智能微型断路器的通信系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了智能微型断路器的通信系统及其控制方法，属于低压断路器控制的技术领域。通信系统包括：电源模块、通信模块、控制模块、指示模块、第一无线模块、第二无线模块、电源输出模块。两个无线模块同时工作，控制模块用于处理接收到的数据并发送到智能微型断路器，当无线模块有一个无法正常工作时，控制模块将通过电源输出模块将非正常的无线模块电源切断，并通过指示模块发出警报，提醒更换非正常的无线模块，从而保证了系统能持续稳定工作。

Communication system of intelligent miniature circuit breaker and control method thereof

The invention discloses a communication system and a control method of an intelligent miniature circuit breaker, which belongs to the technical field of low-voltage circuit breaker control. The communication system comprises a power supply module, a communication module, a control module, an indicating module, a first wireless module, a second wireless module and a power output module. Two wireless modules work at the same time, the control module is used for processing the data received and sent to the intelligent micro breaker, when the wireless module has a can not work normally, the control module through the power output module to non normal wireless module power cut, and the alarm indication module, remind the replacement of non normal wireless module in order to ensure that the system can work steady.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了智能微型断路器的通信系统及其控制方法，属于低压断路器控制的

技术介绍
随着断路器技术的发展，微型断路器越来越智能化，对智能微型断路器的监控也在加强，无线通信模块可以是实现此功能，一般每个智能微型短路器只配备一个无线通信模块，但由于工业现场情况复杂，为保证能对现场数据监控的可靠性，可以采用有线通信与无线通信同时布置，例如CN201210244003公开了一种有线和无线热备冗余多主通信方法与现场网络节点模块，使用的就是有线加无线工作方式，当无线通信无法正常工作时，切换至有线通信，但这种方法因成本较高，且在切换通信方式时，会导致监控中心无法采集到现场的数据，且大部分产品与通信设备的通信接口单一，无可换性，导致通信模块的通用性差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述
技术介绍
的不足，提供了智能微型断路器的通信系统及其控制方法，实现了通信系统的双机热备，提高了通信系统的稳定性和可靠性，解决了有线加无线模式的通信系统在切换通信方式时需要切换时间的技术问题。本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案：智能微型断路器的通信系统包括：通信模块、控制模块、电源模块、电源输出模块、第一无线模块、第二无线模块，其中，所述通信模块一侧通过串口与智能微型断路器连接，通信模块另一侧通过串口与控制模块的第一串口连接，第一无线模块的串口与控制模块的第二串口连接，第二无线模块的串口与控制模块的第三串口连接，控制模块的电源端口、电源输出模块的输入端均与电源模块输出端连接，电源输出模块控制端与控制模块的数据端口连接，电源输出模块的输出端与第一无线模块的电源端口、第二无线模块的电源端口相连接；当第一无线模块、第二无线模块均正常工作时，控制模块通过通信模块传输第一、第二无线模块中任意一个无线模块上传的数据至智能微型断路器，控制模块向第一、第二无线模块发出发送相同报文的指令，当有无线模块故障时，控制模块调节电源输出模块的控制端信号以切断电源模块向故障无线模块的供电。作为所述智能微型断路器的通信系统的进一步优化方案，第一无线模块包括：电源滤波电路、无线信号收发电路、时钟发生电路，电源滤波电路输入端作为第一无线模块的电源端口与电源输出模块的输出端连接，无线信号收发电路的供电端口与电源滤波电路的输出端连接，无线信号收发电路的时钟输入端口与时钟发生电路连接，无线信号收发电路的串口作为第一无线模块的串口与控制模块的第二串口连接。进一步的，所述智能微型断路器的通信系统中，电源滤波电路包括：第一电感、第一至第八电容，其中，所述第一电感一端接电源输出模块输出的正极性直流电，第一至第八电容的一极分别与第一电感另一端并接后作为电源滤波电路的输出端，第一至第八电容的另一极与电源输出模块共同接地，第一电感的一端与第一至第八电容的另一极构成电源滤波电路的输入端。再进一步的，所述智能微型断路器的通信系统中，无线信号收发电路包括：Zigbee芯片、第二电感、第三电感、第九至第十三电容及天线，其中，所述第一电感与第一、第三、第四、第五、第六、第七电容的并接点与Zigbee芯片的模拟电源输入端连接，第一电感与第二电容的并接点与Zigbee芯片的数字电源输入端连接，Zigbee芯片的正极性射频差分信号收发端与第九电容一极连接，第九电容另一极与第二电感一端、第十一电容一极相连接，第十一电容另一极与第十三电容一极、第三电感一端相连接，第三电感另一端与第十二电容一极、第十电容一极相连接，第十电容另一极与Zigbee芯片的负极性射频差分信号收发端连接，第十三电容另一极与天线连接，Zigbee芯片的接地端口、第二电感另一端、第十二电容另一极、天线接地端脚与电源输出模块共同接地，Zigbee芯片任意两数字数据端口作为无线信号收发电路的串口，Zigbee芯片的模拟电源输入端以及数字电源输入端构成无线信号收发电路的供电端口，Zigbee芯片两晶振模拟接入端口以及两晶振数字接入端口构成无线信号收发电路的时钟输入端口。更进一步的，所述智能微型断路器的通信系统中，时钟发生电路包括：第二晶振电容、第三晶振电容、第十四至第十八电容及精密偏置电阻，其中，所述第二晶振电容接在Zigbee芯片两晶振模拟接入端口之间，第三晶振电容接在Zigbee芯片两晶振数字接入端口之间，第十四电容一极与Zigbee芯片数字电源输出端连接，第十五电容一极与第二晶振电容一极连接，第十六电容一极与第二晶振电容另一极连接，第十七电容一极与第三晶振电容一极连接，第十八电容与第三晶振电容另一极连接，精密偏置电阻一端与Zigbee芯片的一模拟数据端口连接，精密偏置电阻另一端、第十四至第十八电容的另一极与电源输出模块共同接地。作为所述智能微型断路器的通信系统的再进一步优化方案，第二无线模块包括：电源滤波电路、无线信号收发电路、时钟发生电路，电源滤波电路输入端作为第二无线模块的电源端口与电源输出模块的输出端连接，无线信号收发电路的供电端口与电源滤波电路的输出端连接，无线信号收发电路的时钟输入端口与时钟发生电路连接，无线信号收发电路的串口作为第二无线模块的串口与控制模块的第三串口连接。作为所述智能微型断路器的通信系统的更进一步优化方案，电源输出模块包括两个电路结构相同的子单元，每个子单元都包括：双刀双掷继电器、二极管、开关管，双刀双掷继电器的两个常开触点一端分别接电源模块输出的正极性直流电压和电源输出模块的地，双刀双掷继电器的两个常开触点另一端构成该子单元的输出端与一个无线模块的电源端口连接，开关管的基极作为该子单元的控制端口与控制模块的数据端口连接，开关管集电极经双刀双掷继电器线圈接直流启动电源，开关管发射极接地，二极管阳极与开关管集电极连接，二极管阴极接直流起动电源；每个子单元的控制端口构成电源输出模块的控制端，每个子单元中双刀双掷继电器的常开触点一端构成电源输出模块的输入端，每个子单元中双刀双掷继电器的常开触点另一端构成电源输出模块的输出端。进一步的，所述智能微型断路器的通信系统还包括与控制模块数据端口连接的指示模块，控制模块在无线模块故障时向该指示模块发送报警指令。智能微型断路器的通信系统的控制方法，在系统上电后，控制第一无线模块、第二无线模块均工作于激活模式，控制模块通过通信模块与处于激活模式的无线模块双向通信，检测到有无线模块故障时，控制模块切断电源输出模块向故障无线模块的供电，控制模块通过通信模块与仍处于激活模式的无线模块双向通信。进一步的，所述智能微型断路器的通信系统的控制方法中，检测到有无线模块故障的方法为：控制模块未接收到无线模块上传的数据时，判定该无线模块故障。本专利技术采用上述技术方案，具有以下有益效果：（1）本专利技术涉及的通信系统实现了双机热备，两个同时处于激活模式的无线模块互为备份，当一个处于激活模式的无线模块故障时，另一处于激活模式的无线模块能够正常通信，实现了通信模块切换无时隙，提高了通信系统的稳定性与可靠性；（2）通信系统通过通信模块实现USB、RS485、RS232的选择性输出，进而实现了通信接口的可替换，有利于通信系统在不同环境下的使用；（3）控制方法能及时切断不工作的无线模块，节约能源。附图说明图1为控制模块的电路图。图2为第一无线模块的电路图。图3为第二无线模块的电路图本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能微型断路器的通信系统，其特征在于，包括：通信模块、控制模块、电源模块、电源输出模块、第一无线模块、第二无线模块，其中，所述通信模块一侧通过串口与智能微型断路器连接，通信模块另一侧通过串口与控制模块的第一串口连接，第一无线模块的串口与控制模块的第二串口连接，第二无线模块的串口与控制模块的第三串口连接，控制模块的电源端口、电源输出模块的输入端均与电源模块输出端连接，电源输出模块控制端与控制模块的数据端口连接，电源输出模块的输出端与第一无线模块的电源端口、第二无线模块的电源端口相连接；当第一无线模块、第二无线模块均正常工作时，控制模块通过通信模块传输第一、第二无线模块中任意一个无线模块上传的数据至智能微型断路器，控制模块向第一、第二无线模块发出发送相同报文的指令，当有无线模块故障时，控制模块调节电源输出模块的控制端信号以切断电源模块向故障无线模块的供电。

【技术特征摘要】
1.智能微型断路器的通信系统，其特征在于，包括：通信模块、控制模块、电源模块、电源输出模块、第一无线模块、第二无线模块，其中，所述通信模块一侧通过串口与智能微型断路器连接，通信模块另一侧通过串口与控制模块的第一串口连接，第一无线模块的串口与控制模块的第二串口连接，第二无线模块的串口与控制模块的第三串口连接，控制模块的电源端口、电源输出模块的输入端均与电源模块输出端连接，电源输出模块控制端与控制模块的数据端口连接，电源输出模块的输出端与第一无线模块的电源端口、第二无线模块的电源端口相连接；当第一无线模块、第二无线模块均正常工作时，控制模块通过通信模块传输第一、第二无线模块中任意一个无线模块上传的数据至智能微型断路器，控制模块向第一、第二无线模块发出发送相同报文的指令，当有无线模块故障时，控制模块调节电源输出模块的控制端信号以切断电源模块向故障无线模块的供电。2.根据权利要求1所述智能微型断路器的通信系统，其特征在于，所述第一无线模块包括：电源滤波电路、无线信号收发电路、时钟发生电路，电源滤波电路输入端作为第一无线模块的电源端口与电源输出模块的输出端连接，无线信号收发电路的供电端口与电源滤波电路的输出端连接，无线信号收发电路的时钟输入端口与时钟发生电路连接，无线信号收发电路的串口作为第一无线模块的串口与控制模块的第二串口连接。3.根据权利要求2所述智能微型断路器的通信系统，其特征在于，所述电源滤波电路包括：第一电感、第一至第八电容，其中，所述第一电感一端接电源输出模块输出的正极性直流电，第一至第八电容的一极分别与第一电感另一端并接后作为电源滤波电路的输出端，第一至第八电容的另一极与电源输出模块共同接地，第一电感的一端与第一至第八电容的另一极构成电源滤波电路的输入端。4.根据权利要求3所述智能微型断路器的通信系统，其特征在于，所述无线信号收发电路包括：Zigbee芯片、第二电感、第三电感、第九至第十三电容及天线，其中，所述第一电感与第一、第三、第四、第五、第六、第七电容的并接点与Zigbee芯片的模拟电源输入端连接，第一电感与第二电容的并接点与Zigbee芯片的数字电源输入端连接，Zigbee芯片的正极性射频差分信号收发端与第九电容一极连接，第九电容另一极与第二电感一端、第十一电容一极相连接，第十一电容另一极与第十三电容一极、第三电感一端相连接，第三电感另一端与第十二电容一极、第十电容一极相连接，第十电容另一极与Zigbee芯片的负极性射频差分信号收发端连接，第十三电容另一极与天线连接，Zigbee芯片的接地端口、第二电感另一端、第十二电容另一极、天线接地端脚与电源输出模块共同接地，Zigbee芯片任意两数字数据端口作为无线信号收发电路的串口，Zigbee芯片的模拟电源输入端以及数字电源输入端构成无线信号收发电路的供电端口，Zigbee芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪先兵，张政，陈良启，彭靳，王祥傲，叶玺臣，王欢，庞军，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34