一种高压开关合分闸时间在线监测仪

摘要

本实用新型一种高压开关合分闸时间在线监测仪，由硬件和软件两部分构成：该硬件分为下位机和上位机；下位机硬件包括基于AVR单片机平台的控制及处理单元、传感器单元、数模转换单元、数据存储单元、RS485串行总线收发单元及电源模块；上位机硬件由监控中心工控机单元和RS485串行总线收发单元组成，上位机和下位机通过RS485串行通信网络实现远距离通讯。该软件也分为下位机和上位机，下位机软件负责AVR单片机芯片的控制及处理程序，负责控制下位机的硬件实现数据采集、数据处理以及RS485远程通讯；上位机软件负责驱动上位机硬件完成RS485远程通讯，并实现人机交互界面和监测信息管理。它实现了对高压开关合分闸时间参数的实时在线监测。

主权项

一种高压开关合分闸时间在线监测仪，其特征在于：它由硬件结构和软件结构两大部分构成：二者之间协同工作以实现总体功能； 所述硬件结构，分为下位机和上位机两部分，上位机和下位机通过RS485串行总线收发单元实现无线通讯； 其中，该下位机由基于AVR单片机平台的控制及处理单元、传感器单元、模数转换单元、数据存储单元、RS485串行总线收发单元及电源模块组成；基于AVR单片机平台的控制及处理单元控制模数转换单元完成对每相开关合闸线圈、分闸线圈、一次回路传感器输出电流信号的采集，并将数据存入数据存储单元；然后，基于AVR单片机平台的控制及处理单元调用数据存储单元中的数据完成对每相合闸时间、分闸时间的计算，最后，所有监测结果通过RS485串行总线收发单元向上位机发送；电源模块将输入的220V交流电压转换为±12V、5V、3.3V的直流电压，分别为传感器单元、基于AVR单片机平台的控制及处理单元和数据存储单元提供电源；该基于AVR单片机平台的控制及处理单元是ATmega128单片机芯片；该传感器单元，包括合闸线圈传感器、分闸线圈传感器和一次回路传感器，其型号是CHB‑10A；该模数转换单元由AD7491芯片、控制接口及信号调理电路组成，负责采集模拟量输出的传感器信号，信号调理电路将传感器单元输出的电流信号转变为电压信号，并进行调理和滤波；该数据存储单元由FLASH存储器构成，采用AT45DB642芯片，用来缓存由ADC采集到的传感器输出信号，AT45DB642H芯片通过地址总线和数据总线与外部存储器接口连接，基于AVR单片机的控制及处理单元通过外部存储器接口实现数据的读写；该RS485串行总线收发单元是MAX485芯片，它负责和上位机实现远距离通讯；该电源模块由两个开关电源模块组成，两个开关电源模块将输入的220V交流电压转换为±12V、5V、3.3V的直流电压，分别为传感器单元、控制及处理单元、数据存储单元提供电源； 其中，上位机由监控中心工控机单元和RS485串行总线收发单元组成，它们之间采用串口连接；该上位机的RS485串行总线收发单元由MAX485芯片搭建，它用于和下位机的RS485串行总线收发单元进行通讯；该监控中心工控机单元用来接收、存储、显示并管理监测到的信息；RS485总线串行收发单元采用星型连接组网，即三个下位机位于不同地点分别对三相高压开关进行监测，各个下位机分别向监控中心工控机单元的RS485串行总线收发单元发送监测数据，监控中心工控机单元实现对多个下位机的远程配置和数据接收。