[实用新型]开关柜智能操控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关柜智能操控装置。

背景技术

开关柜智能操控装置是一种集多功能开关模拟显示、温湿度数据显示、多参数监控于一体的高度集成化装置，可用于各种电压等级的开关柜，包括中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种柜体，具有动态一次模拟图、柜内温湿度显示、高压带电提示等功能。目前市场上的开关柜智能操控装置存在如下缺陷：(1)采用八位或十六位单片机设计，外围电路较多，可靠性和安全性低；(2)多功能电力仪表和操控装置独立安装使用，造成系统功能重叠、接线复杂、成本高；(3)手车自动进出易出现堵转现象，调节效果无法满足现场需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种开关柜智能操控装置，基于32位ARM微控制器和三相电能计量芯片实现，在没有额外增加成本的前提下提升了智能操控装置的性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

开关柜智能操控装置，包括ARM处理器、电力参数采集模块、三相电能计量芯片、温湿度传感器、霍尔电流传感器、开关量输入模块、LCD液晶显示模块、语音提示模块、报警模块、开关量输出模块和RS485通信接口；其中，ARM处理器分别与温湿度传感器、霍尔电流传感器、LCD液晶显示模块、语音提示模块和报警模块连接；在开关量输入模块与ARM处理器之间设有一号光耦隔离模块，开关量输入模块、一号光耦隔离模块和ARM处理器依次连接；在ARM处理器与开关量输出模块之间设有二号光耦隔离模块，ARM处理器、二号光耦隔离模块和开关量输出模块依次连接；在ARM处理器与RS485通信接口之间设有三号光耦隔离模块，ARM处理器、三号光耦隔离模块和RS485通信接口依次连接；所述电力参数采集模块包括三只电压互感器PT、三只电流互感器CT、电压变送器和电流变送器；其中，三只电压互感器PT分别与电压变送器相连，三只电流互感器CT分别与电流变送器相连；电压变送器和电流变送器分别与三相电能计量芯片相连。

优选地，所述ARM处理器采用32位的ARM微控制器AT91SAM7A3；所述微控制器AT91SAM7A3内集成有具有ARM7内核的ARM7TDMI、256KB Flash ROM、32KB SRAM、62个多功能复用I/O端口、9个16位可独立编程的定时/计数器通道、多个中断源、3个增强型全双工USART、2个CAN2.0B的CAN控制器、2个高速SPI串口、带I²C的USB2.0接口、振荡器和看门狗电路。

优选地，在电压变送器与三相电能计量芯片之间设有信号滤波电路，电压变送器、信号滤波电路和三相电能计量芯片依次连接。

优选地，所述三相电能计量芯片采用三相电能计量专用芯片ADE7758。

优选地，所述温湿度传感器选用数字复合型传感器DHT21，其内部包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件。

优选地，所述RS485通信接口的通讯采用中断方式，异步传输，以帧为单位，每个数据帧包括11位数据，其中包括1位起始位、8位数据位、1位偶校验位和1位停止位，数据传输波特率为9600bit/s或19200bit/s。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型基于ARM微处理器和三相电能计量芯片实现，能够有效的将多功能电力仪表和智能操控装置功能集成为一体，既有效节约了成本，又减少了接线，从而克服了以往使用8位或16位单片机和常规A/D转换带来的缺陷。本实用新型不仅能够准确采集电压和电流等参数，还能模拟现实一次接线图，指示断路器、手车、接地开关的位置以及联锁的状态，对柜内温湿度可自行调节，具有语音防误操作提示功能。本实用新型大大改善了智能操控装置的性能，扩充了功能，弥补了现有开关柜智能操控装置的不足。

附图说明

图1为本实用新型中开关柜智能操控装置的结构示意图；

图2为本实用新型中电力参数采集模块的结构示意图；

其中，1-ARM处理器，2-电力参数采集模块，3-三相电能计量芯片，4-温湿度传感器，5-霍尔电流传感器，6-开关量输入模块，7-LCD液晶显示模块，8-语音提示模块，9-报警模块，10-开关量输出模块，11-RS485通信模块，12-一号光耦隔离模块，13-二号光耦隔离模块，14-三号光耦隔离模块，15-电压互感器PT，16-电流互感器CT，17-电压变送器，18-电流变送器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明：