專利名稱：電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及到一種用于電力系統(tǒng)中的微機(jī)保護(hù)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)與現(xiàn)代工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)密不可分，如從發(fā)電廠輸送到用電處的輸電網(wǎng)中使用的各種變壓器，需要得到安全保護(hù)；各種交流電動(dòng)機(jī)及直流電動(dòng)機(jī)(如機(jī)床中的直流電氣設(shè)備，有色金屬冶煉、電解、電鍍及汽車電子工業(yè)等都在普遍使用)需要得到安全保護(hù)；輸電網(wǎng)絡(luò)中各種電壓等級(jí)線路也需要保護(hù)；一般是利用自動(dòng)控制微機(jī)保護(hù)裝置，在已有技術(shù)中電力系統(tǒng)的這一類保護(hù)裝置存在著一定的薄弱環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的大部分產(chǎn)品都是基于采用單片機(jī)作為中央處理器，而單片機(jī)的處理速度比較慢，它不是專門用于處理數(shù)字信息的，隨著信息產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，目前已經(jīng)出現(xiàn)速度更快的專門用于數(shù)字處理的芯片(DSP)，和以往相比，它的處理信息的速度和處理能力都遠(yuǎn)超出普通單片機(jī)的速度和能力。此外，現(xiàn)有產(chǎn)品還存在以下幾點(diǎn)不夠理想之處1、裝置中多數(shù)采用數(shù)碼管及小屏幕液晶顯示，人機(jī)界面不夠友好。
2、多數(shù)產(chǎn)品采用按鍵方式進(jìn)行人機(jī)交互，操作起來需要區(qū)別及記憶鍵碼，操作不夠簡(jiǎn)便。
3、以往產(chǎn)品模擬量采樣的精度大都低于14位，精度還不夠高。
4、以往產(chǎn)品模擬輸入，開入量、開出量數(shù)量都比較少，并且不能靈活定義。
5、以往產(chǎn)品端子大都采用不可插拔端子，安裝與檢修均不夠方便。
針對(duì)以上情況，本設(shè)計(jì)人為了進(jìn)一步提高微機(jī)保護(hù)裝置的性能，以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的快速安全、可靠為宗旨，采用3片數(shù)字處理芯片(DSP)，制成具有高速度、功能強(qiáng)大為特點(diǎn)的微機(jī)保護(hù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)電力系統(tǒng)中微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行速度慢，所用芯片不是專用于處理數(shù)字信息，處理速度過緩等不足之處，而重新設(shè)計(jì)一種利用計(jì)算機(jī)軟件程序控制的具有高速度、功能強(qiáng)大的擴(kuò)充了微機(jī)保護(hù)功能的保護(hù)裝置，及其軟件操作程序。本發(fā)明的目的，是依靠以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，包括一個(gè)裝置的機(jī)箱，一個(gè)前面板及機(jī)箱內(nèi)裝置的電子線路板，其特征在于，機(jī)箱前面板上有一個(gè)鼠標(biāo)旋鈕，機(jī)箱內(nèi)部所安裝的主要電子線路板分別是數(shù)字信息處理電路部分及顯示電路部分，所述電子線路板，它主要采用三部分獨(dú)立的模塊組成，它們是以保護(hù)DSP為核心的保護(hù)單元、模擬采樣單元所組成的保護(hù)模塊，其中，具有保護(hù)功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在保護(hù)DSP芯片中，主要完成數(shù)據(jù)采集處理功能，其操作步驟是，保護(hù)初始化-中斷打開-檢索1S定時(shí)標(biāo)志進(jìn)行顯示值計(jì)算-查信號(hào)復(fù)歸標(biāo)志-查運(yùn)行監(jiān)測(cè)標(biāo)志-查定值修改標(biāo)志并計(jì)算返回值；以監(jiān)控DSP芯片、故障錄波單元和通信單元為主要內(nèi)容的監(jiān)控模塊，具有監(jiān)控功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在監(jiān)控DSP芯片中，主要完成通信、計(jì)算功能，其操作步驟是，監(jiān)控自檢及初始化-作業(yè)調(diào)度模塊-通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊-錄波記錄管理模塊-事件記錄管理模塊-定值校驗(yàn)管理模塊-顯示處理模塊-裝置調(diào)試管理模塊；以顯示DSP芯片及儲(chǔ)存部分所組成的顯示模塊，具有顯示功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在顯示DSP芯片中，完成交互、通訊、顯示等功能，其操作步驟是，顯示初始化-作業(yè)調(diào)度模塊-與監(jiān)控通訊模塊-畫面刷新模塊-按鍵動(dòng)作處理模塊-按鍵動(dòng)作響應(yīng)模塊-與筆記本通訊處理模塊。各模塊之間通過通訊總線進(jìn)行通訊，因而增強(qiáng)了保護(hù)功能的可靠性，監(jiān)控部分的穩(wěn)定性以及顯示部分的智能性。各部分的升級(jí)和修改都不影響其它部分，也便于下一步將顯示部分獨(dú)立出來，成為分體式安裝方式。所述電子線路的數(shù)字信息處理部分中，模擬量采樣部分采用16位的采樣專用芯片，從而提高了微機(jī)保護(hù)的精確性及可靠性。所述電子線路的數(shù)字信息處理部分中，模擬量輸入的數(shù)量，采用12路輸入，開入量為16路，開出量為12路，開入量和開出量是可編程和可定義的，從而提高了產(chǎn)品的總體性能，增強(qiáng)了微機(jī)保護(hù)的智能性。所述電子線路中的全部端子都采用可插拔式端子結(jié)構(gòu)，從而方便了安裝工作和用戶檢修工作。機(jī)箱矩形柜與卡框的連接可以通過螺釘連接或活頁(yè)連接；前面板下部還裝有電源的指示及復(fù)歸調(diào)整鍵。
本發(fā)明的有益效果是，該微機(jī)保護(hù)裝置功能強(qiáng)，計(jì)算機(jī)軟件程序固化在芯片上，使裝置實(shí)現(xiàn)智能化控制，并且對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理速度快，操作簡(jiǎn)便，安裝、維修都十分方便快捷。


圖1為本微機(jī)保護(hù)裝置外貌結(jié)構(gòu)示意2為數(shù)據(jù)信息處理電路原理3為顯示部分電路原理4為該微機(jī)保護(hù)裝置中總體軟件流程5為保護(hù)部分軟件流程6為監(jiān)控部分軟件流程7為顯示部分軟件流程圖具體實(shí)施方法參照?qǐng)D1，表示本微機(jī)保護(hù)裝置外貌結(jié)構(gòu)示意圖，圖中機(jī)箱1為一個(gè)矩形柜體，前面板左下部有電源指示，中間是旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)，它可以通過旋轉(zhuǎn)和壓按進(jìn)行操作；前面板上部為大型液晶顯示屏幕，在機(jī)箱內(nèi)部裝有電子線路板，主要線路部分為數(shù)字信息處理電路板2及顯示電路板3；參照?qǐng)D2，表示電路板2中所包含的數(shù)據(jù)信息處理電路部分，其中2表示以DSP2047芯片為主的保護(hù)DSP單元，2.2為存儲(chǔ)單元，以兩個(gè)6416芯片為主，2.3為模擬采樣單元，包含兩個(gè)73360芯片，2.4表示以DSP2047為主的監(jiān)控DSP單元，2.5為故障錄波單元，它包含F(xiàn)LASH芯片及FM18L08-70-S芯片，2.6為通訊單元，它包含LF04-4506芯片，及二個(gè)MAX232芯片；參照?qǐng)D3，表示電路板3中所包含的顯示電路部分，其中顯示部分3.1以DSP2047芯片為主要部分，3.2為存儲(chǔ)部分，由芯片6416及FLASH組成，3.3為液晶顯示器接口，主要包含74LVT245，3.4為旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)，3.5為與監(jiān)控電路相連的接口。
參照?qǐng)D4表示本微機(jī)保護(hù)裝置中，計(jì)算機(jī)軟件總流程圖。圖5表示保護(hù)部分芯片所固化的軟件流程圖，它與硬件共同完成數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理。參照?qǐng)D6，表示監(jiān)控芯片上所固化的軟件流程圖，它與硬件共同完成通信，計(jì)算等功能。參照?qǐng)D7，表示顯示部分芯片上所固化的軟件流程圖，它與硬件共同完成交互、通訊、顯示等功能。
權(quán)利要求
1.一種電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)，包括一個(gè)裝置的機(jī)箱，一個(gè)前面板及機(jī)箱內(nèi)裝置的電子線路板，其特征在于，機(jī)箱前面板上設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)旋鈕，機(jī)箱內(nèi)部所安裝的主要電子線路板分別是數(shù)字信息處理電路部分及顯示電路部分，電子線路板主要采用三部分獨(dú)立模塊，它們是以保護(hù)DSP為核心的保護(hù)單元、模擬采樣單元所組成的保護(hù)模塊，具有保護(hù)功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在保護(hù)DSP芯片中，主要完成數(shù)據(jù)采集處理功能；以監(jiān)控DSP芯片、故障錄波單元和通信單元為主要內(nèi)容的監(jiān)控模塊，具有監(jiān)控功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在監(jiān)控DSP芯片中，主要完成通信、計(jì)算功能；以顯示DSP芯片及儲(chǔ)存部分所組成的顯示模塊，具有顯示功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在顯示DSP芯片中，完成交互、通訊、顯示功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，固化在保護(hù)DSP芯片中的計(jì)算機(jī)軟件程序，主要完成數(shù)據(jù)采集處理功能，其操作步驟是，保護(hù)初始化-中斷打開-檢索1S定時(shí)標(biāo)志進(jìn)行顯示值計(jì)算-查信號(hào)復(fù)歸標(biāo)志-查運(yùn)行監(jiān)測(cè)標(biāo)志-查定值修改標(biāo)志并計(jì)算返回值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，固化在監(jiān)控DSP芯片中的計(jì)算機(jī)軟件程序，主要完成通信、計(jì)算功能，其操作步驟是，監(jiān)控自檢及初始化-作業(yè)調(diào)度模塊-通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊-實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算模塊-錄波記錄管理模塊-事件記錄管理模塊-定值校驗(yàn)管理模塊-顯示處理模塊-裝置調(diào)試管理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，固化在顯示DSP芯片中的計(jì)算機(jī)軟件程序，主要完成交互、通訊、顯示等功能，其操作步驟是，顯示初始化-作業(yè)調(diào)度模塊-與監(jiān)控通訊模塊-畫面刷新模塊-按鍵動(dòng)作處理模塊-按鍵動(dòng)作響應(yīng)模塊-與筆記本通訊處理模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述三部分獨(dú)立的模塊都分別用一塊DSP芯片進(jìn)行管理，各模塊之間通過通訊總線進(jìn)行通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述電子線路的數(shù)字信息處理部分中，模擬量采樣部分采用16位的采樣專用芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述電子線路的數(shù)字信息處理部分，模擬量輸入的數(shù)量，采用12路輸入，開入量為16路，開出量為12路，開入量和開出量可編程和可定義。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述電子線路中的全部端子都采用可插拔式端子結(jié)構(gòu)。
全文摘要
電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)，屬于電氣設(shè)備領(lǐng)域，包括一個(gè)機(jī)箱，一個(gè)前面板及機(jī)箱內(nèi)的電子線路板，前面板下方設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)旋鈕，機(jī)箱內(nèi)部所安裝的主要電子線路板分別是數(shù)字信息處理電路部分及顯示電路部分，主要采用三部分獨(dú)立模塊，它們是保護(hù)模塊、監(jiān)控模塊、顯示模塊；具有保護(hù)功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在保護(hù)DSP芯片中，具有監(jiān)控功能的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在監(jiān)控DSP芯片中，具有顯示功能操作的計(jì)算機(jī)軟件程序固化在顯示DSP芯片中。該微機(jī)保護(hù)裝置功能強(qiáng)，對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理速度快，操作簡(jiǎn)便，安裝、維修都十分方便快捷。
文檔編號(hào)H02H7/00GK1614842SQ200310103530
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者翟富昌, 張維民, 劉兵, 趙長(zhǎng)兵, 李增利, 李貴存, 伍曉峰, 李慧勇, 徐宏 申請(qǐng)人:北京德威特電力系統(tǒng)自動(dòng)化有限公司