用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)、過(guò)壓保護(hù)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)、過(guò)壓保護(hù)裝置及方法，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)迅猛發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模和容量日益擴(kuò)大，電網(wǎng)設(shè)備種類(lèi)和數(shù)量逐年增多。在這些設(shè)備中，有些專(zhuān)門(mén)用于對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控等，以使電網(wǎng)處于“可知”和“可控”狀態(tài)，保證電網(wǎng)可靠地運(yùn)行。當(dāng)輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，為防止故障范圍繼續(xù)擴(kuò)大，此時(shí)需要一種元件正確判斷輸電線(xiàn)路的故障狀態(tài)，引起開(kāi)關(guān)跳閘，來(lái)縮小故障范圍，稱(chēng)為線(xiàn)路保護(hù)裝置，簡(jiǎn)稱(chēng):線(xiàn)路保護(hù)。它的基本任務(wù):當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常狀況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常狀況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和相鄰地區(qū)供電的影響。
[0003]通信芯片是線(xiàn)路保護(hù)裝置內(nèi)部的一個(gè)集成模塊，用于線(xiàn)路保護(hù)裝置之間、線(xiàn)路保護(hù)裝置與后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換。當(dāng)通信芯片發(fā)生故障時(shí)，通信隨之中斷，后臺(tái)無(wú)法接受這些數(shù)據(jù)，因此電網(wǎng)設(shè)備就處在失控當(dāng)中，會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)運(yùn)行隱患。因此通訊芯片在電網(wǎng)眾多設(shè)備中起著非常重要作用。當(dāng)通信芯片發(fā)生故障，一般都是必須立刻解決的故障，一旦處理不及時(shí)，后臺(tái)和調(diào)度無(wú)法得到變電站有效數(shù)據(jù)，失去對(duì)變電站監(jiān)控，輕則影響供電可靠性，重則導(dǎo)致整個(gè)變電站通信大面積中斷，甚至危及人身安全?？偟膩?lái)說(shuō)，保證通信芯片可靠性已成為電力部門(mén)亟待解決的問(wèn)題。而通信芯片損壞的原因，過(guò)電壓和芯片老化占90%以上。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研宄，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)出一種用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)、過(guò)壓保護(hù)裝置及方法，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)、過(guò)壓保護(hù)裝置及方法，能實(shí)時(shí)監(jiān)控通信芯片的電壓，并及時(shí)移除過(guò)電壓，保證通信芯片正常工作。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)、過(guò)壓保護(hù)裝置，包括實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)單元和過(guò)壓保護(hù)單元，其中所述實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)單元包括主控模塊，以及與主控模塊相連的檢測(cè)模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊、通訊模塊和電源模塊，所述檢測(cè)模塊與被保護(hù)的通信芯片相連，用于檢測(cè)被保護(hù)通信芯片的實(shí)時(shí)電壓；所述過(guò)壓保護(hù)單元采用浪涌保護(hù)模塊，所述浪涌保護(hù)模塊并聯(lián)在被保護(hù)通信芯片的電壓端，用于移除被保護(hù)通信芯片的過(guò)電壓。
[0007]作為優(yōu)選，所述檢測(cè)模塊采用型號(hào)為VSMlO電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)被保護(hù)通信芯片的電壓波形，并且將檢測(cè)到的電壓信號(hào)發(fā)送給主控模塊。
[0008]作為優(yōu)選，所述主控模塊采用單片機(jī)控制，用于將采集到的模擬量信號(hào)進(jìn)行A/ D轉(zhuǎn)換，并與原來(lái)設(shè)定的電壓范圍相比較，當(dāng)輸入電壓值不在原來(lái)設(shè)定的范圍值內(nèi)時(shí)，通過(guò)顯示模塊進(jìn)行顯示，并通過(guò)通訊模塊將分析結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控單元。
[0009]作為優(yōu)選，所示主控模塊采用型號(hào)為AT89C51系列的單片機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選，所述顯示模塊采用液晶顯示屏，具體可以采用LM016L系列的LED液晶顯示屏。
[0011]作為優(yōu)選，所述存儲(chǔ)模塊采用SD卡，主要用來(lái)保存輸入電壓等數(shù)據(jù)，以供查詢(xún)和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓的監(jiān)控。
[0012]作為優(yōu)選，所述時(shí)鐘模塊采用型號(hào)為DS1302的時(shí)鐘芯片。時(shí)鐘模塊的主要作用是用來(lái)記錄時(shí)間。
[0013]作為優(yōu)選，所述通訊模塊采用GSM通訊模塊，用于實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)及過(guò)壓保護(hù)裝置與監(jiān)控單元的通信。
[0014]作為優(yōu)選，所述浪涌保護(hù)模塊采用深圳市雷棋電子科技有限公司型號(hào)為L(zhǎng)SPD-CS/24的浪涌保護(hù)模塊，輸入電壓經(jīng)過(guò)浪涌保護(hù)模塊后到達(dá)被保護(hù)通信芯片，當(dāng)輸入電壓超過(guò)一定的閥值，浪涌保護(hù)模塊可以將過(guò)電壓移除，有效避免通信芯片受到過(guò)電壓的損壞，保證通信芯片安全地運(yùn)行。
[0015]一種用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)及過(guò)壓保護(hù)方法，包括如下步驟:
電壓監(jiān)測(cè)步驟:1)通過(guò)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)被保護(hù)的通信芯片電壓波形，并將監(jiān)測(cè)到的模擬量電壓發(fā)送給主控模塊；
2)主控模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測(cè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，并將監(jiān)測(cè)到的電壓值與設(shè)定的電壓值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)電壓值不在原來(lái)設(shè)定的范圍值內(nèi)時(shí)，主控模塊通過(guò)顯示模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將相關(guān)的監(jiān)測(cè)信息通過(guò)通訊模塊發(fā)送給監(jiān)控單元；
3)在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，時(shí)鐘模塊用于記錄時(shí)間，存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)，以供查詢(xún)和分析；
過(guò)壓保護(hù)步驟:當(dāng)輸入電壓超過(guò)15V時(shí)，浪涌保護(hù)模塊中的陶瓷氣體放電管開(kāi)始動(dòng)作，將大于15V的電壓移除，防止過(guò)電壓輸入到通信芯片上，經(jīng)過(guò)浪涌保護(hù)模塊后輸入到被保護(hù)通信芯片的最終電壓為直流15V的正常工作電壓。
[0016]上述用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)、過(guò)壓保護(hù)裝置及方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
I.對(duì)變電站二次保護(hù)裝置的通信芯片電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)電壓的歷史的波形，判斷芯片工作的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處于損壞狀態(tài)的通信芯片，在保護(hù)裝置定期校驗(yàn)周期內(nèi)進(jìn)行及時(shí)更換，避免在以后的運(yùn)行中遭受過(guò)電壓而損壞；
2.通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)模塊，使得通信芯片的輸入端過(guò)電壓能夠有效移除，有效地避免過(guò)電壓芯片遭受雷擊，通信芯片仍然能夠運(yùn)行正常，提高了保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性。
[0017]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)施例的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)及過(guò)壓保護(hù)裝置模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，一種用于通信芯片的實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)及過(guò)壓保護(hù)裝置，包括實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)單元和過(guò)壓保護(hù)單元，其中所述實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)單元包括主控模塊1，以及與主控模塊I相連的檢測(cè)模塊2、顯示模塊3、存儲(chǔ)模塊4、時(shí)鐘模塊5、通訊模塊6和電源模塊，所述檢測(cè)模塊2與被保護(hù)通信芯片8相連，用于檢測(cè)被保護(hù)通信芯片8的實(shí)時(shí)電壓；電源模塊為實(shí)時(shí)電壓監(jiān)測(cè)單元的各模塊供電。所述過(guò)壓保護(hù)單元采用浪涌保護(hù)模塊7，所述浪涌保護(hù)模塊7并聯(lián)在被保護(hù)通信芯片8的電壓端，用于移除被保護(hù)通信芯片的過(guò)電壓。
[0020]在本實(shí)施例中，所述檢測(cè)模塊2采用型號(hào)為VSMlO電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)被保護(hù)通信芯片8的電壓波形，并且將檢測(cè)到的電壓信號(hào)發(fā)送給主控模塊。所述主控模塊I采用單片機(jī)控制，具體采用型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)。用于將采集到的模擬