[发明专利]一种嵌入式智能开关柜系统

说明书

本发明属于开关柜设备领域并公开了一种嵌入式智能开关柜系统。ARM与FPGA模块连接，信号预处理模块与信号传感器连接，信号预处理模块还与A/D转换模块连接，FPGA模块还连接EPROM；ARM还与FLASH、时钟电路、SDRAM、复位电路、电动底盘车和上位机电气连接；所述的上位机与触摸屏、硬盘和监控后台连接，所述的上位机监控智能开关柜系统的工作状态并将状态信息显示在触摸屏，所述的触摸屏还可以通过触摸查看信息和输入控制信息。本发明装置采用多路传感器采集开关柜的信息，对开关柜出现的故障情况能实时的了解并通过电动底盘车及时消除故障，有效降低了故障给设备带来的损坏，本发明装置结构简单，可广泛适用于220kV以下的发电、输电、配电和电能转换领域。

技术领域

本发明涉及开关柜设备技术领域，具体涉及一种嵌入式智能开关柜系统。

背景技术

开关柜（switch cabinet）是一种电气设备，通常开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关，各分路按其需要设置。如仪表，自控，电动机磁力开关，各种交流接触器等，有的还设高压室与低压室开关柜，设有高压母线，如发电厂等，有的还设有为保主要设备的低周减载。

开关柜（switchgear）的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。

随着智能电网的逐步建设和全社会用电量的持续上升，电系系统安全稳定运行方面的要求逐渐提高，各种输变电和配电设备端额检修工作也显得越来越重要。开关柜的数量多、维修花费大，而且一旦发生故障，往往带来严重的后果。现有技术中的开关柜都是有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置组成，在发电、输电、配电和电能转换的过程中很好的实现了开合、控制和保护用电设备的功能，然而随着智能电网的进一步普及，现有开关柜无法达到对用电安全的实时监测、预警、动作等工作，导致一旦发生故障时，需要人工维修、停电时间过长等问题。所以如何提供一种能实时监测线路运行情况，且能对故障、紧急情况进行预警、动作工作的嵌入式智能开关柜系统是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中开关柜无法达到对用电安全的实时监测、预警、动作等工作，导致一旦发生故障时，需要人工维修、停电时间过长的难题，而提供一种嵌入式智能开关柜系统。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种嵌入式智能开关柜系统，包括ARM、FPGA模块、A/D转换模块和信号预处理模块，所述的ARM与FPGA模块通过RS485通信协议连接，所述的信号预处理模块输入端与信号传感器连接，用于接收并对接收的信号进行预处理，所述的信号预处理模块输出端与A/D转换模块连接，经A/D转换模块转换后的信息传递至FPGA模块，所述的FPGA模块还连接有EPROM，所述的EPROM用于存储FPGA模块工作中的程序、数据信息；

所述的ARM 还与FLASH、时钟电路、SDRAM、复位电路、电动底盘车和上位机电气连接，所述的FLASH用于拓展ARM的运行内存，所述的SDRAM用于存储运行的程序和交换数据；所述的电动底盘车用于将故障的元器件推进或退出开关柜，进行更换故障的元器件；所述的上位机与触摸屏、硬盘和监控后台连接，所述的上位机监控智能开关柜系统的工作状态并将状态信息显示在触摸屏，所述的触摸屏还可以通过触摸查看信息和输入控制信息；所述的监控后台为显示屏，用户监控智能开关柜系统的工作状态。