫度預(yù)設(shè)器、數(shù)據(jù)處理器和顯示器，所述模擬溫度輸出模塊將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將電力、電壓或電阻處理成對(duì)應(yīng)的溫度傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示；
所述溫度預(yù)設(shè)器將預(yù)設(shè)的溫度傳送至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將溫度轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電流、電壓或電阻傳輸至所述模擬溫度輸出模塊，所述模擬溫度輸出模塊對(duì)電流、電壓或電阻進(jìn)行處理后傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示。
[0007]本裝置應(yīng)用于確認(rèn)電力發(fā)熱設(shè)備的溫度采集回路出現(xiàn)故障后，首先應(yīng)用模擬溫度輸出模塊采集電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路的檢測(cè)端口的電壓、電流或電阻，與電壓、電流或電阻對(duì)應(yīng)的溫度值進(jìn)行對(duì)比，獲得熱電阻處的溫度進(jìn)行輸出，此溫度用于與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)比，如果與現(xiàn)場(chǎng)的溫度誤差在允許的范圍內(nèi)，則證明溫度采集回路此檢測(cè)端口與電力發(fā)熱設(shè)備之間的線路正常，故障出在此檢測(cè)端口與總控裝置之間，然后應(yīng)用模擬溫度輸入模塊對(duì)檢測(cè)端口與總控裝置之間的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，輸入正常的溫度，由本裝置產(chǎn)生溫度采集回路所需要的電壓、電流或者電阻，通過(guò)模擬的電壓或電流輸出，對(duì)溫度采集回路進(jìn)行一段一段的檢測(cè)，從而對(duì)故障進(jìn)行定位排查，提高故障處理的效率。
[0008]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，所述模擬溫度輸出模塊包括輸入調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換器，所述模擬溫度輸出模塊的輸入端與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路的檢測(cè)端口連接，所述模擬溫度輸出模塊的信號(hào)輸出端口與所述AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端口連接，將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入端口連接；
所述模擬溫度輸入模塊包括DA轉(zhuǎn)換器和輸出調(diào)理電路，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端與所述數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸出端連接，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與所述模擬溫度輸入模塊的輸入端口連接，所述模擬溫度輸入模塊的輸出端口與所述顯示器連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為直流電壓調(diào)理電路，所述直流電壓調(diào)理電路包括運(yùn)算放大器U1B、電阻R1、電阻R3和電阻R6，所述電阻Rl的一端與所述AD轉(zhuǎn)換器連接，另一端與所述運(yùn)算放大器UlB的正極連接；所述電阻R3 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的正極連接，另一端接地；所述電阻R6 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端口連接，另一端與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路中的檢測(cè)端口連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為直流電流調(diào)理電路，所述直流電流調(diào)理電路包括電流轉(zhuǎn)換電路、ν/F變換電路、光耦隔離電路和整形電路，所述電流轉(zhuǎn)換電路包括電阻Ri 1、電阻Ri2和電容Ci I，所述電阻Ri I和所述電阻Ri2串聯(lián)后與所述電容Cil并聯(lián)；所述V/F變換電路包括轉(zhuǎn)換芯片UIi2，所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的型號(hào)為AD654JN，其4腳與所述電流轉(zhuǎn)換電路的電壓輸出端口連接，所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的8腳和I腳為交流信息輸出端口 ；所述光耦隔離電路包括光耦芯片Ui4，所述光耦芯片的型號(hào)為6NI37，所述光耦芯片Ui4的2腳和3腳分別與所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的腳和I腳連接，所述光耦芯片Ui4的6腳為信號(hào)輸出端口 ；所述整形電路包括整形芯片Ui2，所述整形芯片Ui2的2腳與所述光耦芯片Ui4的6腳連接，所述整形芯片Ui2的4腳為信號(hào)輸出端口。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為電阻調(diào)理電路，所述電阻調(diào)理電路包括運(yùn)算放大器U1A、電阻R2、電阻R7、電阻R8和電阻R9，所述運(yùn)算放大器UlA的型號(hào)為L(zhǎng)M358，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R2串聯(lián)，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R7串聯(lián)后與電源VCC連接，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R3串聯(lián)后接地；所述運(yùn)算放大器UlA的7腳與所述電阻R9串聯(lián)后與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路中的檢測(cè)端口連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理器的型號(hào)為STM32F107，所述數(shù)據(jù)處理器還包括穩(wěn)波電路和復(fù)位電路，
所述穩(wěn)波電路包括晶振X1、電容C2和電容C3，所述晶振Xl的兩端分別于所述單片機(jī)STM32F107的0SC_IN腳和0SC_0UT腳連接，并且，所述晶振Xl的兩端分別串聯(lián)所述電容C2和所述電容C3后接地；
所述復(fù)位電路包括二極管D2、電阻R13和有源電容Cl，所述有源電容Cl的正極與所述單片機(jī)STM32F107的NRST腳連接，所述有源電容Cl的負(fù)極接地；所述電阻R13與所述二極管D2并聯(lián)，所述二極管D2的漏極與所述單片機(jī)STM32F107的NRST腳連接，所述二極管D2的柵極與電源連接。
[0013]本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析方法，電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路為:溫度計(jì)-------線路①------溫度變送器-------線路②——測(cè)控裝置------總控， 按如下步驟進(jìn)行:
51、斷開(kāi)溫度變送器線路，采集溫度變送器輸出的電流或電壓，通過(guò)所述模擬溫度輸出模塊顯示溫度輸出，將輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度做對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟S2，否則，執(zhí)行步驟S3 ；
52、在模擬溫度輸入模塊中輸入現(xiàn)場(chǎng)的溫度，將電流或電壓輸出至測(cè)控裝置，將總控輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則線路②出現(xiàn)異常；否則，將電流或電壓輸出至總控，將總控輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)t匕，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則測(cè)控裝置出現(xiàn)異常；否則，總控出現(xiàn)異常；
53、通過(guò)所述模擬溫度輸出模塊采集線路①輸出的電流或電壓，將所述模擬溫度輸出模塊輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度做對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則溫度變送器出現(xiàn)故障，否則，線路①出現(xiàn)故障。
[0014]有益效果:本發(fā)明提供的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置及方法，將電壓和電流采入AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將電壓電流轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行常規(guī)處理得到溫度值，測(cè)量精度高，數(shù)值準(zhǔn)確，電壓和電流的切換方便；本實(shí)用新型輸出的溫度值用于與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)比，從而，對(duì)故障進(jìn)行定位排查，提高故障處理的效率，把人員從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，提高了系統(tǒng)的可用率；同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)預(yù)設(shè)正常的溫度值提供穩(wěn)定的電壓、電流或者電阻的輸出，模擬正常的溫度采集回路運(yùn)作，從而對(duì)故障進(jìn)行定位排查，提高故障處理的效率，把人員從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，提高了系統(tǒng)的可用率；本實(shí)用新型采用的電子元器件均為常用的元器件，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，功能操作容易，便于電力系統(tǒng)使用，尤其便于對(duì)變電站內(nèi)主變的溫度的檢測(cè)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明提供的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置的結(jié)構(gòu)框架圖；
圖2為本發(fā)明提供的直流電壓調(diào)理電路的電路圖；
圖3為本發(fā)明提供的直流電流調(diào)理電路的電路圖；
圖4為本發(fā)明提供的直流電阻調(diào)理電路的電路圖；
圖5為本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)處理器的電路圖；
圖6為本發(fā)明提供的穩(wěn)波電路的電路圖；
圖7為本發(fā)明提供的復(fù)位電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例1:電路發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，用于確認(rèn)電力發(fā)熱設(shè)備的溫度采集回路出現(xiàn)故障后，對(duì)溫度采集回路進(jìn)行一段一段的檢測(cè)。本裝置用于對(duì)變電站中主變的溫度檢測(cè)回路的故障進(jìn)行定位，本實(shí)施例中，主變的溫度檢測(cè)回路簡(jiǎn)單表示如下:溫度計(jì)-------線路①------溫度變送器-------線路②——測(cè)控裝置------總控，當(dāng)已經(jīng)確定溫度變送器輸出的電壓或電流沒(méi)有問(wèn)題之后，對(duì)溫度變送器到總控之間的線路進(jìn)行故障定位。
[0018]本發(fā)明電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置的結(jié)構(gòu)框架圖如圖1所示，包括模擬溫度輸入模塊、模擬溫度輸出模塊、溫度預(yù)設(shè)器、數(shù)據(jù)處理器和顯示器。
[0019]本發(fā)明分成兩個(gè)回路，模擬溫度輸入模塊回路和模擬溫度輸出模塊回路。
[0020]模擬溫度輸出模塊將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將電力、電壓或電阻處理成對(duì)應(yīng)的溫度傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示。模擬溫度輸出模塊包括輸入調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換器，所述模擬溫度輸出模塊的輸入端與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路的檢測(cè)端口連接，所述模擬溫度輸出模塊的信號(hào)輸出端口與所述AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端口連接，將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入端口連接。模擬溫度輸出模塊用單片機(jī)測(cè)量0-5V的直流電壓或0-20MA的直流電流，通過(guò)電壓和電流與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到需要采集的溫度。其設(shè)計(jì)思路為:用調(diào)理電路將電壓和電流采入AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將電壓電流轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，使用單片機(jī)與AD進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在單片機(jī)的內(nèi)部進(jìn)行處理得到需要采集的電力發(fā)熱設(shè)備的溫度。本實(shí)施例采用MSC80D51單片機(jī)芯片配合ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字電表。電路通過(guò)ADC0809芯片調(diào)理電路輸入口 INl輸入的O?5 V的模擬量電壓，經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過(guò)其輸出通道DO?D7傳送給MSC80D51單片機(jī)的PO 口，MSC80D51單片機(jī)負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理。
[0021]模擬溫度輸入模塊回來(lái)通過(guò)溫度預(yù)設(shè)器將預(yù)設(shè)的溫度傳送至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將溫度轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電流、電壓或電阻傳輸至所述模擬溫度輸出模塊，所述模擬溫度輸出模塊對(duì)電流、電壓或電阻進(jìn)行處理后傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示。模擬溫度輸入模塊包括DA轉(zhuǎn)換器和輸出調(diào)理電路，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端與所述數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸出端連接，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與所述模擬溫度輸入模塊的輸入端口連接，所述模擬溫度輸入模塊的輸出端口與所述顯示器連接。在模擬溫度輸入裝置處輸入正常的溫度，由本裝置產(chǎn)生溫度采集回路所需要的電壓或者電流，通過(guò)模擬的電壓或電流輸出。其設(shè)計(jì)思路為:在觸摸屏上設(shè)定電壓、電流或者電阻的輸出值，觸摸屏把數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)內(nèi)部運(yùn)算和DA轉(zhuǎn)換輸入到調(diào)理電路，調(diào)理電路將模擬的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成需要輸出的電壓、電流和電阻值。觸摸屏設(shè)定輸出值并確認(rèn)后，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)或開(kāi)關(guān)信號(hào)。電壓輸出是由單片機(jī)直接輸出模擬電壓經(jīng)過(guò)比例運(yùn)算放大器輸出；電流輸出時(shí)單片機(jī)輸出PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理電路控制晶體管的線性區(qū)達(dá)到輸出電流可調(diào)的效果；電阻輸出是單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)選擇電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻達(dá)到電阻值可調(diào)輸出的效果。
[0022]本實(shí)施例中的輸入調(diào)理電路和輸出調(diào)理電路有三種實(shí)現(xiàn)方案如下:
(一)所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為直流電壓調(diào)理電路，所述直流電壓調(diào)理電路的電路圖如圖2所示，包括運(yùn)算放大器UlB、電阻Rl、電阻R3和電阻R6，所述電阻Rl的一端與所述AD轉(zhuǎn)換器連接，另一端與所述運(yùn)算放大器UlB的正極連接；所述電阻R3 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的正極連接，另一端接地；所述電阻R6 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端口連接，另一端與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路中的檢測(cè)端口連接。單片機(jī)輸出的模擬電壓信號(hào)通過(guò)電阻R1、R3對(duì)直流電壓進(jìn)行分壓，取R3兩端電壓輸入比例運(yùn)算放大器經(jīng)過(guò)比例運(yùn)算放大，最后經(jīng)R6輸出。通過(guò)調(diào)整R3電阻的阻值可以控制輸入運(yùn)算放大器的電壓。直流電壓調(diào)理電路還包括電阻R4和電阻R5，所述電阻R4 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的負(fù)極連接，另一端接地；所述電阻R5的一端與所述運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端口連接，另一端與所述運(yùn)算放大器UlB的負(fù)極連接。調(diào)整R5、R4電阻的阻值可以調(diào)整電壓的輸出，所以本電路的前后級(jí)均可調(diào)，讓電路變得更靈活。
[0023](二)所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為直流電流調(diào)理電路，所述直流電流調(diào)理電路的電路圖如圖3所示，包括電流轉(zhuǎn)換電路、V/F變換電路、光耦隔離電路和整形電路，所述電流轉(zhuǎn)換電路包括電阻Ril、電阻Ri2和電容Ci I，所述電阻Ril和所述電阻Ri2串聯(lián)后與所述電容Cil并聯(lián)；所述V/F變換電路包括轉(zhuǎn)換芯片UIi2，所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的型號(hào)為AD654JN，其4腳與所述電流轉(zhuǎn)換電路的電壓輸出端口連接，所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的8腳和I腳為交流信息輸出端口 ；所述光耦隔離電路包括光耦芯片Ui4，所述光耦芯片的型號(hào)為6NI37，所述光耦芯片Ui4的2腳和3腳分別與所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的腳和I腳連接，所述光耦芯片Ui4的6腳為信號(hào)輸出端口 ；所述整形電路包括整形芯片Ui2，所述整形芯片Ui2的2腳與所述光耦芯片Ui4的6腳連接，所述整形芯片Ui2的4腳為信號(hào)輸出端口。輸入直流電流經(jīng)電阻Ri 1、Ri2轉(zhuǎn)換成電壓輸入到V/F變換器中，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成交流信號(hào)，再通過(guò)光耦隔離輸入最后經(jīng)整形輸入到單片機(jī)I/O 口。在V/F變換器中，把輸入的交變調(diào)幅信號(hào)Vin_ADl轉(zhuǎn)換為頻率與幅值對(duì)應(yīng)的調(diào)頻信號(hào)，它是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一種形式，是一種輸出頻率與輸入信號(hào)成正比的電路。由于本電路輸出的直接為數(shù)字信號(hào)，故可以直接輸入到單片機(jī)I/O 口，并且通過(guò)光耦使輸入信號(hào)與內(nèi)部信號(hào)有效的隔離增加了抗干擾能力。
[0024](三)所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為電阻調(diào)理電路，所述電阻調(diào)理電路的電路圖如圖4所示，包括運(yùn)算放大器U1A、電阻R2、電阻R7、電阻R8和電阻R9，所述運(yùn)算放大器UlA的型號(hào)為L(zhǎng)M358，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R2串聯(lián)，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R7串聯(lián)后與電源VCC連接，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R3串聯(lián)后接地；所述運(yùn)算放大器UlA的7腳與所述電阻R9串聯(lián)后與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路中的檢測(cè)端口連接。電阻調(diào)理電路與電壓調(diào)理電路類似，被測(cè)電阻一端接電源VCC —端接電阻Rl，形成被測(cè)電阻與Rl串聯(lián)再與R2并聯(lián)最后與R3分壓輸入比例運(yùn)算放大器經(jīng)過(guò)比例運(yùn)算得到符合A/D轉(zhuǎn)換的電壓最后經(jīng)R6輸入到A/D轉(zhuǎn)換器中。同樣通過(guò)調(diào)整R3電阻的阻值可以控制輸入運(yùn)算放大器的電壓；調(diào)整R5、R4電阻的阻值可以調(diào)整電壓的輸出，所以本電路的前后級(jí)均可調(diào)，讓電路變得更靈活。
[0025]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理器的型號(hào)為STM32F107，其電路圖如圖5所示，所述數(shù)據(jù)處理器還包括穩(wěn)波電路和復(fù)位電路。
[0026]所述穩(wěn)波電路的電路圖如圖6所示，包括晶振X1、電容C2和電容C3，所述晶振Xl的兩端分別于所述單片機(jī)STM32F107的0SC_IN腳和0SC_0UT腳連接，并且，所述晶振Xl的兩端分別串聯(lián)所述電容C2和所述電容C3后接地。晶振為32MHz晶振，根據(jù)芯片手冊(cè)，適合并聯(lián)1pf微調(diào)電容，從而構(gòu)成并聯(lián)諧振，幫助和穩(wěn)定輸出波形。
[0027]所述復(fù)位電路的電路圖如圖7所示，包括二極管D2、電阻R13和有源電容Cl，所述有源電容Cl的正極與所述單片機(jī)STM32F107的NRST腳連接，所述有源電容Cl的負(fù)極接地；所述電阻R13與所述二極管D2并聯(lián)，所述二極管D2的漏極與所述單片機(jī)STM32F107的NRST腳連接，所述二極管D2的柵極與電源連接。斷電復(fù)位電路，開(kāi)機(jī)時(shí)電源經(jīng)過(guò)R13對(duì)電容Cl充電，Cl端的電壓開(kāi)始上升，電壓超過(guò)復(fù)位電壓時(shí)，單片機(jī)開(kāi)始工作，工作結(jié)束斷電后，Cl通過(guò)二極管D2迅速放電，使電容兩端電壓迅速下降，單片復(fù)位。
[0028]針對(duì)電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路為:溫度計(jì)-------線路①------溫度變送器-------線路②——測(cè)控裝置------總控，
電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析方法，按如下步驟進(jìn)行:
51、斷開(kāi)溫度變送器線路，采集溫度變送器輸出的電流或電壓，通過(guò)所述模擬溫度輸出模塊顯示溫度輸出，將輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度做對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟S2，否則，執(zhí)行步驟S3 ；
52、在模擬溫度輸入模塊中輸入現(xiàn)場(chǎng)的溫度，將電流或電壓輸出至測(cè)控裝置，將總控輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則線路②出現(xiàn)異常；否則，將電流或電壓輸出至總控，將總控輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)t匕，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則測(cè)控裝置出現(xiàn)異常；否則，總控出現(xiàn)異常；
53、通過(guò)所述模擬溫度輸出模塊采集線路①輸出的電流或電壓，將所述模擬溫度輸出模塊輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度做對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則溫度變送器出現(xiàn)故障，否則，線路①出現(xiàn)故障。
[0029]本發(fā)明提供的溫度異常分析裝置，當(dāng)電力發(fā)熱設(shè)備的溫度采集回路出現(xiàn)故障時(shí)，將本裝置的調(diào)理電路的信號(hào)輸入端口與溫度采集回路的溫度變送器連接，采集電壓或電流，與電壓和電流對(duì)應(yīng)的溫度值進(jìn)行對(duì)比，獲得溫度進(jìn)行輸出，此溫度用于與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)比，如果與現(xiàn)場(chǎng)的溫度誤差在允許的范圍內(nèi)，則證明溫度采集回路的溫度變送器與電力發(fā)熱設(shè)備之間的線路正常，故障出在溫度變送器與總控裝置之間。同時(shí)，在模擬溫度輸入裝置處輸入正常的溫度，由本裝置產(chǎn)生溫度采集回路所需要的電壓或者電流，通過(guò)模擬的電壓或電流輸出，對(duì)溫度采集回路進(jìn)行一段一段的檢測(cè)。
[0030]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì)其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，其特征在于，包括模擬溫度輸入模塊、模擬溫度輸出模塊、溫度預(yù)設(shè)器、數(shù)據(jù)處理器和顯示器，所述模擬溫度輸出模塊將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將電力、電壓或電阻處理成對(duì)應(yīng)的溫度傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示； 所述溫度預(yù)設(shè)器將預(yù)設(shè)的溫度傳送至所述數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將溫度轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電流、電壓或電阻傳輸至所述模擬溫度輸出模塊，所述模擬溫度輸入模塊對(duì)電流、電壓或電阻進(jìn)行處理后傳輸至所述顯示器進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，其特征在于，所述模擬溫度輸出模塊包括輸入調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換器,所述模擬溫度輸出模塊的輸入端與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路的檢測(cè)端口連接，所述模擬溫度輸出模塊的信號(hào)輸出端口與所述AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端口連接，將采集的電流、電壓或電阻傳輸至所述AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與所述數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸入端口連接； 所述模擬溫度輸入模塊包括DA轉(zhuǎn)換器和輸出調(diào)理電路，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端與所述數(shù)據(jù)處理器的信號(hào)輸出端連接，所述DA轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與所述模擬溫度輸入模塊的輸入端口連接，所述模擬溫度輸入模塊的輸出端口與所述顯示器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，其特征在于，所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為直流電壓調(diào)理電路，所述直流電壓調(diào)理電路包括運(yùn)算放大器U1B、電阻R1、電阻R3和電阻R6，所述電阻Rl的一端與所述AD轉(zhuǎn)換器連接，另一端與所述運(yùn)算放大器UlB的正極連接；所述電阻R3 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的正極連接，另一端接地；所述電阻R6 —端與所述運(yùn)算放大器UlB的信號(hào)輸出端口連接，另一端與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路中的檢測(cè)端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，其特征在于，所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為直流電流調(diào)理電路，所述直流電流調(diào)理電路包括電流轉(zhuǎn)換電路、V/F變換電路、光耦隔離電路和整形電路，所述電流轉(zhuǎn)換電路包括電阻Ri1、電阻Ri2和電容Cil，所述電阻Ril和所述電阻Ri2串聯(lián)后與所述電容Cil并聯(lián)；所述V/F變換電路包括轉(zhuǎn)換芯片UIi2，所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的型號(hào)為AD654JN，其4腳與所述電流轉(zhuǎn)換電路的電壓輸出端口連接，所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的8腳和I腳為交流信息輸出端口 ；所述光耦隔離電路包括光耦芯片Ui4，所述光耦芯片的型號(hào)為6NI37，所述光耦芯片Ui4的2腳和3腳分別與所述轉(zhuǎn)換芯片Π?2的腳和I腳連接，所述光耦芯片Ui4的6腳為信號(hào)輸出端口 ；所述整形電路包括整形芯片Ui2，所述整形芯片Ui2的2腳與所述光耦芯片Ui4的6腳連接，所述整形芯片Ui2的4腳為信號(hào)輸出端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，其特征在于，所述輸入調(diào)理電路和所述輸出調(diào)理電路均為電阻調(diào)理電路，所述電阻調(diào)理電路包括運(yùn)算放大器U1A、電阻R2、電阻R7、電阻R8和電阻R9，所述運(yùn)算放大器UlA的型號(hào)為L(zhǎng)M358，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R2串聯(lián)，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R7串聯(lián)后與電源VCC連接，所述運(yùn)算放大器UlA的5腳與所述電阻R3串聯(lián)后接地；所述運(yùn)算放大器UlA的7腳與所述電阻R9串聯(lián)后與所述電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路中的檢測(cè)端口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器的型號(hào)為STM32F107，所述數(shù)據(jù)處理器還包括穩(wěn)波電路和復(fù)位電路， 所述穩(wěn)波電路包括晶振X1、電容C2和電容C3，所述晶振Xl的兩端分別于所述單片機(jī)STM32F107的OSC_IN腳和OSC_OUT腳連接，并且，所述晶振Xl的兩端分別串聯(lián)所述電容C2和所述電容C3后接地； 所述復(fù)位電路包括二極管D2、電阻R13和有源電容Cl，所述有源電容Cl的正極與所述單片機(jī)STM32F107的NRST腳連接，所述有源電容Cl的負(fù)極接地；所述電阻R13與所述二極管D2并聯(lián)，所述二極管D2的漏極與所述單片機(jī)STM32F107的NRST腳連接，所述二極管D2的柵極與電源連接。
7.電力發(fā)熱設(shè)備溫度異常分析方法，電力發(fā)熱設(shè)備溫度采集回路為:溫度計(jì)-------線路①------溫度變送器-------線路②——測(cè)控裝置------總控， 其特征在于，按如下步驟進(jìn)行: . 51、斷開(kāi)溫度變送器線路，采集溫度變送器輸出的電流或電壓，通過(guò)所述模擬溫度輸出模塊顯示溫度輸出，將輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度做對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟S2，否則，執(zhí)行步驟S3 ； . 52、在模擬溫度輸入模塊中輸入現(xiàn)場(chǎng)的溫度，將電流或電壓輸出至測(cè)控裝置，將總控輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則線路②出現(xiàn)異常；否則，將電流或電壓輸出至總控，將總控輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行對(duì)t匕，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則測(cè)控裝置出現(xiàn)異常；否則，總控出現(xiàn)異常； . 53、通過(guò)所述模擬溫度輸出模塊采集線路①輸出的電流或電壓，將所述模擬溫度輸出模塊輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度做對(duì)比，如果輸出的溫度與現(xiàn)場(chǎng)的溫度在預(yù)期的波動(dòng)范圍內(nèi)，則溫度變送器出現(xiàn)故障，否則，線路①出現(xiàn)故障。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104360206SQ201410715884
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】張?jiān)骑w, 勇明, 陸劍云, 董可為 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司檢修分公司