一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，包括：CPU主控芯片、采用手动拨码开关实现选址的ADDR地址单元、用于实现数据通信的RS485通信单元、用于显示CPU运行状态的CPU运行LED指示单元、实现无源输出的开出告警单元、用于采集母线电压信号的母线电压采集单元、用于采集支路电压信号的支路电压采集单元和用于对采集通道进行选择的支路选择单元。本实用新型专利技术提具有精度高，抗干扰能力强，设备体积小，实现40路支路绝缘状态采集，由CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集，并通过远程通信模块与控制设备交互数据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种保障供电领域的产品，具体涉及一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块。
技术介绍
随着近几年我国经济迅猛发展，在政府、电力、银行、建筑等各行各业使用的设备越来越多，要求设备不间断运行，大部分要求使用通信电源系统，目前只能通过各种监控方式解决此类问题，但是市场上采用的监控设备，在实际应用中，不能高效、精确的采集所接支路绝缘状态及绝缘阻值，不能及时告警，检测通道较少。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块。主要是用在通信电源系统运行时状态监测及发生故障时各支路绝缘状态，为快速处理支路故障，保障系统供电稳定。产品通过对每支路漏电流进行日常状态监测、维护监测、异常告警等措施，保证供电支路工作在正常范围内，从而使得供电系统稳定可靠运行，尤其在类似电力、银行、政府等领域运用的核心设备，运用此类产品变得尤为重要。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于：包括：CPU主控芯片、采用手动拨码开关实现选址的ADDR地址单元、用于实现数据通信的RS485通信单元、用于显示CPU运行状态的CPU运行LED指示单元、实现无源输出的开出告警单元、用于采集母线电压信号的母线电压采集单元、用于采集支路电压信号的支路电压采集单元和用于对采集通道进行选择的支路选择单元；其中，通过手动拨码改变CPU主控芯片IO管脚电平，RS485通信单元将CPU主控芯片的TTL电平信号通过线圈磁隔离后转为RS485差分信号，CPU运行LED指示单元通过CPU主控芯片IO管脚控制高低电平，CPU主控芯片对开出告警单元控制，CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现母线电压采集；CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集；支路选择单元由CPU主控芯片通过IO控制实现40路通道状态切换。进一步地，所述ADDR地址单元采用SWDIP-4/SM拨码开关，通过4路上拉电阻将拨码开关位置信息经输入CPU主控芯片IO管脚，上拉电阻一端接电源，一端接拨码开关输出。进一步地，所述RS485通信单元将CPU主控芯片的TTL电平信号通过线圈磁隔离后转为RS485差分信号；所述RS485通迅单元采用ADM2582E芯片，ADM2582E芯片输入VCC_5V0和GND经隔离后输出1_VCC_485和1_GND_485的隔离电源，从CPU主控芯片输出的TTL电平发信号：1_485_TXD、收信号：1_485_RXD，方向控制信号：1_485_DIR经过ADM2582E后，输出隔离后差分信号1_RS485_A和1_RS485_B。进一步地，所述CPU运行LED指示单元采用直插发光二极管，直插发光二极管的阳极经电阻接电源，阴极接CPU主控芯片IO管脚PB6。进一步地，所述开出告警单元包括三组相同的告警电路，其中一组告警电路包括继电器RL1，继电器RL1的1和2管脚为输入线圈，3管脚为公共端，4管脚为常闭节点，5管脚为常闭节点，MCU_Alarm1为CPU控制管脚PB11，经过电阻R76接三极管Q3基极，三极管Q3集电极分别接继电器RL1输入线圈，并经二极管D12接输入电源。进一步地，所述母线电压采集单元CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集；所述母线电压采集单元通过电阻分压，整理出+HKM-to-ATT和-HM/KM-to-ATT电压信号，在通过电阻R25和电阻R32和滤波电容C34、C35、C40、C41，得到+HKM-to-ATT_N、+HKM-to-ATT_P、-HM/KM-to-ATT_N和-HM/KM-to-ATT_P信号，此母线电压信号输入ATT7053B芯片，LC-to-ATT_P和LC-to-ATT_N为支路电压采集，芯片采用+5V电源供电、6M晶振，ATT7053B芯片与CPU主控芯片采用SPI总线通信，通信管脚包括信号输入MCU_ATT_DIN、信号输出MCU_ATT_DOUT、信号时钟MCU_ATT_CLK和信号使能MCU_ATT_CS1，对应管脚分别为PC3、PC2、PC1和PA14。进一步地，所述支路电压采集单元由CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集；所述支路电压采集单元采用型号284EH的光耦元件Q1，Crl_JY01-Crl_JY40为支路选择信号，当其中任意一路导通时，就会得到此路电压LC_IN，LC_IN经过R99和R89整理成LC-to-ATT_P和LC-to-ATT_N输入到ATT7053B芯片中，ATT7053B芯片与CPU主控芯片采用SPI总线通信，通过稳压电阻R90、R91和R34、以及滤波电容C81和C82输出。进一步地，所述支路选择单元由CPU主控芯片通过IO控制实现40路通道状态切换；所述支路选择单元包括74HC138译码器选择、74HC138译码器输入输出控制和通道选择控制三部分；CPU主控芯片8路使能IO和3路控制IO控制5路74HC138译码器，每个74HC138译码器可输出8路状态量并传送到ATT7053B芯片。本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术提供一种技术先进的通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，具备了精准采集通信系统支路漏电流，精准采集母线电压，实时高效计算绝缘电阻，适用于各行各业及各种类型的通信电源系统。它有效的避免了目前市场的不能高效、精确的采集所接支路绝缘状态及绝缘阻值，不能及时告警，检测通道较少等问题，具有精度高，抗干扰能力强，设备体积小，在通信电源系统方面有很好的应用前景。本技术能够实现远程通信，可通过MODBUS标准规约进行通信，实时查看所接入各支路绝缘状态，母线状态以及告警等信息，该设备将极大的方便电源系统的管理、方便及时处理相关故障、提高设备供电可靠性。本技术能够实现40路支路绝缘状态采集，由CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集，并通过远程通信模块与控制设备交互数据。附图说明图1为本技术提供的通信电源系统支路绝缘状态的检测模块结构框图；图2为本技术提供的所述RS485通信单元处理电路图；图3为本技术提供的所述开出告警单元处理电路图；图4a为本技术提供的所述母线电压采集单元控制电路图；图4b为本技术提供的所述母线电压采集单元的电压采集电路图；图5a为本技术提供的所述支路电压采集单元的支路选择电路图；图5b为本技术提供的所述支路电压采集单元的电压采集电路图；图6a为本技术提供的所述支路选择单元中的74HC138译码器选择和输入输出控制电路图；图6b为本技术提供的所述支路选择单元中的通道选择控制电路图。具体实施方式下面结合附图及实施例描述本技术具体实施方式：参见图1为本技术提供的一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块结构框图。如图1所示，一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，包括：CPU主控芯片、采用手动拨码开关实现选址的ADDR地址单元、用于实现数据通信的RS485通信单元、用于显示CPU运行状态的CPU运行LED指示单元、实现无源输出的开出告警单元、用于采集母线电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于：包括：CPU主控芯片、采用手动拨码开关实现选址的ADDR地址单元、用于实现数据通信的RS485通信单元、用于显示CPU运行状态的CPU运行LED指示单元、实现无源输出的开出告警单元、用于采集母线电压信号的母线电压采集单元、用于采集支路电压信号的支路电压采集单元和用于对采集通道进行选择的支路选择单元；其中，通过手动拨码改变CPU主控芯片IO管脚电平，RS485通信单元将CPU主控芯片的TTL电平信号通过线圈磁隔离后转为RS485差分信号，CPU运行LED指示单元通过CPU主控芯片IO管脚控制高低电平，CPU主控芯片对开出告警单元控制，CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现母线电压采集；CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集；支路选择单元由CPU主控芯片通过IO控制实现40路通道状态切换。

【技术特征摘要】
1.一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于：包括：CPU主控芯片、采用手动拨码开关实现选址的ADDR地址单元、用于实现数据通信的RS485通信单元、用于显示CPU运行状态的CPU运行LED指示单元、实现无源输出的开出告警单元、用于采集母线电压信号的母线电压采集单元、用于采集支路电压信号的支路电压采集单元和用于对采集通道进行选择的支路选择单元；其中，通过手动拨码改变CPU主控芯片IO管脚电平，RS485通信单元将CPU主控芯片的TTL电平信号通过线圈磁隔离后转为RS485差分信号，CPU运行LED指示单元通过CPU主控芯片IO管脚控制高低电平，CPU主控芯片对开出告警单元控制，CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现母线电压采集；CPU主控芯片通过总线与ATT7053B芯片通信实现支路电压采集；支路选择单元由CPU主控芯片通过IO控制实现40路通道状态切换。2.根据权利要求1所述的一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于，所述ADDR地址单元采用SWDIP-4/SM拨码开关，通过4路上拉电阻将拨码开关位置信息经输入CPU主控芯片IO管脚，上拉电阻一端接电源，一端接拨码开关输出。3.根据权利要求1所述的一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于，所述RS485通信单元将CPU主控芯片的TTL电平信号通过线圈磁隔离后转为RS485差分信号；所述RS485通迅单元采用ADM2582E芯片，ADM2582E芯片输入VCC_5V0和GND经隔离后输出1_VCC_485和1_GND_485的隔离电源，从CPU主控芯片输出的TTL电平发信号：1_485_TXD、收信号：1_485_RXD，方向控制信号：1_485_DIR经过ADM2582E后，输出隔离后差分信号1_RS485_A和1_RS485_B。4.根据权利要求1所述的一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于，所述CPU运行LED指示单元采用直插发光二极管，直插发光二极管的阳极经电阻接电源，阴极接CPU主控芯片IO管脚PB6。5.根据权利要求1所述的一种通信电源系统支路绝缘状态的检测模块，其特征在于，所述开出告警单元包括三组相同的告警电路，其中一组告警电路包括继电器RL1，继电器RL1的1和2管脚为输入线圈，3管脚为公共端，4管脚为常...

【专利技术属性】
技术研发人员：白义传，刘进进，张可，杨建旭，刘鸿涛，黄前华，袁堃，叶伟，
申请(专利权)人：安徽南瑞继远电网技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34