一种断路器在线监测终端制造技术

本发明专利技术涉及一种断路器在线监测终端，包括设置在断路器本体内的监测终端从机和设置在开关柜保护室内的监测终端主机，监测终端从机包括天线传感器以及与天线传感器相连接的分时选相模块、带通滤波模块、隔离模块、放大模块、模数转换模块、从机中央处理器以及2.4G无线射频发送模块；监测终端主机包括2.4G无线射频接收模块以及与2.4G无线射频接收模块相连的主机中央处理器和光电隔离模块。其产生的有益效果是，监测终端采用分体式设计，主从机模式工作。监测从机安装于断路器本体内，监测主机安装于开关柜保护室内，主从之间采用2.4G无线射频通信模块收发数据，从而避免使用航空插头布线，简化安装工序，提高高频信号传输可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种断路器在线监测终端
本专利技术涉及断路器真空度在线监测领域，尤其涉及一种断路器真空度在线监测终端。
技术介绍
传统的断路器真空度在线监测终端工作原理：由安装在真空断路器现场的天线传感器检测到屏蔽罩周围的特殊高频反馈信号的变化，通过信号传输通道和相应的滤波、放大以及转换器件将相关数据送达中央处理器进行判断处理。由于真空泡中的反馈信号和周边的电场与真空断路器现场的干扰噪声信号处于同一数量级的电场环境之中，因此必须从硬件和软件上采取抗干扰措施，保证系统有很强的抗干扰性能，使系统获得有效可靠的故障真实信号。为此，天线传感器发射、采集元件必须尽可能安放在屏蔽罩的附近，在硬件的各个环节上必须采用屏蔽、隔离、滤波、放大，选择合适的频带等措施避开干扰噪声的频谱。监测终端采用一体化设计，原始数据通过天线接收进入监测终端采样和处理。高频信号回路采用专用的同轴电缆连接。监测终端安装于开关柜保护室，而天线接收器安装于断路器本体，因此，同轴电缆必须经过断路器航空插头转接。这样就带来了两个问题：一是同轴电缆破口重接，必将导致波阻抗不均匀，对高频信号形成反射，这种反射不但导致信号的传输损耗增大，并且会使传输信号畸变，可能导致监测终端误动或拒动；二是占用航空插头的接口数量，导致航空插头接口数量不足，需简化断路器其他二次回路接线，甚至由于接口数量不足而不能安装监测终端。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带无线信号传输的断路器真空度在线监测终端。为实现上述目的，本专利技术的解决方案是：一种断路器在线监测终端，包括设置在断路器本体内的监测终端从机和设置在开关柜保护室内的监测终端主机，监测终端从机包括天线传感器以及与所述天线传感器相连接的分时选相模块、带通滤波模块、隔离模块、放大模块、模数转换模块、从机中央处理器以及2.4G无线射频发送模块；监测终端主机包括2.4G无线射频接收模块以及与所述2.4G无线射频接收模块相连的主机中央处理器和光电隔离模块；所述分时选项模块包括A/B/C相高频信号输入回路；所述隔离模块用于隔离前后级电路，防止高频信号对从机中央处理器的干扰；所述2.4G无线射频接收模块用于接收2.4G无线射频接收模块发来的射频信号。上述方案中，所述带通滤波模块采用带通滤波器，所述带通滤波器由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、放大器U1A和放大器U1B组成，电阻R1的一端连接INPUT端，另一端连接电容C1，电容C1的另一端连接放大器U1A输入端负极2，放大器U1A输出端1连接电阻R3，电阻R3的另一端连接电容C3，电容C3的另一端连接放大器U1B输入端负极6，放大器U1B输出端7连接OUTPUT端,电阻R2的一端连接电阻R1的另一端，电阻R2的另一端连接放大器U1A输出端1，电容C2与电阻R2并联，电阻R4的一端连接电阻R3的另一端，电阻R4的另一端连接放大器U1B输出端7，电容C4与电阻R4并联，放大器U1A和放大器U1B的正电源8接VCC，负电源4接地，放大器U1A输入端正极3和放大器U1B输入端正极5连接VREF端。上述方案中，所述电阻R1为300Ω，电阻R2为7.5K，电阻R3为82Ω，电阻R4为30K，电容C1、电容C2为、电容C3和电容C4均为0.01uF。上述方案中，所述监测终端主机还包括人机对话接口，包括液晶显示器、按键和指示灯，与主机中央处理器相连。上述方案中，所述监测终端主机还包括上位机通讯模块，用于与上位机进行RS-485通信。上述方案中，所述监测终端从机和监测终端主机均包括电源模块，交流220V输入，直流5V输出。本专利技术的断路器在线监测终端，监测终端采用分体式设计，主从机模式工作。监测从机安装于断路器本体内，监测主机安装于开关柜保护室内，主从之间采用2.4G无线射频通信模块收发数据，从而避免使用航空插头布线，简化安装工序，提高高频信号传输可靠性。附图说明图1是本专利技术断路器在线监测终端从机的结构框图；图2是本专利技术断路器在线监测终端主机的结构框图；图3是本专利技术断路器在线监测终端带通滤波器的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。结合图1和图2，本专利技术的一种断路器在线监测终端，包括设置在断路器本体内的监测终端从机和设置在开关柜保护室内的监测终端主机，监测终端从机包括天线传感器以及与天线传感器相连接的分时选相模块、带通滤波模块、隔离模块、放大模块、模数转换模块、从机中央处理器以及2.4G无线射频发送模块。监测终端主机包括2.4G无线射频接收模块以及与2.4G无线射频接收模块相连的主机中央处理器和光电隔离模块。天线传感器将高频反馈信号通过高频电缆传输至选相模块，分时选项模块周期性选通A相、B相或C相高频信号输入回路并对高频信号进行处理后发送至带通滤波模块，带通滤波模块采用带通滤波器提高有效频率信号的品质因数并抑制非有效频率信号后传输至隔离模块，用于隔离前后电路以防高频信号对从机中央处理器干扰，经隔离模块处理后的信号传输至放大模块，放大模块将信号进行幅值放大后传输至模数转换模块，模数转换模块将模拟量信号转换成数字量信号后传入中央处理器进行运算处理后再通过2.4G无线射频发送模块加密后输出。2.4G无线射频接收模块接收监测终端从机的2.4G无线射频发射模块发来的射频信号经解密后发送给中央处理器运算处理后通过光电隔离模块输出逻辑判断结果，一路继电器信号输出，一路音响报警输出，一路串行通信输出。其中，2.4G无线射频发射模块和2.4G无线射频接收模块在同一网内支持125个通道，解决了从发多主收的问题，当数量超过125个通道时，可采用地址分配一主多从的方案解决。监测终端主机还包括人机对话接口，包括液晶显示器、按键和指示灯，与主机中央处理器相连。监测终端主机还包括上位机通讯模块，与主机中央处理器相连，用于与上位机进行RS-485通信，将结果以数字量传送至上位机计算，实现联网功能。其中，带通滤波模块采用带通滤波器，如图3所示，带通滤波器由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、放大器U1A和放大器U1B组成，电阻R1的一端连接INPUT端，另一端连接电容C1，电容C1的另一端连接放大器U1A输入端负极2，放大器U1A输出端1连接电阻R3，电阻R3的另一端连接电容C3，电容C3的另一端连接放大器U1B输入端负极6，放大器U1B输出端7连接OUTPUT端,电阻R2的一端连接电阻R1的另一端，电阻R2的另一端连接放大器U1A输出端1，电容C2与电阻R2并联，电阻R4的一端连接电阻R3的另一端，电阻R4的另一端连接放大器U1B输出端7，电容C4与电阻R4并联，放大器U1A和放大器U1B的正电源8接VCC，负电源4接地，放大器U1A输入端正极3和放大器U1B输入端正极5连接VREF端。其中，电阻R1为300Ω，电阻R2为7.5K，电阻R3为82Ω，电阻R4为30K，电容C1、电容C2为、电容C3和电容C4均为0.01uF。相对传统的带通滤波器，重新配置了电阻电容值，保证频带不变的情况下，接收灵敏度提升了30db。监测终端从机和监测终端主机都设有电源模块，各自为所在的从机和主机提供电源，交流220V输入，直流5V输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种断路器在线监测终端，包括设置在断路器本体内的监测终端从机和设置在开关柜保护室内的监测终端主机，其特征在于：监测终端从机包括天线传感器以及与所述天线传感器相连接的分时选相模块、带通滤波模块、隔离模块、放大模块、模数转换模块、从机中央处理器以及2.4G无线射频发送模块；监测终端主机包括2.4G无线射频接收模块以及与所述2.4G无线射频接收模块相连的主机中央处理器和光电隔离模块；所述分时选项模块包括A/B/C相高频信号输入回路；所述隔离模块用于隔离前后级电路，防止高频信号对从机中央处理器的干扰；所述2.4G无线射频接收模块用于接收2.4G无线射频接收模块发来的射频信号。

【技术特征摘要】
1.一种断路器在线监测终端，包括设置在断路器本体内的监测终端从机和设置在开关柜保护室内的监测终端主机，其特征在于：监测终端从机包括天线传感器以及与所述天线传感器相连接的分时选相模块、带通滤波模块、隔离模块、放大模块、模数转换模块、从机中央处理器以及2.4G无线射频发送模块；监测终端主机包括2.4G无线射频接收模块以及与所述2.4G无线射频接收模块相连的主机中央处理器和光电隔离模块；所述分时选项模块包括A/B/C相高频信号输入回路；所述隔离模块用于隔离前后级电路，防止高频信号对从机中央处理器的干扰；所述2.4G无线射频接收模块用于接收2.4G无线射频接收模块发来的射频信号。2.根据权利要求1所述的断路器在线监测终端，其特征在于：所述带通滤波模块采用带通滤波器，所述带通滤波器由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、放大器U1A和放大器U1B组成，电阻R1的一端连接INPUT端，另一端连接电容C1，电容C1的另一端连接放大器U1A输入端负极2，放大器U1A输出端1连接电阻R3，电阻R3的另一端连接电容C3，电容C3的另一端连接放大器U1...

【专利技术属性】
技术研发人员：池凤泉，
申请(专利权)人：南京中汇电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32