CN106093478A - 一种智能电力数据模块及分体式显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能电力数据模块及分体式显示器，智能电力数据模块，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设有电流互感器，电流互感器二次线与下线路板连接，下线路板通过上下线路板连接线与上线路板连接；所述上线路板与分体式显示器连接端子连接；所述上线路板和下线路板分别对应的与上接线端子和下接线端子连接。分体式电力智能网络通信仪表，包括所述上接线端子通过电压信号线与铜排连接，同时通过RS485通讯线与无线网络通讯模块连接，下接线端子与电动开关分合闸操作、励磁脱扣、开关状态、接地温控等信号线连接，所述分体式显示器连接端子通过第一连接线与分体式显示器连接，所述分体式显示器还设有合闸按键及指示灯、分闸按键及指示灯以及设置键、进入键、调整键和返红包键。
Description
技术领域
本发明涉及技术为电力智能网络通信仪表领域，尤其涉及智能电力数据模块及分体式显示器。
背景技术
在当今电气化时代，各类电力智能网络通信仪表，得到越来越多的应用和发展。但普遍存在的一个突出问题，仪表一般都安装在各类板面上，因智能网络通信仪表所需采集的数据量比普通仪表要大得多，一只仪表一般需要连接十几至几十根信号导线，况且按照国家3C认证要求，110V电压等级以上信号线截面不得少于1.5mm²,电流导体不少于2.5 mm²，致使密密麻麻的各类信号导体线，遍布于配电柜各个部位，特别集中于仪表板接线侧。
这样，一是造成二次线太多太长，成本高；二是接线复杂用工多且易出差错；三是运行检修工作量大、时间长，影响正常用电。四是由于电气信号导体太多，RS485等通讯线无法躲开过多强电势的干扰。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种智能电力数据模块及分体式显示器，彻底去除了遍布于仪表门及电气梁上敷设的大量二次线。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能电力数据模块，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设有电流互感器，电流互感器二次线与下线路板连接，下线路板通过上下线路板连接线与上线路板连接；所述上线路板与显示器连接端子连接；所述上线路板和下线路板分别对应的与上接线端子和下接线端子连接。
所述上壳体和下壳体通过上下壳体连接螺栓连接。
所述上壳体与上壳体固定底脚连接，下壳体与下壳体固定底脚连接。
所述上接线端子包括电压输入端子、电流校验输入端子、有功电能脉冲端子、无功电能脉冲端子、电源端子及RS-485端子；所述下接线端子包括开关量输入端子、开关量输出端子及分合闸指示端子。
所述上线路板包括调理电路，三相电压信号和三相电流信号经调理电路转变为弱电信号，进入电参数处理器进行运算处理后，得出设定的电参数，单片机与电参数处理器进行通信，实时读取电参数，然后再通过驱动芯片驱动液晶段码显示；所述单片机的输入端还与键盘及开关量输入端子电连接；所述单片机的输出端与开关量输出端子、RS485通信端子电连接。
所述上接线端子通过电压信号线与铜排连接，所述RS485通讯线与网络无线通讯模块连接，所述下接线端子通过信号线与电动开关、接点温控器连接，所述分体式显示器连接端子通过第一连接线与显示器连接。
所述显示器安装在配电柜中间的小型仪表门上。
所述下端子排与电动开关连接的信号线包括开关分合闸及指示、开关状态、接点温度、快速分励信号线。
所述分体式显示器包括壳体，所述壳体的一侧通过液晶屏压板固定有液晶屏，另一侧设有数据模块连接端子，所述数据模块连接端子通过第二连接线与线路板连接，所述线路板与所述液晶屏连接，所述线路板还与按键连接。
所述按键包括合闸键、合闸指示灯、设置键、进入键、调整键、返回键及分闸键，所述线路板还与合闸指示灯及分闸指示灯连接。
本发明的有益效果：
智能电力数据模块及分体式显示器为电力用户远程或现场实时监测各种电气参数、监视电气设备运行状态、接受故障报警、保护参数调整、分合闸操作等，提供了一种具有代表性的配用电终端设备智能网络电力仪表。
它的突出优势主要表现在：
1、在满足实现各类电气参数采集、显示及功能设置的同时，将繁多的电气连接信号线集中置于智能电力数据模块内部及就近，不仅节约了90%以上的二次导线和安装人工费，关键是更加保证了安全可靠使用及提高了运行维护效率，为供用电的安全可靠性提供了有力保障。
2、智能电力数据模块与分体式显示器完全改变了传统电力仪表机构和安装方式，把电流互感器置于电力数据模块内部，一次电力导体直接从电力数据模块壳体预制孔内穿过，为配电柜一次线安装节约了很大空间，同时提高了安装效率。
3、分合闸操作按键及指示灯全部安装在分体式显示器上，分体式显示器与智能电力数据模块连接线只有一排弱电信号插排线，仪表门也只安装有液晶显示器，一表多用，仪表门面积和结构与传统相比有了一个质的提升。
附图说明
图1为智能电力数据模块结构示意图；
图2为智能电力数据模块的俯视图；
图3为智能电力数据模块接线端子图；
图4为智能电力数据模块原理图；
图5为分体式显示器侧视图；
图6为分体式显示器正视图；
图7为智能电力数据模块及分体式显示器安装结构图。
其中，6.1-上壳体固定底脚， 6.2-上壳体， 6.3-电流互感器， 6.4-上接线端子，6.5-电流互感器二次线， 6.6-上下线路板连接线 ，6.7-上线路板 ，6.8-显示器连接端子，6.9-上下壳体连接螺栓， 6.10-下线路板， 6.11-下接线端子， 6.12-下壳体，6.13-下固定底脚，6.14-电流互感器穿线孔；
6.4.1-电压输入端子， 6.4.2-电流校验输入端子，6.4.3-有功电能脉冲端子，6.4.4-无功电能脉冲端子，6.4.5-电源端子， 6.4.6-RS-485端子；
6.11.1-开关量输入端子 6. 11.2-开关量输出端子 6. 11.3-分合闸指示端子；
11.1-壳体， 11.2-液晶屏压板，11.3-线路板，11.4-液晶屏，11.5-数据模块连接端子，11.6-连接线路板11.7-按键，， 11.11-合闸键，11.12-合闸指示灯，11.13-设置键，11.14-进入键，11.15-调整键，11.16-返回键，11.17-分闸指示灯，11.18-分闸键；
1-铜排，2-电压信号线，4-通讯线，5-电气梁，6-电力数据模块，8-信号线，9-电动开关，10-仪表门，11-显示器，12-显示器连接线。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，智能电力数据模块，包括上壳体6.2和下壳体6.12，所述上壳体6.2和下壳体6.12内分别设有电流互感器6.3，电流互感器二次线6.5与下线路板6.10连接，下线路板6.10通过上下线路板连接线6.6与上线路板6.7连接；所述上线路板6.7与显示器连接端子6.8连接；所述上线路板6.7和下线路板6.10分别对应的与上接线端子6.4和下接线端子6.11连接。
如图7所示，智能电力数据模块及分体式显示器安装结构，包括，所述上接线端子6.4通过电压信号线2与铜排1连接，同时通过通讯线4可单独敷设在电气梁5上，下接线端子6.11通过信号线8与电动开关9连接，所述分体式显示器连接端子6.8通过分体式显示器连接线与分体式显示器11连接。
如图3所示，所述上接线端子包括电压输入端子6.4.1、电流校验输入端子6.4.2、有功电能脉冲端子6.4.3、无功电能脉冲端子6.4.4、电源端子6.4.5及RS-485端子6.4.6；所述下接线端子包括开关量输入端子6.11.1、开关量输出端子6.11.2及分合闸指示端子6.11.3。
图1中所述电流互感器6.3直接安装在上壳体6.2和下壳体6.12内，图7中铜排1直接从图2中电流互感器穿线孔6.14中通过，图1中电流互感器二次线6.5直接焊接在下线路板6.10上。
图7中电压信号线2通过上接线端子6.4直接接在铜排1上，开关分合闸操作线、指示灯线、开关状态信号线、接点温控信号线、开关快速分励线等信号线8直接与下接线端子6.11相接，通讯线4从上端子排引出后单独布置在电气梁5上。
所述分体式显示器11安装在配电柜中间的小型仪表门10上，通过显示器连接线12与电力数据模块6连接端子6.8相连，通过上述技术措施，彻底去除了遍布于仪表门及电气梁上敷设的大量二次线。
工作原理及功能
如图4所示，三相电压信号和三相电流信号，经调理电路转变为弱电信号，进入ATT7022电参数处理器进行运算处理后，得出三相相电压、线电压、三相电流、视在功率、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、无功电量、频率、运行效率等各类电参数，单片机通过SPI总线与电参数处理器进行通信，读取各类实时电参数，然后再通过SPI总线控制LCD驱动芯片HT1622，驱动液晶段码显示，将各类电参数及设备运行状态等在显示器显示出来。同时利用2*2矩阵键盘，进行所需各类参数设置，实现人机交互。
开关量输入和开关量输出通过光耦隔离后，将开关状态、接点温控状态及报警、接地状态及报警、箱体门状态及报警、远程分合闸控制、过、欠压保护报警、过流保护报警及分、合闸操作等各类监视、保护及操作功能输入单片机进行设置或修改，单片机通过运算比较，对超出设定范围的各类设备运行状态及电参数进行报警，或驱动保护继电器跳开故障开关，并通过显示器闪烁报警，同时将接受到的远程分合闸操作信号进行处理后驱动分合闸继电器进行分合闸操作。
通讯模块采用标准RS485MODBUS通讯协议，并通过光耦隔离，杜绝了外部环境的干扰，使通讯效果更加稳定可靠。
按动图6中显示器合闸键11.11，分闸键11.18可进行手动分合闸操作，同时合闸指示灯11.12，分闸指示灯11.17亮，按动设置键11.13，进入键11.14，调整键11.15，返回键11.16，可对所需各项数据参数及功能进行设置和修改。
图1中智能电力数据模块分别由上壳体固定底脚6.1、上壳体6.2、电流互感器6.3、上接线端子6.4、电流互感器二次线6.5、上下线路板连接线6.6、上线路板6.7、显示器连接端子6.8、上下壳体连接螺栓6.9、下线路板6.10、下接线端子6.11、下壳体6.12、下固定底脚6.13、电流互感器穿线孔6.14等组成。
图4-5中分体式显示器结构分别是壳体11.1、显示屏压板11.2、线路板11.3、液晶屏11.4、数据模块连接端子11.5、第二连接线11.6、按键11.7、合闸键11.11、合闸指示灯11.12、设定键11.13、进入键11.14、参数调整键11.15、返回键11.16、分闸指示灯11.17、分闸键11.18。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.智能电力数据模块，其特征是，包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体内分别设有电流互感器，电流互感器二次线与下线路板连接，下线路板通过上下线路板连接线与上线路板连接；所述上线路板与分体式显示器连接线端子连接；所述上线路板和下线路板分别对应的与上接线端子和下接线端子连接。
2.如权利要求1所述智能电力数据模块，其特征是，所述上壳体和下壳体通过上下壳体连接螺栓连接。
3.如权利要求1所述智能电力数据模块，其特征是，所述上壳体与上壳体固定底脚连接，下壳体与下壳体固定底脚连接。
4.如权利要求1所述智能电力数据模块，其特征是，所述上接线端子包括电压输入端子、电流校验输入端子、有功电能脉冲端子、无功电能脉冲端子、电源端子及RS-485端子；所述下接线端子包括开关量输入端子、开关量输出端子及分合闸指示端子。
5.如权利要求1所述智能电力数据模块，其特征是，所述上线路板包括调理电路，三相电压信号和三相电流信号经调理电路转变为弱电信号，进入电参数处理器进行运算处理后，得出设定的电参数，单片机与电参数处理器进行通信，实时读取电参数，然后再通过驱动芯片驱动液晶段码显示；所述单片机的输入端还与键盘及开关量输入端子电连接；所述单片机的输出端与开关量输出端子、RS485通信模块电连接。
6.如权利要求1所述智能电力数据模块与分体式显示器，其特征是，包括，所述上接线端子通过电压信号线与铜排连接，RS485 通讯线可单独敷设在电气梁，下接线端子通过信号线与电动开关连接，所述分体式显示器连接端子通过第一连接线与分体式显示器连接。
7.如权利要求6所述分体式显示器，其特征是，所述分体式显示器安装在配电柜中间的小型仪表门上。
8.如权利要求6所述智能电力数据模块，其特征是，所述下端子排与电动开关连接的信号线包括开关分合闸及指示、开关状态、接点温度、快速分励信号线。
9.如权利要求6所述分体式显示器，其特征是，所述分体式显示器包括壳体，所述壳体的一侧通过液晶屏压板固定有液晶屏，另一侧设有与智能电力数据模块连接端子，所述智能电力数据模块连接端子通过连接线与线路板连接，所述线路板与所述液晶屏连接，所述线路板还与按键连接。
10.如权利要求9所述分体式显示器，其特征是，所述分体式显示器按键包括合闸键、合闸指示灯、设置键、进入键、调整键、返回键及分闸键，所述线路板还与合闸指示灯及分闸指示灯连接。
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