一种故障诊断测控综合一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种故障诊断测控综合一体化装置，其中：机箱正面嵌有触摸显示屏，背面采用带有锁紧功能的拔插式板卡，主控板、电压采集板、电流采集板、数字输出板、数字输入板、通信板、电源板均以板卡的形式从机箱背面插入机箱，各板卡采用通用模块化设计，根据实际监测需要选配其中一种或多种。本实用新型专利技术能对常规变电站的局部智能化改造以及安全稳定运行问题进行统一监控管理。

【技术实现步骤摘要】
一种故障诊断测控综合一体化装置
本技术涉及一种变电站故障诊断技术，具体地，涉及一种故障诊断测控综合一体化装置。
技术介绍
电网经过多年发展，已经建设了一批稳定可靠的传统变电站。但随着电网的迅速发展，变电站方面对于可靠性、安全性、电能质量等方面需求与日俱增，传统综合自动化变电站己经逐渐无法满足电网的发展要求。就目前广泛存在的常规变电站，由于一次设备及互感器等过程层设备的非电子化和无智能组件，因此完全实现全数字化直至智能化变电站改造，所涉及的范围及难度较大。此外，随着新能源接入方式的不断增加，分布式发电技术得到了快速发展。然而，分布式电源渗透率的不断提高也给电力系统的调度、安全运行、保护和系统稳定控制带来了新的挑战。系统稳定问题日益突出，电力系统安全问题也变得更加重要。需要集成监测与控制技术、变电站自动化技术，以实现系统的稳定性监测和控制。系统一旦发生安全及稳定运行问题,就会造成长时间、大范围停电,因此,需要不断研究区域安全稳定监测控制,促进电力行业的发展。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种故障诊断测控综合一体化装置，对常规变电站的局部智能化改造以及安全稳定运行问题进行统一监控管理。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种故障诊断测控综合一体化装置，包括机箱、主控板、电源板和触摸显示屏，所述装置还包括电压采集板、电流采集板、数字输出板、数字输入板、通信板；所述机箱正面嵌有所述触摸显示屏，背面采用带有锁紧功能的拔插式板卡；所述主控板、所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板、所述电源板均以板卡的形式从机箱背面插入所述机箱，各板卡采用通用模块化设计，根据实际监测需要选配其中一种或多种；其中：所述电压采集板，其输入端连接电网自身的高压电压互感器，输出端连接所述主控板；所述电压采集板采集电网监控所需的交流电压信号，并将采集的交流电压信号转换为数字信号后传输到所述主控板；所述电流采集板，其输入端连接电网自身的高压电流互感器，输出端连接所述主控板；所述电流采集板采集电网监控所需的交流电流信号，并将采集的交流电流信号转换为数字信号后传输到所述主控板；所述数字输出板，连接所述主控板，用于将所述主控板的电网监控所需数字控制信号电气隔离后直接输出；所述数字输入板，连接所监测的电网设备和所述主控板，用于采集电网监控所需数字状态信号，经电气隔离后传输到所述主控板；所述通信板，连接所述主控板，实现装置与电网自身的上级监控设备的通讯，通讯数据经所述通信板传输到所述主控板；所述电源板，为整个装置提供工作电源，经所述电源板电气隔离及降压后，电源直接连接到所述主控板、所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板、所述触摸显示屏；所述触摸显示屏，连接所述主控板，用于显示电网监控所需的信息，所述触摸显示屏集成有LED指示灯；所述主控板，是整个装置的核心，与所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板以及所述触摸显示屏连接，接收所述电压采集板、所述电流采集板传来的电压、电流数据；接收所述数字输入板传来的开入信号；向所述数字输出板发送控制信号；与所述通信板进行通讯数据的交互；向所述触摸显示屏发送显示内容。本技术上述的各板卡采用通用模块化设计，可以根据实际监测需要，选配其中的一种或多种板卡，能最大限度的满足现场监测要求。本技术进一步设置为，所述电压采集板、所述电流采集板，其与所述主控板的接口完全相同，根据监控所需的电压与电流的数量选配相应的电压采集板或电流采集板，均可以根据监控需要进行灵活选配。本技术进一步设置为，所述数字输出板、所述数字输入板，其与所述主控板的接口完全相同，根据监控所需的开出与开入的数量选配相应的数字输出板或数字输入板，均可以根据监控需要进行灵活选配。本技术进一步设置为，所述电压采集板及所述电流采集板，采用16位差分ADC芯片。进一步的，所述ADC芯片连接所述主控板内部的FPGA控制器，由所述主控板内部的FPGA控制器产生的采样时序控制全部电压及电流的同步采样。所述电流采集板还采用5P10录波专用电流互感器，用于可靠采集短路故障时的暂态电流信号。本技术进一步设置为，所述主控板包括用于数据处理的ARM与DSP双核处理器、用于控制时序的FPGA控制器以及用于存储数据的存储器，所述ARM与DSP双核处理器、所述FPGA控制器、所述存储器均与所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板连接。本技术进一步设置为，所述通信板为以下任一种通信板：-支持RS232、RS485串行通讯的通信板；-支持网络通讯的通信板，比如网络通讯支持常规RJ45接口，也支持多模光纤接口。RJ45接口或光纤接口都可以组成环网。本技术进一步设置为，所述数字输入板包括全桥整流电路、光电隔离电路、脉冲去抖动电路，其中：所述全桥整流电路，其输入端连接到电网自身的开入信号输出节点，输出端连接到光电隔离电路；所述全桥整流电路使所述数字开入板支持多种电压等级的开入信号，以及支持直流或交流开入信号；对直流信号，可以支持共阳极或共阴极开入信号；所述光电隔离电路，其输入端连接全桥整流电路，输出端连接到脉冲去抖电路；所述光电隔离电路使所述数字开入板将外部开入信号与内部的电路实现电气隔离，防止外部干扰进入装置内部；所述脉冲去抖动电路，其输入端连接光电隔离电路，输出端连接到所述主控板；所述脉冲去抖电路用于去掉外部开入信号中的干扰脉冲，防止由于干扰造成开入信号误采集。本技术上述故障诊断测控综合一体化装置可以独立安装于各变电站监控点，实现对各点的就地实时监控，采用分布式组成。同时，采用DSP与ARM双核处理器为数据处理的核心，FPGA为控制时序核心，利用高精度16位差分ADC采集器件、高速数据处理，可以实时得到现场的电流、电压、功率、电量等信息，并实时监测谐波、电压波动、闪变、功率和三相不平衡等常见的电能质量问题，为变电站安全监控提供可靠的支持。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：本技术设计采用一体化、模块化硬件，设计合理、实用、稳定可靠性高，贴合现场控制要求，可以根据现场具体监控要求调整装置配置，整机运行稳定可靠，各系统显示精确，监测全面，符合在线监控的要求，对配电网故障诊断检测的准确性方面提供了有力和可靠保障。本技术结构简单安全稳定，在现场监控单元设备相互独立，一个功能故障不会影响其它功能运行，系统充分考虑系统的冗余容错能力，具备完善的防雷和抗电磁场干扰及静电影响的能力。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术一实施例中装置的外观示意图；图2为本技术一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种故障诊断测控综合一体化装置，包括机箱、主控板、电源板和触摸显示屏，其特征在于，所述装置还包括电压采集板、电流采集板、数字输出板、数字输入板、通信板；所述机箱正面嵌有所述触摸显示屏，背面采用带有锁紧功能的拔插式板卡，所述主控板、所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板、所述电源板均以板卡的形式从机箱背面插入所述机箱，各板卡采用通用模块化设计，根据实际监测需要选配其中一种或多种；其中：/n所述电压采集板，其输入端连接电网自身的高压电压互感器，输出端连接所述主控板；所述电压采集板采集电网监控所需的交流电压信号，并将采集的交流电压信号转换为数字信号后传输到所述主控板；/n所述电流采集板，其输入端连接电网自身的高压电流互感器，输出端连接所述主控板；所述电流采集板采集电网监控所需的交流电流信号，并将采集的交流电流信号转换为数字信号后传输到所述主控板；/n所述数字输出板，连接所述主控板，用于将所述主控板的电网监控所需数字控制信号电气隔离后直接输出；/n所述数字输入板，连接所监测的电网设备和所述主控板，用于采集电网监控所需数字状态信号，经电气隔离后传输到所述主控板；/n所述通信板，连接所述主控板，实现装置与电网自身的上级监控设备的通讯，通讯数据经所述通信板传输到所述主控板；/n所述电源板，为整个装置提供工作电源，经所述电源板电气隔离及降压后，电源直接连接到所述主控板、所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板、所述触摸显示屏；/n所述触摸显示屏，连接所述主控板，用于显示电网监控所需的信息，所述触摸显示屏集成有LED指示灯；/n所述主控板，是整个装置的核心，与所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板以及所述触摸显示屏连接，接收所述电压采集板、所述电流采集板传来的电压、电流数据；接收所述数字输入板传来的开入信号；向所述数字输出板发送控制信号；与所述通信板进行通讯数据的交互；向所述触摸显示屏发送显示内容。/n...

【技术特征摘要】
1.一种故障诊断测控综合一体化装置，包括机箱、主控板、电源板和触摸显示屏，其特征在于，所述装置还包括电压采集板、电流采集板、数字输出板、数字输入板、通信板；所述机箱正面嵌有所述触摸显示屏，背面采用带有锁紧功能的拔插式板卡，所述主控板、所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板、所述电源板均以板卡的形式从机箱背面插入所述机箱，各板卡采用通用模块化设计，根据实际监测需要选配其中一种或多种；其中：
所述电压采集板，其输入端连接电网自身的高压电压互感器，输出端连接所述主控板；所述电压采集板采集电网监控所需的交流电压信号，并将采集的交流电压信号转换为数字信号后传输到所述主控板；
所述电流采集板，其输入端连接电网自身的高压电流互感器，输出端连接所述主控板；所述电流采集板采集电网监控所需的交流电流信号，并将采集的交流电流信号转换为数字信号后传输到所述主控板；
所述数字输出板，连接所述主控板，用于将所述主控板的电网监控所需数字控制信号电气隔离后直接输出；
所述数字输入板，连接所监测的电网设备和所述主控板，用于采集电网监控所需数字状态信号，经电气隔离后传输到所述主控板；
所述通信板，连接所述主控板，实现装置与电网自身的上级监控设备的通讯，通讯数据经所述通信板传输到所述主控板；
所述电源板，为整个装置提供工作电源，经所述电源板电气隔离及降压后，电源直接连接到所述主控板、所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板、所述触摸显示屏；
所述触摸显示屏，连接所述主控板，用于显示电网监控所需的信息，所述触摸显示屏集成有LED指示灯；
所述主控板，是整个装置的核心，与所述电压采集板、所述电流采集板、所述数字输出板、所述数字输入板、所述通信板以及所述触摸显示屏连接，接收所述电压采集板、所述电流采集板传来的电压、电流数据；接收所述数字输入板传来的开入信号；向所述数字输出板发送控制信号；与所述通信板进行通讯数据的交互；向所述触摸显示屏发送显示内容。


2.根据权利要求1所述的一种故障诊断测控综合一体化装置，其特征在于，所述电压采集板、所述电流采集板，其与所述主控板的接口完全相同，根据监控所需的电压与电流的数量选配相应的电压采集板或电流采集板。


3.根据权利要求1所述的一种故障诊断测控综合一体化...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡燕玲，李兴美，符春云，杨彦斌，张文辉，张可，段兰，赵凤，李杰，张翔，芮平，尹文兆，王冬梅，杨旺霞，张静，杨士俊，徐飞，王自宏，韩斌，杨文波，袁蓉，王永，刘斌，贾雅君，张建文，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司大理供电局，上海君世电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53