电力二次设备状态采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电力二次设备状态采集系统，包括：若干AD采样电阻网络，AD采样电阻网络均包括分别安装于若干电力二次设备侧方的若干传感装置以及分别安装于若干电力二次设备的操作装置上的若干传感附件，传感装置由开关电阻分别与支路开关并联形成；若干采集器，若干采集器用于分别采集若干AD采样电阻网络输出的模拟信号并进行AD转换，并将AD转换值进行计算并与内部状态表进行比较，转换为各个操作装置的开关量状态；以及总线数据管理装置，总线数据管理装置通过总线的方式与若干采集器进行通信连接。本实用新型专利技术的电力二次设备状态采集系统具有升级改造安全合理、电路设计简单、改造成本低廉的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力
，特别是涉及一种电力二次设备状态采集系统。
技术介绍
随着电力技术的不断发展，电力智能化程度已经达到了一定的水平，特别是一次设备的智能化程度，基本已能实现远方的状态监视；而电力二次设备如变电站内的压板、空开等却因为各种技术原因，目前还广泛处于“就地化”与“人工化”的状态识别的方式，特别是当前大规模处于投运状态的变电站、厂站，其二次设备的状态采集难度更大，严重影响了是电力智能化的全面发展。目前，针对电力二次设备状态采集的方法主要是对二次设备进行升级改造。然而改造需要停运相关设备、改动二次接线，且二次设备数量多，改造工作量大且工艺要求高，难度大，改造周期长，改造后还需要进行相关试验。而目前对二次设备状态采集的方式大多都是一个通道采集一个二次设备状态，这样的电路结构比较简单。但是当需要集中进行多个二次设备状态且二次设备分布距离远的采集时，就需要多个采集通道和多级中继，这样需要增加多路采集电路及PCB板面积，从而导致消耗更多结构空间，且需要消耗更多CPU的I/O口资源，由于I/O口数量以及结构空间有限，这样决定了这种采集方式采集的数量是有限的，由于信号干扰和信号衰减等原因不能实现远距离的状态采集。同时这种方式集中进行多个状态采集时成本较高、连接线较多、可靠性低。
技术实现思路
针对上述现有技术现状，本技术所要解决的技术问题在于，提供一种升级改造安全合理、电路设计简单、改造成本低廉的电力二次设备状态采集系统。为了解决上述技术问题，本技术所提供的一种电力二次设备状态采集系统，包括：若干AD采样电阻网络，每个所述AD采样电阻网络均包括模拟信号输出端、分别安装于若干电力二次设备侧方的若干传感装置以及分别安装于若干电力二次设备的操作装置上的若干传感附件，若干传感装置由若干开关电阻分别与若干支路开关并联形成，若干传感装置串接在模拟信号输出端与电源的地之间，所述模拟信号输出端与电源的正极之间串联采样电阻；当电力二次设备处于接通状态时，安装于该电力二次设备的操作装置上的传感附件激活该电力二次设备侧方的传感装置的支路开关，当电力二次设备处于断开状态时，安装于该电力二次设备的操作装置上的传感附件不能激活该电力二次设备侧方的传感装置的支路开关；若干采集器，若干采集器的输入端分别与若干所述AD采样电阻网络的模拟信号输出端连接，用于分别采集若干所述AD采样电阻网络输出的模拟信号并进行AD转换，并将AD转换值进行计算并与内部状态表进行比较，转换为各个操作装置的开关量状态；以及总线数据管理装置，所述总线数据管理装置通过总线的方式与若干所述采集器进行通信连接。在其中一个实施例中，若干开关电阻的阻值按编号顺序逐渐递减或逐渐递增。在其中一个实施例中，所述总线为485总线、SPI总线、IIC总线、422总线、EIB总线、TXD/RXD总线、LIN总线、CAN总线、ProfiBus总线或者现场总线。在其中一个实施例中，所述传感附件激活所述传感装置的支路开关的方式为磁、光或机电感应。本技术提供的电力二次设备状态采集系统，通过AD采样电阻网络将电力二次设备的操作装置的物理状态转变成开关量，并将多个开关量信号转换成模拟信号，再通过采集器采集AD采样电阻网络输出的模拟信号并进行AD转换，并将AD转换值进行计算并与内部状态表进行比较，转换为各个操作装置的开关量状态，从而确定开关量对应的二次设备的状态，最终将二次设备状态以数字信息的方式通过总线上送到总线数据管理装置。与现有技术相比，不停运相关一、二次设备及不改动二次接线，使得电力二次设备状态采集的升级改造安全合理、切实可行，电路设计简单、改造成本低廉、系统组成简洁清晰，开关状态管理方便有效。本技术附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。附图说明图1为现有技术中的电力二次设备的简化示意图；图2为本技术实施例中的电力二次设备状态采集系统的原理示意图；图3为本技术实施例中的电力二次设备状态采集系统的AD采样电阻网络的原理示意图；图4和图5为本技术实施例中的传感装置动作原理示意图，其中，图4为开关闭合时的状态，图5为开关打开时的状态。具体实施方式下面参考附图并结合实施例对本技术进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。图1为现有技术中的电力二次设备的简化示意图，图2为本技术实施例中的电力二次设备状态采集系统的原理示意图。如图1、2所示，电力二次设备状态采集系统包括若干AD采样电阻网络31、...、3n、若干采集器21、...、2n以及总线数据管理装置10。图3为本技术实施例中的电力二次设备状态采集系统的AD采样电阻网络的原理示意图。如图3所示，所述AD采样电阻网络包括电源VCC、采样电阻R′、若干开关电阻R1、...、Rn、若干支路开关S1、...、Sn和若干传感附件J1′、...、Jn′，若干支路开关S1、...、Sn分别与若干开关电阻R1、...、Rn并联形成若干传感装置J1、...、Jn，所有传感装置J1、...、Jn相互串联在模拟信号输出端AD与电源VCC的地之间，模拟信号输出端AD与电源VCC的正极之间串联采样电阻R′。若干开关电阻R1、...、Rn的阻值不同。为了方便计算，若干开关电阻R1、...、Rn的阻值按编号顺序逐渐递减或逐渐递增(如：R、1/2R、1/3R、...、1/nR，或者R、2R、3R、...、nR)。传感装置J1、...、Jn在支路开关S1、...、Sn闭合状态时的阻值为0，传感装置J1、...、Jn在支路开关S1、...、Sn断开状态时的阻值为Ri，0＜i≤n。本实施例中，采样电阻R’和开关电阻R1、...、Rn的设计能够满足n个支路开关S1、...、Sn的所有状态组合，使得模拟信号输出端AD最多能够输出2^n种能够被所述采集器的AD采样电路识别的不同的电压信号。若干传感附件J1′、...、Jn′分别安装在电力二次设备的操作装置K1、...、Kn上，用于分别激活若干支路开关S1、...、Sn。即：当电力二次设备的操作装置K1处于接通状态时，安装于此操作装置K1上的传感附件J1′激活安装于此操作装置K1侧方的支路开关S1，此时支路开关S1闭合(见图4)；相反地，当电力二次设备的操作装置K1处于断开状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力二次设备状态采集系统，其特征在于，包括：若干AD采样电阻网络(31、...、3n)，每个所述AD采样电阻网络均包括模拟信号输出端(AD)、分别安装于若干电力二次设备侧方的若干传感装置(J1、...、Jn)以及分别安装于若干电力二次设备的操作装置(K1、...、Kn)上的若干传感附件(J1′、...、Jn′)，若干传感装置(J1、...、Jn)由若干开关电阻(R1、...、Rn)分别与若干支路开关(S1、...、Sn)并联形成，若干传感装置(J1、...、Jn)串接在模拟信号输出端(AD)与电源(VCC)的地之间，所述模拟信号输出端(AD)与电源(VCC)的正极之间串联采样电阻(R′)；当电力二次设备处于接通状态时，安装于该电力二次设备的操作装置上的传感附件激活该电力二次设备侧方的传感装置的支路开关，当电力二次设备处于断开状态时，安装于该电力二次设备的操作装置上的传感附件不能激活该电力二次设备侧方的传感装置的支路开关；若干采集器(21、...、2n)，若干采集器(21、...、2n)的输入端分别与若干所述AD采样电阻网络(31、...、3n)的模拟信号输出端(AD)连接，用于分别采集若干所述AD采样电阻网络(31、...、3n)输出的模拟信号并进行AD转换，并将AD转换值进行计算并与内部状态表进行比较，转换为各个操作装置(K1、...、Kn)的开关量状态；以及总线数据管理装置(10)，所述总线数据管理装置(10)通过总线的方式与若干所述采集器(21、...、2n)进行通信连接。...

【技术特征摘要】
1.一种电力二次设备状态采集系统，其特征在于，包括：
若干AD采样电阻网络(31、...、3n)，每个所述AD采样电阻网络均包括模
拟信号输出端(AD)、分别安装于若干电力二次设备侧方的若干传感装置(J1、...、
Jn)以及分别安装于若干电力二次设备的操作装置(K1、...、Kn)上的若干传感附
件(J1′、...、Jn′)，若干传感装置(J1、...、Jn)由若干开关电阻(R1、...、Rn)分别
与若干支路开关(S1、...、Sn)并联形成，若干传感装置(J1、...、Jn)串接在模拟
信号输出端(AD)与电源(VCC)的地之间，所述模拟信号输出端(AD)与电源(VCC)
的正极之间串联采样电阻(R′)；当电力二次设备处于接通状态时，安装于该电力
二次设备的操作装置上的传感附件激活该电力二次设备侧方的传感装置的支路
开关，当电力二次设备处于断开状态时，安装于该电力二次设备的操作装置上
的传感附件不能激活该电力二次设备侧方的传感装置的支路开关；
若干采集器(21、...、2n)，若干采集器(21、...、...

【专利技术属性】
技术研发人员：常青，张朋良，王永林，李启平，陈海军，吴天音，
申请(专利权)人：珠海优特电力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44