专利名称：直流系统绝缘监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气系统监测装置，尤其是一种直流系统绝缘状态的监测仪器。
背景技术：
目前在电力系统中运行的直流接地检测装置中，多是通过整定平衡电阻桥的门限值来进行接地检测的。这种检测方式存在整定值不准确、不灵敏、误差大、接地电压(接地电阻)无法测量等缺点；也有某些厂家生产的检测装置是通过在母线或支路上加入交流信号，检测各支路的电流互感器的输出值，来实现对接地支路的判断和接地电阻的检测。这种检测方式因受母线对地间电容影响较大，故精度很难保证，而且还或多或少地对直流系统造成影响。
实用新型内容本实用新型通过套在各支路上的漏电流传感器的输出信号实现绝缘监测，当某条支路出现接地故障后，该传感器即能输出信号，计算机就能采样此信号，判断出接地支路，计算出接地电阻和接地电压，故无需在母线或支路上注入交流信号，因此不会对直流系统造成任何影响。
为实现本实用新型绝缘监测的目的，设计方案如下直流系统绝缘监测仪包括微处理器的控制和存储回路单元，由微处理器、写有控制程序的用户程序存储器、用户数据存储器、地址锁存器、3-8译码器、看门狗构成；键盘显示单元，由液晶显示区、智能键盘和显示处理电路部分、用户键盘输入区构成；总线扩展、信号采集、转换、处理单元，由时序分配区、片选信号分配、模数转换、I/O扩展区、故障处理区、信号输入区构成；还包括一个电源。
本实用新型采用高精度漏电流传感器和微型计算机控制技术，并采用了汉字化液晶屏显示的人机界面，可方便直观地了解系统运行状态，并可通过键盘设定I、II段母线电压的上、下报警值及母线接地电阻的报警值，以适用不同用户的各种特殊功能要求。当直流系统的某条支路发生接地故障时，本装置能够迅速查出其接地的极性，路号(模拟显示图中光标闪动回路为接地故障回路)接地电阻值和所属母线段数；可把接地日期，时间记录下来，以供用户查询或把数据通过串行口输出给用户的上位机系统，供用户集中监视；可对直流系统的I、II段母线电压进行监视，对母线电压的上、下限值进行越限报警(报警值可由用户整定)，报警方式采取了面板红色指示灯闪动及音响来提醒操作人员，同时还提供一组常开触点供用户集中控制使用；本监测仪可用在一段母线的直流系统中，也可监视两段独立的直流母线系统。本监测仪的标准配置为I段母线1-32个回路，II段母线为1-32个回路，也可根据用户的实际情况进行适当调整；系统具有日期，时钟显示，用户可对其进行实时修正；本监测仪配有RS-422和RS-485接口，按一致的通讯规约可将设备的运行信息传至上位机，供系统集中监控。


图1是直流系统绝缘监测仪组成框图；图2是微处理器的控制和存储回路单元原理图；图3是键盘显示单元原理图；图4-a、图4-b是总线扩展、信号采集、转换、处理单元原理图；图5是微处理器的控制程序流程图。
具体实施方式
以下是结合附图对直流系统绝缘监测仪电路组成做更详细描述。
附图1所示，直流系统绝缘监测仪包括微处理器的控制和存储回路单元1、键盘显示单元2、总线扩展、信号采集、转换、处理单元3、和电源4。
附图2所示，微处理器的控制和存储回路单元由89C51微处理器的控制区、用户程序存储器27256、用户数据存储器6264、地址锁存器744S573、3-8译码器74LS138、看门狗组成。在微处理器的控制和存储单元中，采用地址锁存74AS573用来进行低8位地址的锁存，通过其扩展数据存储器和程序存储器。89C51带有内部EEPROM的微处理器，可通过内/外存储器选择开关EA来选择，当EA管脚接高电平时使用内部EEPROM，当EA管脚接低电平时使用外部程序存储器。微处理器的P2口的P22、P23、P24接译码器74LS138的A、B、C三脚来产生8位(Y0-Y7)片选信号，其中Y1、Y3接两个AD574，YO接8255。ALE接74AS573的C引脚，PSEN接27256的OE和6264的CS2引脚。
附图3所示，键盘显示单元，由液晶MGL240128T、74AS573构成。在本单元中选用MGL240128T，点阵式液晶图形显示控制器。字符有硬件设置，可以图形方式，文本方式及图形文本合成方式进行显示，本装置用其作采样数据显示，通过锁存器74AS573对键盘进行控制。
附图4-a、图4-b所示，总线扩展、信号采集、转换、处理单元，该单元中外部的采样信号LM358进行放大传送给AD7506进行通道切换，通过4个AD7506切换16×4路信号采集。再把信号传送给通过8255扩展的输入输出端口，两个AD574进行四路电压、电流的数模转换，微处理器通过AD574的采样数据进行处理，判断是否有故障，当出现故障时发出故障声光报警。
附图5所示，微处理器的控制程序流程图。开始对系统和液晶进行初始化STEP＝0，根据STEP的数值转到相应的端口进行控制，当STEP＝0时，是处理键盘和显示程序。当STEP＝1时，是进行数据采集和分析运算。当STEP＝2时，是进行故障报警及处理程序。程序根据STEP的变化进行循环处理，直到人为的关机结束。
权利要求1.一种直流系统绝缘监测仪，其特征在于监测仪器包括微处理器的控制和存储回路单元，由微处理器的控制区、用户程序存储器、用户数据存储器、地址锁存器、3-8译码器、看门狗构成；键盘显示单元，由液晶显示区、智能键盘和显示处理电路部分、用户键盘输入区构成；总线扩展、信号采集、转换、处理单元，由时序分配区、片选信号分配、模数转换、I/O扩展区、故障处理区、信号输入区构成；还包括一个电源。
2.权利要求1所述的直流系统绝缘状态的监测仪，其特征在于在微处理器的控制和存储单元中，采用地址锁存74AS573用来进行低8位地址的锁存，通过其扩展数据存储器和程序存储器；键盘显示单元，由液晶MGL240128T、74AS573构成；总线扩展、信号采集、转换、处理单元中，通过4个AD7506切换16×4路信号采集，两个AD574进行四路电压、电流的数模转换。
专利摘要本实用新型公开了一种直流系统绝缘监测仪，采用高精度漏电流传感器和微型计算机控制技术，并采用了汉字化液晶屏显示的人机界面，可方便直观地了解系统运行的绝缘状态。直流系统绝缘监测仪包括微处理器的控制和存储回路单元；键盘显示单元；总线扩展、信号采集、转换、处理单元；还包括一个电源。本装置可用在一段母线的直流系统中，也可监视两段独立的直流母线系统。本监测仪的标准配置为I段母线1－32个回路，II段母线为1－32个回路，也可根据用户的实际情况进行适当调整；系统具有日期，时钟显示，用户可对其进行实时修正；本监测仪配有RS－422和RS－485接口，按一致的通讯规约可将设备的运行信息传至上位机，供系统集中监控。
文档编号G01R31/02GK2630860SQ03212159
公开日2004年8月4日 申请日期2003年3月26日 优先权日2003年3月26日
发明者王良润, 吴新军, 官红子 申请人:鞍山科技大学科信公司