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申请/专利权人:国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司
摘要:本发明提供智能温度变送器,属于电力电子技术领域。用于安装在变压器内部,包括:处理器,以及与处理器相连接的交直流供电模块、PT100放大输入模块、标准信号变送模块、监控信号输出模块、声光报警模块、时钟模块、显示模块、按键输入模块和存储器模块。
主权项:1.一种智能温度变送器,用于安装在变压器内部,其特征在于,包括:处理器,以及与处理器相连接的交直流供电模块、PT100放大输入模块、标准信号变送模块、监控模块、声光报警模块、时钟模块、显示模块、按键输入模块和存储器模块,所述处理器为单片机;所述交直流供电模块包括ACDC模块、DCDC模块以及蓄电池模块;所述PT100放大输入模块包含采集放大电路,所述采集放大电路的电阻连接端连接到所述变压器的热敏电阻,所述采集放大电路的组数与所述变压器中所述热敏电阻数目相同,所述采集放大电路输出采样信号Vadout至所述处理器;所述标准信号变送模块用于输出表示温度值的标准信号,所述标准信号分为标准电压信号Vvol和标准电流信号Icur两种;所述处理器,用于根据所述采样信号Vadout、所述标准电压信号Vvol、以及所述标准电压信号Vvol分析是否发生预警事件,所述预警事件包括智能温度变送器输入异常事件、智能温度变送器输出异常事件和智能温度变送器失电事件,所述智能温度变送器输入异常事件包括所述采样信号Vadout所对应电阻阻值超出监测范围,所述智能温度变送器输出异常事件包括所述标准电压信号Vvol超限、所述标准电流信号Icur超限以及所述标准电压信号Vvol所对应温度值单位时间温升值超限;所述监控模块,用于受所述处理器控制,生成预警信号,所述预警信号的输出端口作为所述智能温度变送器外接远程监控装置的开放端口,所述预警信号用于提示所述预警事件;所述声光报警模块包括LED灯组和蜂鸣器;所述时钟模块用于为所述智能温度变送器提供标准时间,所述智能温度变送器失电时,所述时钟模块由电池供电;所述显示模块包括SWD驱动器和LCD驱动器;所述存储器模块为EEPOM存储器;所述交直流供电模块中,所述ACDC模块,用于接入220V交流电,输出12V直流电压至所述DCDC模块;所述蓄电池模块,用于提供12V直流电压,输出至所述DCDC模块;所述蓄电池模块包括蓄电池充电电路和蓄电池电压采样电路,所述蓄电池电压采样电路输出弱电流至所述处理器;所述DCDC模块,用于接入12V直流电压,输出5V电压至所述处理器,用于为所述智能温度变送器提供VCC_5V电压供电;所述DCDC模块输送5V电压至稳压器,得到3.3V电压,用于为所述智能温度变送器提供VCC_3.3V电压;所述标准信号变送模块包括输出驱动器、输出选择继电器、电平转换电路、电压输出调节驱动器、电流输出调节驱动电路,所述输出驱动器,用于驱动所述输出选择继电器,以根据所述处理器输入的指令控制所述输出选择继电器选择输出所述标准信号的形式;所述电平转换电路,包括两组三极管电路,用于将所述处理器输出的电平转换为供所述电压输出调节驱动器以及所述电流输出调节驱动电路识别的电平;所述电压输出调节驱动器,用于根据所述采样信号Vadout所对应的温度值进行线性电压输出调节、通过所述电压输出调节驱动器的输出端口输出所述标准电压信号Vvol;所述电流输出调节驱动电路,用于根据所述采样信号Vadout所对应的温度值进行线性电流输出调节、输出所述标准电流信号Icur;所述输出选择继电器的常闭端口连接到所述电压输出调节驱动器的输出端口,所述输出选择继电器的常开端口连接到所述电流输出调节驱动电路的输出端口,所述输出选择继电器的线圈一端接入所述VCC_5V、另一端连接到所述输出驱动器的输出端口,所述输出选择继电器的公共端用于输出所述标准信号,所述监控模块包括监控驱动器、监控继电器、失电预警继电器,所述监控驱动器,用于驱动所述监控继电器,根据所述处理器输入的指令控制所述监控继电器输出所述预警信号,所述监控驱动器的公共端接入所述VCC_5V;所述监控继电器的线圈一端接入所述VCC_5V、另一端连接到所述监控驱动器的输出端口,所述输出选择继电器的公共端连接到所述监控驱动器的公共端,所述监控继电器的常开端口用于输出所述预警信号;所述失电预警继电器的常开端口置空,所述失电预警继电器的线圈一端接入所述VCC_5V、另一端接地,所述失电预警继电器的公共端连接到所述监控驱动器的公共端,所述智能温度变送器启动后,所述失电预警继电器的公共端与所述失电预警继电器的常开端口连接,所述失电预警继电器的常闭端口用于输出所述预警信号;所述声光报警模块中,所述LED灯组中的LED灯的编号与所述监控模块中各个继电器的编号一一对应;所述按键输入模块包括确定按键、下翻按键、返回按键和复位按键,连接到所述处理器的其中4个引脚;所述变压器中有N个待测的热敏电阻为RX1、RX2…RXN时,所述PT100放大输入模块包含N组采集放大电路,其中,第N采集放大电路的电阻连接端PTA_N和PTB_N接在所述RXN的两端,所述PTA_N连接到第N运算放大器的IN+端口,所述PTB_N连接到所述第N运算放大器的IN-端口,所述第N运算放大器的输出引脚OUTPUT连接到所述处理器,向所述处理器输出采样信号VadoutN;所述标准信号变送模块包括N组电压输出调节驱动器、N组电流输出调节驱动电路以及N个输出选择继电器,其中,第N电压输出调节驱动器用于根据所述采样信号VadoutN所对应的温度值进行线性电压输出调节、输出标准电压信号VvolN;第N电流输出调节驱动电路用于根据所述采样信号VadoutN所对应的温度值进行线性电流输出调节、输出标准电流信号IcurN;第N输出选择继电器的常闭端口连接到第N电压输出调节驱动器的输出端口,所述第N输出选择继电器的常开端口连接到第N电流输出调节驱动电路的输出端口,所述第N输出选择继电器的线圈一端接入所述VCC_5V、另一端连接到所述输出驱动器的第N输出端口,所述第N输出选择继电器的公共端输出第N标准信号;所述智能温度变送器内设置N组用于采集和变送的通道,其中,第N通道由所述第N采集放大电路、所述输出驱动器、所述第N电压输出调节驱动器、所述第N电流输出调节驱动电路、所述第N输出选择继电器组成;所述监控模块中所述监控继电器的数目为N×2个,其中,包括用于监控所述智能温度变送器中所述第N通道发生输入异常事件的第N监控继电器,包括用于监控所述智能温度变送器中所述第N通道发生输出异常事件的第N×2监控继电器。
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