專利名稱：微機控制配電室電力故障無線報警裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬電力技術領域，涉及供電故障檢測及報警裝置。
背景技術：
目前，無人值守的配電室，特別在農村，大多設在野外，當其發生故障時，如高低壓斷相、保險絲熔斷、漏電觸電過流等，因無人值守，便不能及時發現，及時排除故障，造成缺相運行燒毀電機、電器損壞、停止照明等等，給用戶造成停止生產、經濟損失和生活不便。

發明內容
本實用新型的發明目的，在于彌補現有技術之不足，提供一種當發生故障時，能自動檢測、及時報警的微機控制配電室電力故障無線報警裝置。
本實用新型是如此實施微機控制配電室電力故障無線報警裝置，包括電力故障檢測電路，無線發射和接收電路，聲光報警電路等部分，其特征是，至少有一個報警分機，它包括微機IC1，其輸入輸出接口連接電力故障檢測電路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，及聲光報警電路(7)，串行通訊接口連接發射電路FS1和接收電路JS1；有一個控制主機，包括微機IC2，其輸入輸出接口分別連接聲光報警電路(9)、鍵盤(10)、及打印機(8)，串行通訊接口連接發射電路FS2和接收電路JS2。
電力故障檢測電路之電源故障檢測電路(1)，由整流電路ZL接光偶U1，其輸出接與非門F1構成；高壓斷相檢測電路(2)，由接入A、B、C三相呈星形接法的電阻R2、R3、R4，其結點M連接光偶U2構成；動力電斷相檢測電路(3)，由接入A、B、C三相呈星形接法的電阻R5、R6、R7，其結點P接光偶U3構成；動力電漏電檢測電路(4)，由與互感器串接的繼電器K3，其常閉觸點K3-1串接入CJ1啟動電路，其常開觸點K3-2接光偶U5構成；照明電熔絲斷檢測電路(5)，由并接于供電線路的光偶U8及與非門F2構成；照明電漏電檢測電路(6)，由靈敏繼電器K5等構成，其常閉觸點K5-2串接入CJ3啟動電路，其常開觸點K5-3連接光偶U7構成。
本發明的積極效果是，將每一個配電室安裝一個報警分機，它可以自動檢測電力故障，自動向主機發出報警信號，電工班設一個控制主機(目前農村是幾個村設一個電工班)，主機收到報警信號，進行信息的儲存、顯示和打印，并及時派電工前去排除故障，主機還可向每一個配電室分機發出遙測遙控信號，同時，電工班主機還可與上一級供電站(所)PC機進行通訊，實現對供電及電工班的管理科學化。


附圖1 本實用新型電原理框圖附圖2 本實用新型報警分機電原理圖附圖3 報警分機電原理圖(具有自動切換備用電路)附圖4 本實用新型控制主機電原理圖具體實施方式
下面，結合附圖和一個具體實施例對本發明作進一步說明。
附圖1是本實用新型電原理框圖，其左部分是報警分機，右部分為控制主機，電工班所管轄的每一個配電室設一個報警分機，電工班設一個控制主機。報警分機包括電力故障檢測電路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，其輸出接單片機IC1輸入端口，IC1輸出接顯示電路(7)，串行通訊端口接無線發射及接收電路FS1、JS1；控制主機包括單片機IC2，其輸入輸出端口接打印機(8)、顯示電路(9)、輸入鍵盤(10)，串行通訊端口接無線發射及接收電路FS2、JS2。需要時可與上級PC機實現遠程通訊。
附圖2為本實用新型報警分機電原理圖，附圖3為本實用新型報警分機具有自動切換備用電路的電原理圖，其中單片機IC1采用8051，有四個端口P0、P1、P2、P3，32條輸入輸出線，P0口閑置，P1口之P1.2——P1.7分別接電力故障檢測電路之輸出，電力故障檢測電路包括電源故障檢測電路(1)，它由整流電路ZL接光偶U1，其輸出接與非門F1構成，當熔絲斷或變壓器ZL損壞，光偶U1將截止，輸出高電位，F1輸出為低電位，使P1.2端由高變低，有故障信號輸入IC1，此時，因D1截止D2導通，將自動切換為直流電源E供電，以保證報警分機不斷電；高壓斷相檢測電路(2)，由接入A、B、C三相呈星形接法的電阻R2、R3、R4，其結點M連接光偶U2構成，高壓正常時，中性點M對地電位為零，當斷相時，M點電位升高，使光偶U2導通，其輸出接P1.3由高變低，有故障信號產生；動力電斷相檢測電路(3)，由接入A、B、C三相呈星形接法的電阻R5、R6、R7，其結點P接光偶U3構成，原理同高壓斷相檢測電路；動力電漏電檢測電路(4)，當發生觸漏電時，與互感器串接的繼電器K3動作，其串接入CJ1啟動電路的常閉觸點K3-1斷開，其常開觸點K3-2閉合，使所接光偶U5導通，P1.3由高變低產生故障信號，漏電報警后，主機可發射遙控開信號，使分機P3.4有輸出，使三極管BG2導通，K2動作，并接于CJ1控制電路QA上的K2-2閉合，重新啟動供電。動力電斷相檢測電路(3)，可增設自動切換備用供電電路，如附圖3所示，包括與光偶U3輸出相連接的與非門F2、三極管BG1、繼電器K1、接觸器CJ1、CJ2等，CJ2之常開觸點CJ2-5連接光偶U4至微機輸入端口P1.4，當CJ1輸出電路中某RD熔斷斷相時，光偶U3導通，F2輸出高電位，BG1導通，K1動作，K1-1斷開，CJ1釋放，K1-2接通，CJ2吸合，由CJ2-4自保，電路恢復正常，K1釋放，K1-1重新吸合，K1-2釋放，但此時，CJ1-4不自保，故CJ1不吸合，而CJ2自保吸合，實現了備用電路的自動切換運行。此時的漏電檢測電路(4)如附圖3所示，當漏電觸電時，K3-1斷開，CJ1釋放(當啟動備用電路時，則CJ2釋放)，當主機發遙控開信號時，K2動作，使CJ1吸合，恢復供電(若漏電前CJ1電路正常)，若漏電前，因斷相投入備用電路CJ2，則CJ2吸合；照明電熔絲斷檢測電路(5)，由并接于供電線路的光偶U8輸出至與非門F3構成，熔絲未斷時，U8導通，F3輸出接P1.6為高電位，不報警，熔絲斷時，F3輸出為低電位，報警；照明電漏電檢測電路(6)，由靈敏繼電器K5(另有K5測漏電線路，漏電時K5動作，未畫出)其常閉觸點K5-2串接入CJ3啟動電路，其常開觸點K5-3連接光偶U7，輸出至P1.7構成，觸電漏電時，K5吸合，K5-2釋放，K5-3閉合，U7輸出由高變低報警。報警后，主機可向其發送遙控開信號，該分機的遙控開電路，包括與IC1輸出口P3.5相連接的三極管BG3、繼電器K4、及并接于啟動線路上的常開觸點K4-2；照明電斷絲檢測電路(5)，可增設自動切換備用電路，見附圖3，備用電路由CJ4等構成，并去掉U8和F3，線路合閘CJ3工作，CJ3-3斷開，CJ4不工作，熔絲斷，CJ3釋放，CJ3-3閉合，CJ4工作，啟動備用電路，CJ4-3閉合，使光偶U6導通，其輸出接P16由高變低，報警。觸電漏電時，靈敏繼電器K5動作，K5-1斷開，報警后，由主機發遙控開信號，由K4遙控開(未投入備用電路時，則K5-2斷開，由K4遙控開)。IC1之P1.0、P1.1端接開關K6、K7，分別為[正常]、[檢修]開關，按[檢修]開關，P1.0變低，輸入有效，是向主機報告電工已經到達故障現場，開始檢修，按[正常]開關，P1.1變低，是向主機報告故障已排除，設備正常。P2.0——P2.7分別接發光二極管LED1——LED8，分別對應[正常]、[檢修]及六種電力故障的顯示，P3.6接喇叭BL，當有故障時發出音響報警。P3.0、P3.1端，即RXD、TXD端，分別連接接收及發射電路，數據串行輸出至發射電路，調制后向主機發射，接收電路接收到主機信號，解調后串行輸入至IC1。
控制主機包括八位單片機8051及其外設，P0端口接矩陣式鍵盤，其中P0.0——P0.3端接鍵盤的四根行輸入線，每根線接一上拉電阻R再接電源Vdd2，P0.4——P0.7端經反相器IC3接鍵盤的四根列掃描線，數碼鍵0——9用以發送分機號，A、B、C、D、E、F鍵分別代表[呼叫]、[動力遙控開]、[照明遙控開]、[打印]、[禁止]、[復位]，按[禁止]鍵，是在接收到故障聲光報警后，停止喇叭音響，P0口之P0.5、P0.6、P0.7端還并接顯示電路位控三極管BG6、BG5、BG4之基極，P2端口之P2.0——P2.7經緩沖器IC4接顯示器件的段控線或單管控制線，故障顯示采用發光二極管LED，分機特征碼(分機號)采用七段數碼管LED9、LED10顯示，分別顯示個位及十位，當P0.7有輸出，BG4導通，同時P2端口有字形碼(段控碼)輸出，則個位將顯示，同理，顯示十位，P0.5有輸出，BG6導通，同時若P2段口有故障代碼輸出，則相應的二極管將發光。P1端口接微型打印機，其P1.0——P1.7連接打印機數據輸入端DB0——DB7，P3.4、WR、RD作為與打印機的信號聯絡、控制端。RXD(P3.0)接接收電路，TXD(P3.1)接發射電路。
主機與分機之間的工作方式，，既可采用主機查詢方式，亦可采用分機報警(中斷)方式，本實用新型以分機報警工作方式簡要說明工作過程。
報警分機IC1，將P1口所連接的<正常>、<檢修>、<電源故障>、<高壓斷相>、<動力斷相>、<動力漏電>、<照明斷絲>、<照明漏電>端，按其物理位置進行二進制編碼，分別為FEH、FDH、FBH、F7H、EFH、DFH、BFH、7FH，存于內存RAM的數據緩沖區40H——47H單元，且<電源故障>、<高壓斷相>、<動力斷相>、<動力漏電>、<照明斷絲>、<照明漏電>報警，<電源故障>優先權最高，依次降低(軟件實現)。將本分機編碼(分機號)，二個字節存于RAM的30H、31H單元，且使分機編碼與主機鍵盤編碼一致，鍵值等于行值加列值，分機二進制編碼即等于主機鍵值，可不必轉換，而在主機數碼顯示分機號時，則應在程序中通過查表指令使鍵值碼轉換成十進制碼顯示。將<動力遙控開>、<照明遙控開>鍵值代碼(各占一個字節)存于RAM通用寄存器的R0(00H)、R1(01H)，以便主機發遙控信號時使用。
主機之IC2，在內存開辟分機號代碼存儲區，如有15個配電室即15個分機，則開30H——4DH 30個單元的存儲區(每個分機號二字節)，存放15個分機編碼，另取4EH、4FH作緩存器。二是故障代碼區，50H——57H八個空單元，以備存放電力故障及<正常>、<檢修>代碼。三是遙控碼區，R1(00H)、R2(01H)二個單元，存于[動力遙控開]和[照明遙控開]鍵值代碼。R3(02H)存<禁止>代碼。另取R4(03H)作為掃描計數器使用。
分機主程序是循環掃描P1口各位，無故障時，各位均為1，出現故障時，相應的位為0，轉發射子程序，依次取40H、41H單元的分機編碼及30H——37H中相應故障地址單元的數(即故障代碼)送累加器A，將A送P31(TXD)，由發射電路發射出去，同時，將故障代碼由P2口輸出，聲光報警，以便于檢修。
主機接收到報警信號，暫存，取前二字節(分機號)送累加器A，依次取(30H)——(4DH)送A，執行XRL邏輯運算，比較為零則將其取反(因顯示時需高電位輸出)，并存于4EH、4FH中，以備顯示，此為確認過程，若不為零(說明發射或接收有誤)，主機即自動轉發射子程序查詢，發生故障的分機收到即重發，主機重收。確認后，即從接收緩存器中取故障代碼送A，取反，再將其送故障代碼寄存器50H——57H中的一個，以備顯示，之后轉顯示子程序，由P1.7輸出掃描電壓，BG4導通，將(4FH)送P2口輸出，顯示個位，P1.6輸出掃描電壓，將(4EH)送P2口輸出，顯示十位，再由P1.5輸出掃描電壓，BG6導通，將地址(50H)——(57H)中的一個之數值(故障代碼)送P2口輸出，相關故障指示燈亮，掃描輸出由R4寄存器移位控制，可見，每次報警，地址4EH、4FH及故障代碼寄存器中的內容均需重寫。同時，程序使P3.5有輸出，使喇叭發出聲音報警，可按[禁止]鍵讓其停。如需打印則按[打印]鍵打印輸出。
當主機接收到動力電漏電報警或照明電漏電報警時，應發射遙控開信號按呼叫鍵A→按數碼鍵(分機號)→再按動力遙控開鍵B或照明遙控開鍵C，發射出去(隨后可派人去現場查看觸漏電原因)。
分機接到遙控開信號，暫存，依次取前二字節送累加器A，并將(30H)、(31H)送A，比較為零，即確認為遙控本分機，則轉遙控開子程序，取暫存器第三字節送A，依次取R0、R1之數值送A比較，確認是遙控動力電開還是遙控照明電開，然后，由P3.4或P3.5輸出高電位，使三極管BG2或BG3導通，實現遙控開動作。
權利要求1.微機控制配電室電力故障無線報警裝置，包括配電室電力故障檢測電路，無線發射和接收電路，聲光報警電路等部分，其特征是，至少有一個報警分機，包括微機IC1，其輸入輸出接口連接電力故障檢測電路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，及聲光報警電路(7)，串行通訊接口連接發射電路FS1和接收電路JS1；有一個控制主機，包括微機IC2，其輸入輸出接口分別連接聲光報警電路(9)、鍵盤(10)、及打印機(8)，串行通訊接口連接發射電路FS2和接收電路JS2，電力故障檢測電路包括電源故障檢測電路(1)，由整流電路ZL接光偶U1，其輸出接與非門F1構成；高壓斷相檢測電路(2)，由接入A、B、C三相呈星形接法的電阻R2、R3、R4，其結點M連接光偶U2構成；動力電斷相檢測電路(3)，由接入A、B、C三相呈星形接法的電阻R5、R6、R7，其結點P接光偶U3構成；動力電漏電檢測電路(4)，由與互感器串接的繼電器K3，其常閉觸點K3-1串接入CJ1啟動電路，其常開觸點K3-2接光偶U5構成；照明電熔絲斷檢測電路(5)，由并接于供電線路的光偶U8、其輸出接與非門F3構成；照明電漏電檢測電路(6)，由靈敏繼電器K5，其常閉觸點K5-2串接入CJ3啟動電路，其常開觸點K5-3連接光偶U7構成
2.根據權利要求1所述微機控制配電室電力故障無線報警裝置，其特征是電源故障檢測電路(1)，具有由二極管D1、D2和直流電源E構成的備用直流電源自動切換電路；動力電斷相檢測電路(3)，具有由與光偶U3輸出相連接的與非門F2、三極管BG1、繼電器K1、接觸器CJ1、CJ2構成的自動切換備用供電電路，CJ2之常開觸點CJ2-5連接光偶U4至微機輸入端口；動力電漏電檢測電路(4)，具有遙控開電路，包括與IC1輸出口相連接的三極管BG2、繼電器K2、及并接于控制線路上的常開觸點K2-2；照明電熔絲斷檢測電路(5)，具有由接觸器CJ3、CJ4構成的自動切換備用供電電路，CJ4之常開觸點CJ4-3連接光偶U6至微機輸入端口；照明電漏電檢測電路(6)，具有遙控開電路，包括與IC1輸出口相連接的三極管BG3、繼電器K4、及并接于控制線路上的常開觸點K4-2。
3.根據權利要求1或2所述微機控制配電室電力故障無線報警裝置；其特征是，所述報警分機之IC1為八位單片機，其輸入輸出接口指P1、P2端口，其P1.2——P1.7分別接故障檢測電路(1)——(6)，其P2.0——P2.7分別接發光二極管LED1——LED8，串行通訊接口指P3之P3.0、P3.1，其中TXD(P3.1)接發射電路FS，RXD(P3.0)接接收電路JS，P3.4、P3.5分別接遙控開三極管BG2、BG3之基極，所述控制主機之IC2為八位單片機，其輸入輸出接口分別指P0、P1、P2端口，其P0.0——P0.3接鍵盤行輸入線，P0.4——P0.7接鍵盤列掃描線，其P1.0——P1.7連接打印機數據接收端DB0——DB7，P2.0——P2.7接數碼顯示管之段控線a——dp端，且并接故障顯示發光二極管LED1——LED8之正極，串行接口指P3之P3.0、P3.1，其中TXD(P3.1)接發射電路FS，RXD(P3.0)接接收電路JS。
專利摘要本實用新型微機控制配電室電力故障無線遙控裝置，屬電力技術領域。本實用新型的技術方案是，至少有一個報警分機，它包括微機IC1，其輸入輸出接口連接電力故障檢測電路(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，及聲光報警電路(7)，其串行通訊接口連接發射電路FS1和接收電路JS1；有一個控制主機，包括微機IC2，其輸入輸出接口分別連接聲光報警電路(9)、鍵盤(10)及打印機(8)，串行通訊接口連接發射電路FS2和接收電路JS2。本實用新型于每一個配電室安裝一個報警分機，電工班設一個控制主機，分機可以自動檢測電力故障，自動向主機發出報警信號，主機收到故障報警信號，進行信息的儲存、顯示和打印，并及時派電工前去排除故障，主機還可向每一個配電室分機發出遙測遙控信號，實現對供電及電工班的管理科學化，提高服務質量。
文檔編號G01R31/02GK2525530SQ0220173
公開日2002年12月11日 申請日期2002年1月8日 優先權日2002年1月8日
發明者陸占平 申請人:陸占平