一种基于以太网的可通信智能断路器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种基于以太网的可通信智能断路器，包括中央处理器、电网信号采集电路、脱扣执行机构、以太网控制器、智能断路器，所述电网信号采集电路的输入端连接电网，所述电网信号采集电路的输出端连接所述中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端连接脱扣执行机构，所述脱扣执行机构的输出端连接智能断路器的控制端，所述中央处理器的输出端双向连接所述以太网控制器，所述以太网控制器双向连接网络隔离器，所述网络隔离器通过网口连接以太网。本实用新型专利技术除了具有传统断路器的功能外,还具有智能化、模块化、可通信化的特点,通过智能断路器的通信功能互联成区域网,实现联网通信、集中监控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于以太网的可通信智能断路器
本技术涉及电子控制
，特别涉及一种基于以太网的可通信智能断路器。
技术介绍
断路器是配电系统中的一种重要的控制电器和保护电器，断路器安装在电源和负载单元之间的电气保护装置，以保护电动机、变压器以及输电线路的负载设备。通常，断路器不具备电参数检测和通信功能，工作人员不能远距离了解断路器运行状况，对出现的故障前兆不能及时切断断路器的运行工作。例如，当断路器运行超过负荷时，容易引起电力系统的故障。随着通信技术和网络技术在配电系统中的应用,以及工业控制网络化的发展,对现场智能断路器信息管理提出了网络化的要求,实现现场级的Ethernet/Internet通信成为断路器智能控制器的发展趋势。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本技术的目的提供一种基于以太网的可通信智能断路器，解决传统的断路器不具备电参数检测和通信功能的问题。为了实现上述目的，本技术提供一种基于以太网的可通信智能断路器，包括：中央处理器、电源、电网信号采集电路、脱扣执行机构、存储器、实时时钟、键盘与液晶显示模块、以太网控制器、智能断路器，其特征在于，所述电源的输入端接入电网，所述电源的输出端连接所述中央处理器的电源端，所述电网信号采集电路的输入端连接电网，所述电网信号采集电路的输出端连接所述中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端连接脱扣执行机构，所述脱扣执行机构的输出端连接智能断路器的控制端，所述存储器、实时时钟、键盘与液晶显示模块分别与所述中央处理器连接，所述中央处理器的输出端双向连接所述以太网控制器，所述以太网控制器双向连接网络隔离器，所述网络隔离器通过网口连接以太网。进一步的，所述电网信号采集电路包括电压检测电路、电流检测电路、转换电路、调理电路，所述电压检测电路、电流检测电路的输入端分别连接电网，所述电压检测电路、电流检测电路的输出端分别连接转换电路的输入端，所述转换电路的输出端连接调理电路的输入端，所述调理电路的输出端连接中央处理器的输入端。进一步的，所述中央处理器通过以太网连接远端监控中心。进一步的，所述中央处理器选用TMS320F2812型号的芯片，且内部自带A/D转换模块。进一步的，所述以太网控制器选用RTL8019AS型号。进一步的，所述网络隔离器选用20F001N型号。进一步的，所述网口选用RJ45型号的以太网接口。本技术的有益效果如下：1、本技术将以太网接口及其控制电路嵌入智能断路器的控制电路中，并通过以太网控制器控制智能断路器的控制电路与远端监控中心进行通信，实现了智能断路器的远程控制。该设计不仅具有很高的使用价值,同时,对工业控制网络中其他智能电器的设计也提供了一定的参考价值。2、本技术通过电网信号采集电路采集电网内的电压信号和电流信号，并将其转换为模拟电路可处理的电平信号,经过调理电路的采样、滤波、放大等处理,送入中央处理器处理，然后经中央处理器自带的A/D转换模块，转换为数字信号供中央处理器进行运算和处理,运算结果与整定值比较,输出符合预设保护特性的逻辑电平信号,这些信号经放大后可直接驱动脱扣执行机构,由脱扣执行机构使智能断路器动作，整个工作流程简单，智能断路器的控制电路能够通过对电网参数的采集和处理来给出相应的控制信息，使得智能断路器操作准确，更加灵活，提高效率。3、本技术的基于以太网的可通信智能断路器除了具有传统断路器的功能外,还具有智能化、模块化、可通信化的特点,通过智能断路器的通信功能互联成区域网,实现联网通信、集中监控。4、本技术采用存储器和键盘与液晶显示模块的设计，将各种故障保护的动作电流和时间整定值通过液晶显示和键盘设定,并预先存储在存储器中，便于后期维护和记录。5、本技术采用网络隔离器的设计，使得以太网通信传输的隔离能力强，转换精度高。6、本技术的原理简单可行，所采用的元器件均为市面常用的元器件，制造成本低，便于更换维修，可以大范围推广使用。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术的结构框图；图2为本技术的电网信号采集电路的结构框图；图3为本技术的太网控制器的网络连接示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。本技术提供一种基于以太网的可通信智能断路器，参考附图1-3，包括：中央处理器1、电源2、电网信号采集电路3、脱扣执行机构4、存储器5、实时时钟6、键盘与液晶显示模块7、以太网控制器8、智能断路器9，电源2的输入端接入电网10，电源2的输出端连接中央处理器1的电源端，用于给中央处理器供电，电网信号采集电路3的输入端连接电网10，电网信号采集电路3的输出端连接中央处理器1的输入端，中央处理器1的输出端连接脱扣执行机构4，脱扣执行机构4的输出端连接智能断路器9的控制端，存储器5、实时时钟6、键盘与液晶显示模块7分别与中央处理器1连接，中央处理器1的输出端双向连接以太网控制器8，以太网控制器8双向连接网络隔离器11，网络隔离器11通过网口12连接以太网。中央处理器1通过以太网连接远端监控中心。具体的，如图2所示，电网信号采集电路3包括电压检测电路31、电流检测电路32、转换电路33、调理电路34，电压检测电路31、电流检测电路32的输入端分别连接电网10，用于检测电网10的电压和电流，电压检测电路31、电流检测电路32的输出端分别连接转换电路33的输入端，利用转换电路33将检测到的电压和电流信号转换为模拟电路可处理的电平信号，转换电路33的输出端连接调理电路34的输入端，利用调理电路对转换后的信号进行采样、滤波、放大等处理,调理电路34的输出端连接中央处理器1的输入端。中央处理器1选用TMS320F2812型号的芯片，且内部自带A/D转换模块。利用A/D转换模块将调理电路34处理后的信号转换为数字信号给中央处理器进行运算和处理。运算结果与整定值比较,输出符合预设保护特性的逻辑电平信号,这些信号经放大后可直接驱动脱扣执行机构,使智能断路器动作。如图3所示，以太网控制器8选用RTL8019AS型号与中央处理器连接，通过网络隔离器后,接入以太网中。网络隔离器11选用20F001N型号。网口12选用RJ45型号的以太网接口。RTL8019AS是一种兼容NE2000的高度集成的以太网控制器,它实现了以太网的媒介访问层和物理层的功能,包括MAC数据帧的组装/拆分与收发、地址识别、CRC编码校验、曼彻斯特编解码、接收噪声抑制、输出脉冲成形、超时重传、链路完整性检测、信号极性检测与纠正等。RTL8019AS的外部总线符合ISA标准,它与主控制器有3种接口模式,即PnP模式、RT模式和跳线模式,本技术中采用便于DSP应用的跳线模式来选择I/O端口和中断。工作原理：电网信号采集电路中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于以太网的可通信智能断路器，包括中央处理器、电源、电网信号采集电路、脱扣执行机构、存储器、实时时钟、键盘与液晶显示模块、以太网控制器、智能断路器，其特征在于，所述电源的输入端接入电网，所述电源的输出端连接所述中央处理器的电源端，所述电网信号采集电路的输入端连接电网，所述电网信号采集电路的输出端连接所述中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端连接脱扣执行机构，所述脱扣执行机构的输出端连接智能断路器的控制端，所述存储器、实时时钟、键盘与液晶显示模块分别与所述中央处理器连接，所述中央处理器的输出端双向连接所述以太网控制器，所述以太网控制器双向连接网络隔离器，所述网络隔离器通过网口连接以太网。

【技术特征摘要】
1.一种基于以太网的可通信智能断路器，包括中央处理器、电源、电网信号采集电路、脱扣执行机构、存储器、实时时钟、键盘与液晶显示模块、以太网控制器、智能断路器，其特征在于，所述电源的输入端接入电网，所述电源的输出端连接所述中央处理器的电源端，所述电网信号采集电路的输入端连接电网，所述电网信号采集电路的输出端连接所述中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端连接脱扣执行机构，所述脱扣执行机构的输出端连接智能断路器的控制端，所述存储器、实时时钟、键盘与液晶显示模块分别与所述中央处理器连接，所述中央处理器的输出端双向连接所述以太网控制器，所述以太网控制器双向连接网络隔离器，所述网络隔离器通过网口连接以太网。2.如权利要求1所述的基于以太网的可通信智能断路器，其特征在于：所述电网信号采集电路包括电压检测电路、电流检测电路、转换电路、调理电路，所述电压检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，张丹洋，李小文，窦胜，
申请(专利权)人：国网江西省电力公司南昌供电分公司，国家电网公司，南京能瑞电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36