一种变电站电闸姿态检测电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站电闸姿态检测电路，由电源及接口防护电路和姿态信息处理及通信电路组成，所述的电源及接口防护电路包括同时连接接口防护电路的对外接口电路和对内接口电路，所述的对外接口电路依次连接电源预处理及防护电路、电源隔离及转换电路、线性稳压电路和姿态传感器后连接对内接口电路，所述的电源隔离及转换电路通过DC 5V连接对内接口电路；还公开了检测方法；对于运行于户外且电磁环境极其恶劣的小型化设备，特别是需要通过雷击、静电放电、电快速瞬变等试验的设备，具有重要的参考价值。要的参考价值。要的参考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站电闸姿态检测电路和方法


[0001]本专利技术属于测控领域，涉及电网变电站智能测控，具体涉及一种变电站电闸姿态检测电路，以及姿态检测方法。

技术介绍

[0002]因变电站所处的环境极其恶劣，安装空间狭小，要求该姿态检测电路及软件抑制漂移、在线校准、物理体积小、抗干扰能力强、可靠性高、具备防反接、防误接、防水、防尘、防雷击、防静电、防浪涌、防电快速瞬变、具备过压保护、欠压保护、过流保护、IAP（两线制RS485接口在应用编程）等功能。
[0003]经充分调研，目前市面上的姿态检测电路，无法全部满足上述实际应用要求，无法全部通过环境试验、EMC(电磁兼容)试验、EMI（电磁干扰）试验，暂无得到了实际应用的相关
技术介绍
。

技术实现思路

[0004]为提高国家电网变电站的自动化、智能化、小型化水平，国家电网某变电站进行了试点升级改造，本专利技术的目的之一是利用姿态检测电路对刀闸的分合状态进行检测，提出一种变电站电闸姿态检测电路。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变电站电闸姿态检测电路，由电源及接口防护电路和姿态信息处理及通信电路组成，所述的电源及接口防护电路包括同时连接接口防护电路的对外接口电路和对内接口电路，所述的对外接口电路依次连接电源预处理及防护电路、电源隔离及转换电路、线性稳压电路和姿态传感器后连接对内接口电路，所述的电源隔离及转换电路通过DC 5V连接对内接口电路。
[0006]所述的一种变电站电闸姿态检测电路，其电源隔离及转换电路和姿态传感器之间连接有线性稳压电路，所述的姿态信息处理及通信电路包括CPU应用电路以及分别连接CPU应用电路的姿态检测及解算电路和RS485收发电路，所述的CPU应用电路、姿态检测及解算电路和RS485收发电路同时与电源隔离及转换电路连接，还包括用于连接上位机的接口防护电路，所述的接口防护电路与RS485收发电路连接。
[0007]所述的一种变电站电闸姿态检测电路，其CPU应用电路为连接线性稳压电路的单片机，所述的CPU应用电路还分别连接对外接口电路、RS485驱动/接收器和内部调试接口电路，所述的线性稳压电路和RS485驱动/接收器分别与对外接口电路连接。
[0008]所述的一种变电站电闸姿态检测电路，其CPU应用电路为连接线性稳压电路的ARM，所述的CPU应用电路还分别连接对外接口电路、RS485驱动/接收器、内部调试接口电路、晶振电路、复位电路和片外FLASH，所述的线性稳压电路和RS485驱动/接收器分别与对外接口电路连接。
[0009]本专利技术的目的之二提出一种变电站电闸姿态检测方法，包括如下步骤：初始化后先开机自检，如果自检不正常就进行异常处理，进行在线校准；
自检正常后选择是否进行IAP升级，否则进入在线校准；是则进行升级/更新程序，然后再进入在线校准，通过CPU应用电路对片外FLASH读取参数并发送相关指令及数据，CPU应用电路同时向内部调试接口电路发送调试数据和指令，向对外接口电路发送姿态传感器的控制指令和姿态数据，向复位电路发送上电自动复位指令；CPU应用电路向姿态检测及解算电路发送指令，姿态检测及解算电路确认是否输入，否则进行姿态检测，对内接口电路获取姿态传感器的姿态信息；是则控制电闸执行，若执行不正常则进入异常处理；若执行正常则进行执行结果应答，依次通过姿态检测及解算电路进行姿态检测和解算处理，对内接口电路向接口防护电路传输RS485通信数据，然后接口防护电路向对外接口电路传输RS485通信数据；判断是否保存数据参数，否则进行结束与否选择；是则对片外FLASH 进行FLASH擦写，如果擦写不正常则进入异常处理擦写正常则进行结束与否选择：如果是则选择结束，如果否则进入指令输入确认。
[0010]本专利技术的有益效果是：1，首次解决了姿态检测电路，在国家电网变电站智能测控系统中的工程化应用问题。
[0011]2，针对国家电网变电站电磁环境恶劣、电磁干扰严重、防护范围要求宽，防反接、防误接、过压保护、欠压保护、过流保护、自动校准、在线升级等问题，解决了信号易受干扰、通讯易中断、电源不稳定、抑制漂移、在线校准、IAP等技术难题。
[0012]3，针对设备体积小、防护等级要求高等问题，解决了小型姿态检测电路无法通过环境试验，无法通过GB/T17626规定的16.8kV空气放电、8.8kV接触放电、
±
4kV电快速瞬变等EMC、EMI试验问题。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的整体硬件组成框图；图2是本专利技术电源及接口防护电路第二实施例的框图；图3是本专利技术电源及接口防护电路第二实施例的原理图；图4是本专利技术电源及接口防护电路第一实施例的框图；图5是本专利技术电源及接口防护电路第一实施例的原理图；图6是本专利技术姿态信息处理及通信电路第一实施例的框图；图7是本专利技术姿态信息处理及通信电路第一实施例的原理图；图8是本专利技术姿态信息处理及通信电路第二实施例的框图；图9是本专利技术姿态信息处理及通信电路第二实施例的原理图；图10 是本专利技术的检测方法流程图。
[0014]各附图标记为：1—电源及接口防护电路，11—电源预处理及防护电路，12—电源隔离及转换电路，13—对外接口电路，14—对内接口电路，15—姿态传感器，16—线性稳压电路，2—姿态信息处理及通信电路，21—CPU应用电路，22—姿态检测及解算电路，23—RS485收发电路，24—接口防护电路，25—RS485驱动/接收器，26—内部调试接口电路，27—
晶振电路，28—复位电路，29—片外FLASH。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0016]参照图1所示，本专利技术公开的一种变电站电闸姿态检测电路，由电源及接口防护电路1和姿态信息处理及通信电路2两部分组成，其中源及接口防护电路1和姿态信息处理及通信电路2均设计了两种解决方案，这两种解决方案均能满足上述全部应用要求，可根据用户实际应用需求进行选择。
[0017]如图2所示，电源及接口防护电路1的一种解决方案包括同时连接接口防护电路24的对外接口电路13和对内接口电路14，所述的对外接口电路13依次连接电源预处理及防护电路11、电源隔离及转换电路12、线性稳压电路16和姿态传感器15后连接对内接口电路14，连接外部9～36V DC供电的电源预处理及防护电路11分别为电源隔离及转换电路12和对外接口电路13输入9～36V DC电源，所述的电源隔离及转换电路12通过5V DC连接对内接口电路14，对内接口电路14获取姿态传感器15的姿态信息，对内接口电路14向接口防护电路24传输RS485通信数据，然后接口防护电路24向对外接口电路13传输RS485通信数据。
[0018]如图3所示，G1是陶瓷气体放电管，也被称为防雷管，R2、R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站电闸姿态检测电路，其特征在于：由电源及接口防护电路（1）和姿态信息处理及通信电路（2）组成，所述的电源及接口防护电路（1）包括同时连接接口防护电路（24）的对外接口电路（13）和对内接口电路（14），所述的对外接口电路（13）依次连接电源预处理及防护电路（11）、电源隔离及转换电路（12）、线性稳压电路（16）和姿态传感器（15）后连接对内接口电路（14），所述的电源隔离及转换电路（12）连接对内接口电路（14）。2.根据权利要求1所述的一种变电站电闸姿态检测电路，其特征在于，所述的电源隔离及转换电路（12）和姿态传感器（15）之间连接有线性稳压电路（16），所述的姿态信息处理及通信电路（2）包括CPU应用电路（21）以及分别连接CPU应用电路（21）的姿态检测及解算电路（22）和RS485收发电路（23），所述的CPU应用电路（21）、姿态检测及解算电路（22）和RS485收发电路（23）同时与电源隔离及转换电路（12）连接，还包括用于连接上位机的接口防护电路（24），所述的接口防护电路（24）与RS485收发电路（23）连接。3.根据权利要求2所述的一种变电站电闸姿态检测电路，其特征在于，所述的CPU应用电路（21）为连接线性稳压电路（16）的单片机，所述的CPU应用电路（21）还分别连接对外接口电路（13）、RS485驱动/接收器（25）和内部调试接口电路（26），所述的线性稳压电路（16）和RS485驱动/接收器（25）分别与对外接口电路（13）连接。4.根据权利要求2所述的一种变电站电闸姿态检测电路，其特征在于，所述的CPU应用电路（21）为连接线性稳压电路（16）的A...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松坤，邹志，张琪，
申请(专利权)人：武汉华中天纬测控有限公司，
类型：发明
国别省市：