[发明专利]可视化便携式高压断路器机械特性记录方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电器检测、信息通讯技术和配电网自动化设备技术领域，特别是涉及一种可视化便携式的高压断路器机械特性记录方法，应用于高压断路器机械特性的检测与数据的收集，为高压断路器工作状况优劣评估提供数据依据。

背景技术

目前高压断路器机械特性检测装置普遍存在着现场数据信号收集困难的问题。串口RS-232传输距离最大约为15m，最高速率为20KBPS，且其只能支持点对点通信；而串口RS-485/422最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/s。不具备超远距离收集数据迅速性、便捷性。同时高压断路器的检测装置普遍还局限于单板集成结构的设计，会因某个器件的损坏影响到整个装置的工作，降低了检测装置的便携性和灵活性。鉴于目前高压断路器机械特性检测装置只是单单对下位机实现数据信号的采集，缺少对信号的直观显示。不能够直观的观察到所得数据形成的波形，进而不利于数据直观分析，致使对断路器机械特性状况不能做出快速、正确的评估。

发明内容

针对现有高压断路器机械特性检测装置的状况，本发明提出一种基于USB通讯便携式的高压断路器机械特性记录系统，改善现有高压断路器机械特性检测装置不能超远距离传输的缺陷，结合所设计出的可视化上位机显示软件，本记录系统达到了便携性和灵活性的优点。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种可视化便携式高压断路器机械特性记录方法，其特征在于：该方法在信号采集模块，行程信号采用DHWDJ-1736F角位移传感器采集，该传感器线性度为1%，能高精确的测量到行程信号；电流信号采集采用霍尔电流传感器CHB-25NP，它是基于闭环霍尔磁补偿原理，精度达到                                               ，响应时间小于和极好的线性度，能准确测量电流信号；通过这两个传感器分别实现对行程、脱扣器线圈电流信号的采集；信号放大电路模块采用由OPA177和INA105构成的放大电路；OPA177是精密双极性运算放大器，失调电压小于，温漂为以及非常低的静态电流和噪声故可以极大降低温漂和误差，INA105是一个低噪声单片机微分运算放大器，两者的配合使用实现对信号放大的同时也保证信号的精度；在模数转换模块使用以AD7665为转换核心芯片，配合ADR421、AD8031、AD8021、D触发器74HC74芯片实现由模拟信号向数字信号的转换；信号转换成数字信号后，输入DSP TMS320F28335芯片中进行处理运算；MS320F28335通过控制CH376芯片，实现对SD卡对处理数据的存储；为了实现下位机和上位机之间的通讯，本发明使用的是USB通讯模块，USB通讯支持热插拔，即在不切断主机电源的情况下可以安全地插入和拔出IJSB设备，提供低速1.5Mbps全速12Mbps、和高速480Mbps(USB2.0)三种速率来适应不同类型的设备；通过以ZN63B-12型户内高压真空断路器为试验对象进行检测，实现了对断路器机械特性信号高精度采集和处理，并实现了对处理后数据的快速传输，直观显示和大容量存储。

优点效果：本发明通过以ZN63B-12型户内高压真空断路器为实验对象，对ZN63B-12型户内高压真空断路器在离线状态下的机械特信号性进行采集。数据经过信号采集、信号放大电路、AD模数转换电路、数字信号处理器、数据存储各个模块的处理，利用U盘通过USB接口将数据信号导出，PC机通过利用上位机显示软件系对U盘进行识别、扫描和读取操作，将信号经过处理后由曲线形式显示于上位机界面。实践充分印证，本发明具有直观性、快速性、灵活性和便捷性。

附图说明：图1为本发明以CH376为核心的USB通讯模块电路图；

图2为本发明示波器显示分合闸行程图；

图3为本发明上位机显示分合闸行程图。

具体实施方式

该记录系统包括下位机硬件系统（包括信号采集、信号放大电路、模数转换电路、数字信号处理器、数据存储单元、USB通信）和上位机显示软件系统两部分。对于组成该系统的硬件部分采用功能模块化设计，使各个功能电路独立，便于硬件电路的调试。