专利名称：基于单片机的断路器在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于单片机的断路器在线监测系统。
背景技术：
高压断路器是发电厂和变电所配电装置中必不可少的设备，3KV以及3KV以上电 力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备，高压 断路器在电站设备中数量多、投资大，其性能的可靠性直接关系到电力系统的安全运行，基 于断路器在电力系统中的数量和肩负的任务，其运行状态的好坏将直接影响着电力系统的 安全运行，据统计，在变、配电系统中，由高压断路器所导致的非计划停电事故，无论是在事 故次数，还是在事故所造成的停电时间上都占据总量60. 0%以上，因此，为了能够及早预测 高压断路器故障，对其进行在线监测，意义重大。目前对断路器包括计划检修或故障检修的 方式两种方式，一种，计划检修方式是不管断路器有无故障，到一定时间就打开断路器进行 检修，若断路器没有任何故障，这种检修方式，不仅造成了人力、物力的浪费，而且检修时， 不必要的停电也会造成不良影响，另一种，故障检修方式是断路器已经发生了故障才进行 检修，当断路器一旦不能正常运行，就会影响电力系统的安全运行；因此，有必要研制一种 断路器的在线监测系统，在不需要停电的情况下实时监测断路器的不同状态信号，即既不 需要按计划检修，也无需在断路器彻底发生故障了才检修，就能达到在线监测到断路器有 故障并且进行检修的目的。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的断路器在线监测系统，能够在线监 测断路器的不同状态信号，从而为后续的故障诊断提供数据信息，避免了不必要停电。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是一种基于单片机的断路器在线监 测系统，包括信号采集调理模块、具有A/D转换模块的单片机模块、按键控制模块、显示模 块和串口模块，所述信号采集调理模块的输出端与单片机模块的第一输入端电连接，按键 控制模块的输出端与单片机模块的第二输入端电连接，所述单片机模块的第一输出端与显 示模块的输入端电连接，单片机模块的第二输出端与串口模块的输入端电连接。所述信号采集调理模块包括分合间线圈电流采集调理模块、振动信号采集调理模 块和时间-行程特性信号采集调理模块，分合间线圈电流采集调理模块的输出端、振动信 号采集调理模块的输出端和时间-行程特性信号采集调理模块的输出端分别与单片机模 块的第一输入端中的3个接口电连接。所述分合闸线圈电流采集调理模块为TBC-300E系列的补偿式霍尔电流传感器， 振动信号采集调理模块为压电式加速度传感器，时间-行程特性信号采集调理模块为拉绳 位移传感器。所述单片机模块为ATmegaie集成芯片。所述按键控制模块为3*3按键矩阵。
3[0009]所述显示模块为IXD1602型液晶显示模块。所述串口模块为RS232串口模块。本实用新型的有益效果是采用上述结构后，由于本实用新型包括信号采集调理 模块、具有A/D转换模块的单片机模块、按键控制模块、显示模块和串口模块，所述信号采 集调理模块的输出端与单片机模块的第一输入端电连接，按键控制模块的输出端与单片机 模块的第二输入端电连接，所述单片机模块的第一输出端与显示模块的输入端电连接，单 片机模块的第二输出端与串口模块的输入端电连接，使用时，断路器的输出端与信号采集 调理模块的输入端电连接，断路器的分合闸线圈电流信号、振动信号和时间-行程特性信 号三种状态信号分别通过信号采集调理模块送至单片机模块。
以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的基于单片机的断路器在线监测系统的方框示意图；图2是本实用新型的基于单片机的断路器在线监测系统的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种基于单片机的断路器在线监测系统，包括信号采集调理模块 1、具有A/D转换模块的单片机模块2、按键控制模块3、显示模块4和串口模块5，所述信号 采集调理模块1的输出端与单片机模块2的第一输入端电连接，按键控制模块3的输出端 与单片机模块2的第二输入端电连接，所述单片机模块2的第一输出端与显示模块4的输 入端电连接，单片机模块2的第二输出端与串口模块5的输入端电连接。本实用新型所述信号采集调理模块1包括分合闸线圈电流采集调理模块1-1、振 动信号采集调理模块1-2和时间-行程特性信号采集调理模块1-3，分合间线圈电流采集调 理模块1-1的输出端、振动信号采集调理模块1-2的输出端和时间-行程特性信号采集调 理模块1-3的输出端分别与单片机模块2的第一输入端中的3个接口电连接。本实用新型所述分合闸线圈电流采集调理模块1-1为TBC-300E系列的补偿式霍 尔电流传感器，振动信号采集调理模块1-2为压电式加速度传感器，时间-行程特性信号采 集调理模块1-3为拉绳位移传感器；所述单片机模块2为ATmegaie集成芯片；所述按键控 制模块3为3*3按键矩阵；所述显示模块4为IXD1602型液晶显示模块；所述串口模块5为 RS232串口模块。如图2所示，本实用新型显示模块4的IXD1602芯片的输入端EN、RS、RW分别与单 片机模块2的ATmegal6集成芯片的输出端PB0、PB1、PB2电连接，显示模块4的LCD1602芯 片的输入端TADA广TADA8分别与单片机模块2的ATmegal6集成芯片的PC(T PC7电连接， 单片机模块2的ATmegaie集成芯片的输出端PDO、PDl分别与串口模块5的ΜΑΧ3232芯片 的rs232 txd端、rs232 rxd端电连接，使用时，断路器的分合闸线圈电流信号的输出端、振 动信号的输出端和时间-行程特性信号的输出端分别与信号采集调理模块1相应的分合闸 线圈电流采集调理模块1-1的输入端、振动信号采集调理模块1-2的输入端和时间-行程 特性信号采集调理模块1-3的输入端电连接，单片机模块2通过RS232串口模块5与上位 机电连接，信号采集调理模块1将采集到的分合闸线圈电流信号、振动信号和时间-行程特性信号经调理后送至单片机模块2处理，按键控制模块3为3*3按键矩阵，其输出端R0W1、 R0W2、R0W3、LINEl、LINE2、LINE3分别与单片机模块2的ATmegal6集成芯片的输出端PD2、 PD3、PD4、PD5、PD6、PD7电连接，其中3个按键Si、S2、S3分别为单片机模块2处理分合闸 线圈电流信号、振动信号和时间-行程特性信号的触发信号，其余按键S4、S5、S6、S7、S8、 S9可以用于电路扩展，若按下Si，则单片机模块2处理断路器的分合闸线圈电流信号，若按 下S2，则单片机模块2处理断路器的振动信号，若按下S3，则单片机模块2处理断路器时 间-行程特性信号，单片机模块2根据按下哪个按键处理哪路信号，并且将该信号进行A/D 转换的数字信号分别送至IXD1602型液晶显示模块4显示和通过RS232串口模块5送至上 位机，显示模块4显示监测结果，以及便于上位机根据数据进行故障诊断。 本实用新型能够实时监测断路器的分合闸线圈电流信号、振动信号和时间-行程 特性信号，在不需要停电的情况下，为后续的故障诊断提供数据信息。
权利要求1.一种基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于包括信号采集调理模块(1)、 具有A/D转换模块的单片机模块(2)、按键控制模块(3)、显示模块(4)和串口模块(5)，所 述信号采集调理模块(1)的输出端与单片机模块(2)的第一输入端电连接，按键控制模块 (3)的输出端与单片机模块(2)的第二输入端电连接，所述单片机模块(2)的第一输出端与 显示模块(4)的输入端电连接，单片机模块(2)的第二输出端与串口模块(5)的输入端电连 接。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于所述信号 采集调理模块(1)包括分合间线圈电流采集调理模块(1-1 )、振动信号采集调理模块(1-2) 和时间-行程特性信号采集调理模块(1-3)，分合闸线圈电流采集调理模块(1-1)的输出 端、振动信号采集调理模块(1-2)的输出端和时间-行程特性信号采集调理模块(1-3)的输 出端分别与单片机模块(2)的第一输入端中的3个接口电连接。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于所述分合 闸线圈电流采集调理模块(1-1)为TBC-300E系列的补偿式霍尔电流传感器，振动信号采集 调理模块(1-2)为压电式加速度传感器，时间-行程特性信号采集调理模块(1-3)为拉绳位 移传感器。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于所述单片 机模块(2)为ATmegaie集成芯片。
5.根据权利要求1所述的基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于所述按键 控制模块(3)为3*3按键矩阵。
6.根据权利要求1所述的基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于所述显示 模块(4)为IXD1602型液晶显示模块。
7.根据权利要求1所述的基于单片机的断路器在线监测系统，其特征在于所述串口 模块(5)为RS232串口模块。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的断路器在线监测系统，包括信号采集调理模块、具有A/D转换模块的单片机模块、按键控制模块、显示模块和串口模块，所述信号采集调理模块的输出端与单片机模块的第一输入端电连接，按键控制模块的输出端与单片机模块的第二输入端电连接，所述单片机模块的第一输出端与显示模块的输入端电连接，单片机模块的第二输出端与串口模块的输入端电连接。本实用新型能够在线监测断路器的不同状态信号，从而为后续的故障诊断提供数据信息，避免了不必要停电。
文档编号G01R31/327GK201886126SQ201020600110
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者苗红霞, 邓志祥, 高远, 齐本胜 申请人:河海大学常州校区