一种故障指示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种故障指示装置，包括：中央控制单元，将检测到的电器故障划分为至少两个等级，所述至少两个等级包括一级故障和二级故障；FPGA模块，接收来自中央控制单元的处理指令，输出至少两个输出信号，所述至少两个输出信号包括第一输出信号和第二输出信号；第一继电器，其一端与所述第一输出信号耦接；第一断路器，与所述第一继电器的另一端耦接；第二继电器，其一端与所述第二输出信号耦接；第二断路器，与所述第二继电器的另一端耦接；其中，当所述中央控制单元检测到所述一级故障时，所述FPGA模块输出所述第一输出信号，其中，所述第一输出信号为高电平；当所述中央控制单元检测到所述二级故障时，所述FPGA模块输出所述第二输出信号，其中，所述第二输出信号为高电平。

【技术实现步骤摘要】
一种故障指示装置
本专利技术涉及轨道交通领域，涉及轨道交通应用的一种故障指示电路。
技术介绍
故障断路器用于在线路或者用电设备发生故障时迅速切断电路并同时发出指示。被广泛应用的家用空气开关就是一种常用的故障断路器，它集控制和过电流、短路、欠电压等多种保护功能于一身。它能够实现分断电路和对电气设备进行保护，被广泛地用于低压配电和电力拖动系统中的各种场合。此外，还可以在故障断路器中增加无线通信模块，使得用户可以通过手机、电脑等智能终端，远程控制监控断路器的开合并记录时间。目前常见的故障指示方法是通过指示灯的亮灭闪状态和语音报警，或通过显示屏该人机接口实现故障的指示。这两类指示方案均只在故障发生时指示异常，不可在设备关闭后显示故障状态。而一些故障发生后，设备重启时无法复现，重启后的指示灯或显示屏上则显示正常状态，无声音报警。没有消除的故障，仍可能再次发生，此时继续使用设备，仍存在安全隐患。尤其在轨道交通领域，行车安全的隐患若造成事故，危险性极大。
技术实现思路
为了避免上述提到的安全隐患，本专利技术直接指示设备有无故障发生，对设备故障类型实现区分指示；并在设备电源关闭情况下保持故障指示状态。同时，当设备运行正常时，无需查看详细设备运行日志，可降低设备的维护时间。本专利技术提供了一种故障指示装置，其特征在于，所述故障指示装置包括：中央控制单元，将检测到的电器故障划分为至少两个等级，所述至少两个等级包括一级故障和二级故障；FPGA模块，接收来自中央控制单元的处理指令，输出至少两个输出信号，所述至少两个输出信号包括第一输出信号和第二输出信号；第一继电器，其一端与所述第一输出信号耦接；第一断路器，与所述第一继电器的另一端耦接；第二继电器，其一端与所述第二输出信号耦接；第二断路器，与所述第二继电器的另一端耦接；其中，当所述中央控制单元检测到所述一级故障时，所述FPGA模块输出所述第一输出信号，其中，所述第一输出信号为高电平；当所述中央控制单元检测到所述二级故障时，所述FPGA模块输出所述第二输出信号，其中，所述第二输出信号为高电平。在一个实施例中，所述一级故障为重大故障，直接影响设备安全，导致系统无法正常工作，或系统仍运行但不满足全部的安全功能要求；二级故障为次要故障，间接影响设备安全，系统仍正常运行，只对非安全功能造成一定影响。在一个实施例中，还包括第一电阻，所述第一电阻与所述第一断路器串联。在一个实施例中，还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第二断路器串联。在一个实施例中，所述第一输出信号和所述第二输出信号可以分别或同时置于高电平。在一个实施例中，设备正常运用前，所述第一和第二断路器置于闭合状态，当所述中央控制单元检测到相对应的故障时，所述FPGA模块输出的第一和第二输出信号分别或同时置于高电平，此时所述第一、第二继电器动作，触点闭合，所述第一、第二电阻和所述第一、第二断路器通电，此时，所述第一、第二断路器串联电路工作电流大于所述第一、第二断路器的额定电流，使所述第一、第二断路器弹出，指示系统存在故障；在整个系统关闭情况下，所述第一断路器、第二断路器亦可保持当前的故障指示状态；解除故障后，将所述第一、第二断路器置于闭合状态。在一个实施例中，所述第一、第二断路器内阻为376Ω，第一、第二断路器的额定电流为0.05A；在正常工作电压77V～137V下回路中电流为0.09A～0.16A，所述第一、第二断路器跳闸时间约为0.02s～0.09s；若第一和第二断路器同时动作，则此时瞬间电流合为0.18A～0.32A，瞬间最大功率为14W～44W。在一个实施例中，所述第一电阻或所述第二电阻的阻值为376Ω～650Ω。在一个实施例中，所述第一、第二断路器的额定电流在0.02A-1A范围内时，所述第一电阻或第二电阻的阻值在0Ω～1167Ω之间。附图说明本专利技术的以上
技术实现思路
以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的专利技术的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。图1示出根据本专利技术一实施例的故障指示装置的基本原理图；图2示出根据本专利技术一实施例的故障指示装置的动作曲线；图3示出根据本专利技术又一实施例的故障指示装置的基本原理图。附图标记说明101中央控制单元103FPGA模块105继电器106电阻107断路器109继电器110电阻111断路器301电源模块302电源模块具体实施方式以下在具体实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。图1示出根据本专利技术一实施例的故障指示装置的基本原理图。该故障指示装置包括中央控制单元101、现场可编程门阵列(FPGA)模块103、第一继电器105、第一断路器107、第二继电器109、第二断路器111。中央控制单元101负责系统控制，实现检测和控制逻辑的运行处理。中央控制单元101将检测到的异常划分为两个等级的故障。一级故障为重大故障，直接影响设备安全，导致系统无法正常工作，或系统仍运行但不满足全部的安全功能要求；二级故障为次要故障，间接影响设备安全，系统仍正常运行，只对非安全功能造成一定影响。FPGA模块103负责控制执行，接收来自中央控制单元101的处理指令，完成数字量的输入输出。当中央控制单元101检测到相关的一级故障时，FPGA模块103输出第一输出信号(OUT1)，其中，该第一输出信号为高电平；当中央控制单元101检测到相关的二级故障时，FPGA模块103输出第二输出信号(OUT2)，其中，该第二输出信号为高电平。断路器利用的是断路器过流保护弹出原理。设备正常运用前，需要将断路器置于闭合状态。当系统检测到相关故障时，FPGA输出OUT1、OUT2分别或同时置于高电平，这时继电器动作，触点闭合，电阻和断路器通电。这时，断路器串联电路工作电流大于断路器的额定电流，使断路器弹出，指示系统存在故障。整个系统关闭情况下，断路器亦可保持当前的故障指示状态。即，脱扣指示后不切断电源，不对设备启动运行造成影响。解除故障后，手动将断路器置于闭合状态。在一个实施例中，第一断路器107和第一电阻(R1)106串联。第一输出信号(OUT1)与第一继电器105耦接，第一继电器105与第一断路器107和第一电阻(R1)106的串联电路耦接。第二断路器109和第二电阻(R2)110串联。第二输出信号(OUT2)与第二继电器111耦接，第二继电器111与第二断路器110和第二电阻(R2)110的串联电路耦接。在一个实施例中，取电阻R1、R2的阻值为470Ω，选用的第一、第二断路器内阻为376Ω，第一、第二断路器的额定电流为0.05A。因此在正常工作电压77V～137V下回路中电流为0.09A～0.16A，根据断路器的动作曲线(如图2，其中横轴表示通过电流相对额定电流的倍数，纵轴表示断路器跳闸时间，单位s)，在电流为0.09A～0.16A条件下，断路器跳闸时间约为0.02s～0.09s。若两个断路器同时动作，此时瞬间电流合为0.18A～0.32A，瞬间最大功率为14W～44W。本专利技术的故障指示装置具有以下优点：首先，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障指示装置，其特征在于，所述故障指示装置包括：中央控制单元，将检测到的电器故障划分为至少两个等级，所述至少两个等级包括一级故障和二级故障；FPGA模块，接收来自中央控制单元的处理指令，输出至少两个输出信号，所述至少两个输出信号包括第一输出信号和第二输出信号；第一继电器，其一端与所述第一输出信号耦接；第一断路器，与所述第一继电器的另一端耦接；第二继电器，其一端与所述第二输出信号耦接；第二断路器，与所述第二继电器的另一端耦接；其中，当所述中央控制单元检测到所述一级故障时，所述FPGA模块输出所述第一输出信号，其中，所述第一输出信号为高电平；当所述中央控制单元检测到所述二级故障时，所述FPGA模块输出所述第二输出信号，其中，所述第二输出信号为高电平。

【技术特征摘要】
1.一种故障指示装置，其特征在于，所述故障指示装置包括：中央控制单元，将检测到的电器故障划分为至少两个等级，所述至少两个等级包括一级故障和二级故障；FPGA模块，接收来自中央控制单元的处理指令，输出至少两个输出信号，所述至少两个输出信号包括第一输出信号和第二输出信号；第一继电器，其一端与所述第一输出信号耦接；第一断路器，与所述第一继电器的另一端耦接；第二继电器，其一端与所述第二输出信号耦接；第二断路器，与所述第二继电器的另一端耦接；其中，当所述中央控制单元检测到所述一级故障时，所述FPGA模块输出所述第一输出信号，其中，所述第一输出信号为高电平；当所述中央控制单元检测到所述二级故障时，所述FPGA模块输出所述第二输出信号，其中，所述第二输出信号为高电平。2.如权利要求1所述的故障指示装置，其特征在于，所述一级故障为重大故障，直接影响设备安全，导致系统无法正常工作，或系统仍运行但不满足全部的安全功能要求；二级故障为次要故障，间接影响设备安全，系统仍正常运行，只对非安全功能造成一定影响。3.如权利要求1所述的故障指示装置，其特征在于，还包括第一电阻，所述第一电阻与所述第一断路器串联。4.如权利要求1所述的故障指示装置，其特征在于，还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第二断路器串联。5.如权利要求1所述的故障指示装置，其特征在于，所述第一输出信号和所述第二输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海彬，毛畅，钟真，罗永升，马茗岗，孙尚，李亚军，顾建远，
申请(专利权)人：湖南中车时代通信信号有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43