專利名稱：變電站(所)故障信號記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電力供電或配電用的變電站的集中控制或顯示用的監(jiān)視裝置，涉及一種變電站(所)故障信號記錄儀，主要適用于變電站(所)內(nèi)配合繼電保護(hù)裝置、實時記錄下各種故障信號和保護(hù)動作信號。
現(xiàn)有變電站(所)的各種故障信號和繼電保護(hù)裝置的動作信號多達(dá)幾十種，例如“××饋線電流速斷”、“××主變差動保護(hù)”等等，現(xiàn)有技術(shù)中，這些信號一般均由設(shè)在中央信號盤上的光字牌顯示出來，再由值班人員作好記錄。這種方式存在下列不足(1)沒有自動記錄功能(或稱記憶功能)，一旦信號被復(fù)位，便全部丟失；由于靠人工記錄，可能發(fā)生漏記或錯記現(xiàn)象，特別是在故障發(fā)生后，值班人員因誤操作使信號復(fù)位后又沒有記錄下來，這給排除故障帶來很大的困難，嚴(yán)重影響電力供電或配電的安全性和可靠性；(2)因值班人員隱瞞誤操作造成的事故，而難以有效地監(jiān)視變電站(所)的運(yùn)行情況；(3)難以歷史地記錄變電站(所)內(nèi)各種故障信號，為了解設(shè)備的運(yùn)行情況提供準(zhǔn)確依據(jù)。
本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種變電站(所)故障信號記錄儀，從而對變電站(所)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，并實時地、歷史地記錄下各種故障信號，為迅速排除設(shè)備故障提供可靠依據(jù)，以保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
本實用新型的內(nèi)容是一種變電站(所)故障信號記錄儀，由64個并列的信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤，以及電源組成，其特征之處是所述信號調(diào)理及光電隔離電路均由電容C1，二極管VD1，穩(wěn)壓管VD2，電阻R1、R2、R3，光電耦合器U1，短接器J1、J2、J3和電源E1(+12V)、E2(+5V)組成；電容C1的一端接地和信號輸入端K、另一端接二極管VD1的正極和短接器J3的3腳，二極管VD1的負(fù)極通過電阻R1接穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極和J1的3腳，穩(wěn)壓管VD2的正極接地和短接器J3的1腳，電源E1(+12V)接短接器J1的2腳，短接器J1的1腳通過電阻R2接光電耦合器U1的1腳，短接器J3的2腳接至光電耦合器U1的3腳和短接器J2的2腳，電源E2(+5V)通過電阻R3接光電耦合器U1的5腳，光電耦合器U1的4腳接地，短接器J2的1腳接信號輸入端L，經(jīng)調(diào)理后的信號從光電耦合器U1的5腳輸出，64個信號調(diào)理及光電隔離電路輸出V1-V64共64個信號；所述的接口電路由集成電路U3(GAL16V8)、U4(74LS244)、U5(74LS244)、U6(74LS244)、U7(74LS244)、U8(74LS244)、U9(74LS244)、U10(74LS244)、U11(74LS244)組成，集成電路U3的2、3、4、5腳分別接至所述8031單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5和RD信號線上，集成電路U3的19、18、17、16、15、14、13、12腳分別接至集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的1腳和19腳，集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的3、5、7、9、12、14、16、18腳分別接在64路經(jīng)調(diào)理和光電隔離后的所述信號V1-V64上；所述64個信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路分別設(shè)置于一塊印刷電路板上，并置于同一外殼內(nèi)。組成中其它部分的設(shè)置和聯(lián)接關(guān)系等均同現(xiàn)有技術(shù)。
所述的存儲器包括RAM、ROM和E2PROM。
所述的液晶顯示器為現(xiàn)有帶背光的240×128點(diǎn)陣的圖形液晶顯示模塊，可顯示15×8個漢字。
所述的日歷鐘為現(xiàn)有技術(shù)中的一種全自動日歷鐘芯片。
所述的微型打印機(jī)、鍵盤、電源等均為現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有下列特點(diǎn)(1)具有類似飛機(jī)“黑匣子”的功能，設(shè)計構(gòu)思新穎，可對變電站(所)的電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行可靠監(jiān)視，并實時地、歷史地自動記錄下各種故障信號；(2)64路輸入信號(可以擴(kuò)展)可以是繼電器空接點(diǎn)、也可以是直流220V電平；(3)采用全漢字菜單提示操作，人機(jī)界面良好；采用全自動不掉電日歷鐘；對輸入信號可以自由定義名稱，方便現(xiàn)場接線安裝；可自動對各路輸入信號進(jìn)行動作次數(shù)累加；(4)可以保存64次各路信號的動作情況，掉電數(shù)據(jù)不丟失，可以隨時調(diào)出在液晶顯示器上顯示或通過打印機(jī)輸出。


圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型實施例中一個信號調(diào)理及光電隔離電路的電路原理圖；圖3是本實用新型實施例中的接口電路原理圖。
下面結(jié)合各附圖對本實用新型的工作原理作進(jìn)一步的說明。
一種變電站(所)的故障信號記錄儀，由64個并列的信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤，以及電源組成。
所述信號調(diào)理及光電隔離電路均由電容C1(0.01/2KV)，二極管VD1(4002)，穩(wěn)壓管VD2(12V)，電阻R1(20K)、R2(1.2K)、R3(10K)，光電耦合器U1(TIL117)，短接器J1、J2、J3和電源E1(+12V)、E2(+5V)組成；電容C1的一端接地和信號輸入端K、另一端接二極管VD1的正極和短接器J3的3腳，二極管VD1的負(fù)極通過電阻R1接穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極和J1的3腳，穩(wěn)壓管VD2的正極接地和短接器J3的1腳，電源E1(+12V)接短接器J1的2腳，短接器J1的1腳通過電阻R2接光電耦合器U1的1腳，短接器J3的2腳接至光電耦合器U1的3腳和短接器J2的2腳，電源E2(+5V)通過電阻R3接光電耦合器U1的5腳，光電耦合器U1的4腳接地，短接器J2的1腳接信號輸入端L，經(jīng)調(diào)理后的信號從光電耦合器U1的5腳輸出，64個信號調(diào)理及光電隔離電路輸出V1-V64共64路信號；所述的接口電路由集成電路U3(GAL16V8)、U4(74LS244)、U5(74LS244)、U6(74LS244)、U7(74LS244)、U6(74LS244)、U9(74LS244)、U10(74LS244)、U11(74LS244)組成，集成電路U3的2、3、4、5腳分別接至所述8031單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5和RD信號線上，集成電路U3的19、18、17、16、15、14、13、12腳分別接至集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的1腳和19腳，集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的3、5、7、9、12、14、16、18腳分別接在64路經(jīng)調(diào)理和光電隔離后的所述信號V1-V64上；所述64個信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路分別設(shè)置于一塊印刷電路板上，并置于同一外殼內(nèi)。組成中其它部分的設(shè)置、聯(lián)接關(guān)系等均同現(xiàn)有技術(shù)。
每一個信號調(diào)理及光電隔離電路均設(shè)有2路(K.L)信號輸入。以一個信號調(diào)理及光電隔離電路為例，第1路信號來自變電站(所)某條饋線的電流速斷保護(hù)繼電器的空接點(diǎn)，第2路信號來自變壓器差動保護(hù)的繼電器，假設(shè)無空接點(diǎn)可用，只能并接在直流220V的信號接點(diǎn)上。第1路信號經(jīng)調(diào)理和光電隔離后接到接口電路的V1，第2路信號經(jīng)調(diào)理和光電隔離后接到接口電路的V2。第1路信號因接的是空接點(diǎn)，所以在它對應(yīng)的信號調(diào)理和光電隔離電路中應(yīng)將圖2所示的電路中的短接器J1的1、2腳短接，J2的1、2腳短接，J3斷開。此時，若有信號輸入(即繼電器空接點(diǎn)閉合)，則將K、L兩點(diǎn)接通，+12V電源通過限流電阻R2供給光電耦合器U1電流，其輸出V0由+5V變?yōu)?V，計算機(jī)通過接口電路檢測到該信號變化后，就將其記錄下來，同時記錄下動作信號發(fā)生的時刻和信號名稱，在液晶顯示器上顯示出來。并保存到電可擦除存儲器E2PROM中，當(dāng)沒有信號輸入時，此時K.L兩點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，+12V電源不能同光電耦合器組成回路。其輸出V0保持5V不變。
第2路信號因接的是直流220V電平，因此應(yīng)將其信號調(diào)理及光電隔離電路中的短接器J1的1、3腳短接，J2的1、3腳短接，J3短接。此時，若有信號輸入，則輸入的220V直流電平經(jīng)二極管VD1、電阻R1、R2和光電耦合器形成回路，光電耦合器的輸出V0由+5V變?yōu)?V，計算機(jī)通過接口電路檢測到該信號變化后，就將其記錄下來，同時記錄下動作信號發(fā)生的時刻和信號名稱，在液晶顯示器上顯示出來。并保存到電可擦除存儲器E2PROM中，當(dāng)沒有信號輸入時，光電耦合器U1沒有電流流過，其輸出保持5V不變。
對輸入信號的自由定義名稱的方法是將變電站(所)常用信號的名稱存入到存儲器中，將需要接入的信號接入后根據(jù)操作菜單中的提示，分別對V1-V64共64路信號選擇一個名稱，如上V1的是“××饋線電流速斷保護(hù)”、V2接的是“××變壓器的差動保護(hù)”，當(dāng)其定義完成后自動保存到E2PROM中，可現(xiàn)場任意修改。動作后直接調(diào)出來顯示或打印。本實施例對所保存的故障信號動作情況還可隨時用鍵盤調(diào)出來在液晶顯示器上顯示或用微型打印機(jī)打印輸出。
權(quán)利要求一種變電站(所)故障信號記錄儀，由64個并列的信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤，以及電源組成，其特征是所述各信號調(diào)理及光電隔離電路均由電容C1，二極管VD1，穩(wěn)壓管VD2，電阻R1、R2、R3，光電耦合器U1，短接器J1、J2、J3和電源E1(+12V)、E2(+5V)組成；電容C1的一端接地和信號輸入端K、另一端接二極管VD1的正極和短接器J3的3腳，二極管VD1的負(fù)極通過電阻R1接穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極和J1的3腳，穩(wěn)壓管VD2的正極接地和短接器J3的1腳，電源E1(+12V)接短接器J1的2腳，短接器J1的1腳通過電阻R2接光電耦合器U1的1腳，短接器J3的2腳接至光電耦合器U1的3腳和短接器J2的2腳，電源E2(+5V)通過電阻R3接光電耦合器U1的5腳，光電耦合器U1的4腳接地，短接器J2的1腳接信號輸入端L，經(jīng)調(diào)理后的信號從光電耦合器U1的5腳輸出，64個信號調(diào)理及光電隔離電路輸出V1-V64共64個信號；所述的接口電路由集成電路U3(GAL16V8)、U4(74LS244)、U5(74LS244)、U6(74LS244)、U7(74LS244)、U8(74LS244)、U9(74LS244)、U10(74LS244)、U11(74LS244)組成，集成電路U3的2、3、4、5腳分別接至所述8031單片機(jī)的P2.7、P2.6、P2.5和RD信號線上，集成電路U3的19、18、17、16、15、14、13、12腳分別接至集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的1腳和19腳，集成電路U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11的3、5、7、9、12、14、16、18腳分別接在64路經(jīng)調(diào)理和光電隔離后的所述信號V1-V64上；所述64個信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路分別設(shè)置于一塊印刷電路板上，并置于同一外殼內(nèi)。
專利摘要一種用于變電站(所)的故障信號記錄儀,由信號調(diào)理及光電隔離電路、接口電路、8031單片機(jī)、存儲器、日歷鐘、液晶顯示器、微型打印機(jī)、鍵盤、電源等組成。本實用新型可以對64路輸入信號進(jìn)行監(jiān)測、輸入信號既可以是繼電器空接點(diǎn),也可以是220V直流電平;全漢字菜單提示操作;對輸入信號可以自由定義名稱,方便現(xiàn)場接線;對各路信號的動作次數(shù)自動進(jìn)行累加,各路信號均可保存64次動作情況,掉電數(shù)據(jù)不丟失,可隨時調(diào)出在液晶顯示器上顯示或通過打印機(jī)輸出。
文檔編號G06F11/34GK2299339SQ9723714
公開日1998年12月2日 申請日期1997年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者李陽東 申請人:李陽東