一种具备状态监测功能的压板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力系统中的保护或控制装置压板，尤其是一种具备状态监测功能的压板。其特点是：包括压板基座(4)，在该压板基座(4)上安装有可移动的压板连片(1)，在该压板连片(1)底部的安装槽中固定安装有磁铁(2)，而在该压板连片(1)下方的压板基座(4)的腔体(3)内固定安装有至少两个霍尔传感器。本发明的压板可以将其状态信息转换为电信号输出，从而有利于其它智能设备对压板状态进行监测，并且可以将压板状态信息传送至远程端供远方调度机构掌控。
【专利说明】一种具备状态监测功能的压板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统中的保护或控制装置压板，尤其是一种具备状态监测功能的压板。
【背景技术】
[0002]目前广泛应用于电力系统继电保护和自动装置回路中的压板，其作用是在保护装置出口跳闸或自动装置出口控制回路中增加可人工操作的回路断点，可实现保护或自动装置回路的人工操作，确保保护或自动装置回路可靠断开，为装置校验提供便利和安全支撑。
[0003]然而普通压板不具备状态监测功能，压板状态远方无法进行查看，只能通过现场核对的方式进行查看。同时，对一些需远方调度机构掌握的关键性压板，由于缺乏监视和监督手段，导致人为因素误投入或误退出，对电力系统安全稳定运行造成一定的隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种具备状态监测功能的压板，能够将压板状态信息转换为电信号从而有利于对其状态进行监测。
[0005]一种具备状态监测功能的压板，其特别之处在于:包括压板基座，在该压板基座上安装有可移动的压板连片，在该压板连片底部的安装槽中固定安装有磁铁，而在该压板连片下方的压板基座的腔体内固定安装有至少两个霍尔传感器。
[0006]其中在压板连片下方的压板基座的腔体内还固定安装有微控制器，该微控制器分别与所有霍尔传感器连接，该微控制器还通过射频收发集成电路与天线连接。
[0007]其中微控制器还与电压基准源连接。
[0008]其中微控制器还与电源管理电路连接，该电源管理电路分别与电池、太阳能电池板、电源输入接口和储能单元连接。
[0009]其中微控制器还与指示灯和蜂鸣器连接。
[0010]本发明的压板可以将其状态信息转换为电信号输出，从而有利于其它智能设备对压板状态进行监测，并且可以将压板状态信息传送至远程端供远方调度机构掌控。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图1为本发明的结构示意图；
[0012]附图2为图1的A-A剖视图；
[0013]附图3为本发明中微控制器及其周边部分的电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、2、3所示，本发明是一种具备状态监测功能的压板，包括压板基座4，在该压板基座4上安装有可移动的压板连片1，在该压板连片1底部的安装槽中固定安装有磁铁2，而在该压板连片1下方的压板基座4的腔体3内固定安装有至少两个处在不同位置的霍尔传感器。上述技术方案为本发明专利的基本组成，具有该组成之后，使用时就可以通过电力系统中常用的智能设备(例如微控制器或工控机)等监测不同位置的两个或更多霍尔传感器的输出信号，即可借此判断出压板连片I的位置状态信息，然后可以由本地设备进行报警或参与逻辑判断等处理，或者传输给远程端使用。
[0015]进一步的，其中在压板连片I下方的压板基座4的腔体3内还固定安装有微控制器，该微控制器分别与所有霍尔传感器连接以获得其状态信号，从而能检测(判断)压板连片I的位置状态，该微控制器还通过射频收发集成电路与天线连接，从而能将压板连片I的位置状态通过无线方式发出。上述微控制器还与电压基准源连接，并且微控制器还与电源管理电路连接，该电源管理电路分别与电池、太阳能电池板、电源输入接口和储能单元连接。另外微控制器还与指示灯和蜂鸣器连接。这样通过微控制器即可进行本地声光报警处理，也可直接将压板连片I位置状态信号通过无线方式发送至远程端。很明显，微控制器的上述两种功能均为微控制器的典型应用或者现有常规技术手段。
[0016]下面结合附图来对本发明进行进一步详细的说明:
[0017]本发明中控制电路部分主要由微控制器和电压基准源组成。电源管理电路部分主要由电源管理电路、一次性电池、储能单元、弱光太阳能电池板、电源输入接口组成。压板状态监测电路部分由霍尔传感器组、磁铁2组成。状态指示电路部分由指示灯、蜂鸣器组成。射频收发单元部分由射频收发集成电路、晶体振荡器、天线组成。
[0018]其中微控制器是压板状态监测模块的控制核心，微控制器用于管理和控制各个功能电路。电压基准源通过微控制器的I/o供电，电压基准源的输出端连接到微控制器的VREF(基准源输入端)端口，电压基准源为微控制器提供参考电压。电源输入接口可接入外部电源，外部电源为模块电路提供连续、稳定的工作电源。弱光太阳能电池板连接到电源管理电路。弱光太阳能电池可将环境的光能转化电能，即使在室内弱光条件下也可以获取一定的电能。电源管理电路优先分配使用弱光太阳能电池的电量，多余的电能则会存储在储能单元中。一次性电池做为后备电源，只有在储能单元供电不足时，一次性电池才开始供电。一次性电池通常选择大容量、长寿命电池，无线智能压板在完全没有其它电源供电的情况下，仅依靠一次性电池也能有很长的使用寿命。
[0019]其中电源管理电路用于管理各个功能电路并为微控制器提供工作电源，电源管理电路连接到微控制器1/0，微控制器还可以通过I/O监测输入电源、储能单元、一次性电池等电压信息，根据所获取的电压信息执行相关的操作。
[0020]磁铁2固定在压板连片I上，压板连片I转动时，磁铁2的位置也随之变化。霍尔传感器组连接到微控制器的1/0，微控制器通过I/O读取霍尔传感器组信息并为其供电。霍尔传感器组由两个或以上霍尔传感器按照一定规则排列组合而成，霍尔传感器组用于非接触式检测磁铁2位置信息，微控制器还可以通过读取霍尔传感器组信息来判断压板连片I的转动状态，进而确定当前压板的投、退状态。
[0021]其中指示灯连接到微控制器的I/O。指示灯用于无线智能压板状态的视觉指示，压板处于不同的状态会有不同颜色和位置的指示灯点亮，操作压板时也会有相应的指示灯闪烁提醒。蜂鸣器连接到微控制器的I/o。蜂鸣器用于无线智能压板状态的听觉指示，操作压板时会有不同音调的声音提醒操作人员是否操作成功和当前压板的状态。射频收发集成电路连接到微控制器SPI总线端口，微控制器通过SPI总线控制射频收发单元的读、写和无线信号发送、接收等操作。晶体振荡器为射频收发集成电路提供正常工作所需的时钟。
[0022]天线用于辐射和接收无线信号，天线采用印刷天线，印刷天线具有体积小、成本低、性能稳定、可靠性高等优点，便于产品小型化和生产装配。
[0023]本发明的工作原理是:
[0024]本发明的压板主要用于在线监测压板状态，并将压板状态信息写入射频收发单元，然后通过无线信道发送出去。压板工作时还可以监测电源输入情况和储能单元的电量。当储能单元储能不足时，压板会还可以进入大占空比的间歇工作模式。在间歇工作模式下，压板定时启动监测压板状态，然后将处理后的压板状态信息和其他系统信息通过无线信道发送出去，在完成无线发送后进入休眠，从而降低功耗、延长电源工作时间。
[0025]当储能单元储能充足时，特别是接入外部电源后，压板设置成高效的连续工作模式。在连续工作模式下，除实现间歇工作模式下所具备的功能之外，还可以实现参数设置、程序升级、压板系统预演等功能。压板系统预演是一个能降低压板操作失误率、提高工作效率的功能:将压板的投、退操作通过无线传感器网络平台传输给各个压板，压板用指示灯显示预演操作，操作人员只需要根据指示灯状态执行相应的操作即可，正确或错误的操作都会有蜂鸣器和指示灯提供双重提示。压板系统的预演功能可大大降低压板操作人员的工作量和精神压力，降低压板操作失误率，提高工作效率。
【权利要求】
1.一种具备状态监测功能的压板，其特征在于:包括压板基座(4)，在该压板基座(4)上安装有可移动的压板连片(I)，在该压板连片(I)底部的安装槽中固定安装有磁铁(2)，而在该压板连片(I)下方的压板基座(4)的腔体(3)内固定安装有至少两个霍尔传感器。
2.如权利要求1所述的一种具备状态监测功能的压板，其特征在于:其中在压板连片(I)下方的压板基座(4)的腔体(3)内还固定安装有微控制器，该微控制器分别与所有霍尔传感器连接，该微控制器还通过射频收发集成电路与天线连接。
3.如权利要求2所述的一种具备状态监测功能的压板，其特征在于:其中微控制器还与电压基准源连接。
4.如权利要求2所述的一种具备状态监测功能的压板，其特征在于:其中微控制器还与电源管理电路连接，该电源管理电路分别与电池、太阳能电池板、电源输入接口和储能单元连接。
5.如权利要求2所述的一种具备状态监测功能的压板，其特征在于:其中微控制器还与指示灯和蜂鸣器连接。
【文档编号】G05B19/042GK104391465SQ201410673897
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】刘志远, 邹洪森, 胡淼龙, 赵欣洋, 秦有苏, 李宁, 夏绪卫, 孙秉毅, 陈海军, 李君宏, 刘婷, 林恒, 侯亮, 王天鹏 申请人:国家电网公司, 国网宁夏电力公司检修公司, 浙江维思无线网络技术有限公司