一种智能数字量检测装置及检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路技术领域，更具体地说，涉及到一种智能数字量检测装置以及检测电路。


背景技术：

2.发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。现有直流电源系统中的监控模块主要由绝缘检测单元、开关量检测单元、综合检测单元组成。其中绝缘检测单元是直流系统中正负极对地绝缘电阻达到告警整定值，发出接地告警信号，并定位发生故障支路。开关量检测单元是直流系统中对各开关状态进行在线检测，并将开关状态进行上传。综合检测单元是负责采集直流系统中必要数据量并进行上传。传统电源模块功能单一，需要三个模块配合才能完成工作，成本较高，而且每一模块需要配置电源，功耗较大。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种智能数字量检测装置以及检测电路。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能数字量检测电路，包括采样电路、主控电路、通讯电路、平衡电桥切换电路以及开关量电路；
5.所述采样电路具有采集端和输出端，采样电路的采集端用于采集各种参数信息，采样电路的输出端与主控电路相连接；
6.所述主控电路与通讯电路以及平衡电桥切换电路相连接，该平衡电桥切换电路具有平衡桥控制、检测桥控制、补偿桥控制作用；主控电路通过电桥平衡原理，控制平衡电桥和检测电桥的导通和关断，获得直流电压和漏电流的变化关系，计算得出直流电源系统中正负极对地绝缘电阻，并通过控制继电器的通断从而控制调压硅链，最后将数据及报警信息上传至上位机显示。
7.所述采样电路包括直流电压采样电路、交窜直电压采样电路、交流电压采样电路、负载电流采样电路以及环境温度采样电路；所述直流电压采样电路用于对直流电源系统中正负母线对地电压的检测；所述交窜直电压采样电路用于对直流电源系统直流电压中存在的交流电压进行检测；所述交流电压采样电路用于对直流电源系统中输入的三相交流电压进行检测；所述负载电流采样电路与霍尔电流传感器连接，用于对直流电源系统中电池电流和母线电流重要参数进行检测；所述环境温度采样电路与温度传感器连接，用于对直流电源系统环境温度进行检测。
8.所述通讯电路包括第一通讯通道和第二通讯通道；其中第一通讯通道用于和上位机通讯，按程序约定将数据上传至上位机进行显示；第二通讯通道用于对数字漏电流传感器进行巡检，从而获得直流电源系统中各馈线的漏电流值和开关状态。
9.所述工作电源电路与主控电路相连接，工作电源电路为反激式电源，用于提供稳定电源。
10.本实用新型还提供了一种智能数字量检测装置，包括壳体以及线路板；所述壳体包括底座和上盖，底座和上盖之间通过螺钉固定连接；所述线路板设置于壳体内部，包括第一线路板和第二线路板，线路板上设置有端子，第一线路板和第二线路板之间用端子连接。
11.本实用新型的有益效果是：简化了直流电源系统的结构，并且能够完成直流电源系统中所有的检测功能，为客户节约了大量成本。
附图说明
12.图1为本实用新型一种智能数字量检测电路的电路原理图。
13.图2为本实用新型一种智能数字量检测装置的立体结构示意图。
14.图3为本实用新型一种智能数字量检测装置的组装结构示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
16.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
17.参照图1所示，本实用新型揭示了一种智能数字量检测电路，该电路通过数字通讯技术并结合数字漏电流传感器，能够完成直流电源系统中所有的检测功能，检测完成后将数据进行上传，可以简化直流系统结构，为客户节约大量成本。具体的，该电路包括主控电路10、采样电路20、通讯电路30、平衡电桥切换电路40、开关量电路50、工作电源电路60、上位机70以及数字漏电流传感器80；所述采样电路20与主控电路10相连接，主控电路10上还连接通讯电路30、平衡电桥切换电路40、开关量电路50以及工作电源电路60；所述通讯电路30上连接有上位机70和数字漏电流传感器80。
18.所述主控电路10内部设置有单片机，用于负责收集所有重要数据，然后转换为数字量信号，并根据程序约定进行汇总计算，上传至上位机，同时根据数据变化做出对应动作，完成各项功能。
19.所述采样电路20包括直流电压采样电路201、交窜直电压采样电路202、交流电压采样电路203、负载电流采样电路204以及环境温度采样电路205；直流电压采样电路201用于对直流电源系统中正负母线对地电压的检测；交窜直电压采样电路202用于对直流电源系统直流电压中存在的交流电压进行检测；交流电压采样电路203用于对直流电源系统中输入的三相交流电压进行检测；负载电流采样电路204与霍尔电流传感器连接，用于对直流电源系统中电池电流和母线电流重要参数进行检测；环境温度采样电路205与温度传感器连接，用于对直流电源系统环境温度进行检测。
20.所述通讯电路30具有第一通讯通道和第二通讯通道，其中第一通讯通道用于和上位机70通讯，按照程序约定将数据上传至上位机显示；第二通讯通道用于对数字漏电流传感器80进行巡检，获得直流电源系统中各馈线的漏电流值和开关状态。
21.所述平衡电桥切换电路40包括平衡桥控制、检测桥控制以及补偿桥控制作用。
22.所述开关量电路50包括开关量输入电路501和开关量输出电路502，开关量输入电路501作用是对直流电源系统中母线开关状态进行检测，开关量输出电路502作用是在直流电源系统中对调压硅链进行控制。
23.所述工作电源电路60为反激式开关电源，用于提供工作电源。
24.如图2以及图3所示，本实用新型还提供了一种智能数字量检测装置，本实施例中包括壳体90、线路板100；所述壳体包括底座901和上盖902，底座901和上盖902之间通过螺钉固定连接；所述线路板100设置在壳体90内部，线路板100包括第一线路板1001和第二线路板1002，第一线路板1001和第二线路板1002之间通过端子1003连接，线路板100上集成有上述的智能数字量检测电路。
25.智能数字量检测装置采用电桥平衡原理和数字通讯技术、a/d转换技术。主控电路10通过a/d转换采集直流电源系统中直流电压、交流电压、直流电流、环境温度、直流回路中交流电压等数据；主控电路10通过数字通讯技术，从通讯电路30中接收数字漏电流传感器数据，从而获取直流电源系统中馈线开关状态和漏电流信息，并通过电桥平衡原理，控制平衡电桥和检测电桥的导通和关断，获得直流电压和漏电流的变化关系，从而通过计算得出直流电源系统中正负极对地绝缘电阻，然后通过控制继电器的通断，从而控制调压硅链，最终将数据及报警信息通过通讯电路30上传至上位机70显示。
26.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。

技术特征：
1.一种智能数字量检测电路，其特征在于，包括主控电路、采样电路、通讯电路、平衡电桥切换电路以及开关量电路；所述采样电路具有采集端和输出端，采样电路的采集端用于采集各种参数信息，采样电路的输出端与主控电路相连接；所述主控电路与通讯电路、开关量电路以及平衡电桥切换电路相连接，该平衡电桥切换电路具有平衡桥控制、检测桥控制以及补偿桥控制功能，主控电路通过电桥平衡原理，控制平衡电桥和检测电桥的导通和关断，获得直流电压和漏电流的变化关系，从而通过计算得出直流电源系统中正负极对地绝缘电阻，然后主控电路通过控制继电器的通断来控制调压硅链，最后通过通讯电路将数据及报警信息上传至上位机显示。2.根据权利要求1所述的一种智能数字量检测电路，其特征在于，所述采样电路包括直流电压采样电路、交窜直电压采样电路、交流电压采样电路、负载电流采样电路以及环境温度采样电路；所述直流电压采样电路用于对直流电源系统中正负母线对地电压的检测；所述交窜直电压采样电路用于对直流电源系统直流电压中存在的交流电压进行检测；所述交流电压采样电路用于对直流电源系统中输入的三相交流电压进行检测；所述负载电流采样电路与霍尔电流传感器连接，用于对直流电源系统中电池电流和母线电流重要参数进行检测；所述环境温度采样电路与温度传感器连接，用于对直流电源系统环境温度进行检测。3.根据权利要求1所述的一种智能数字量检测电路，其特征在于，所述通讯电路与上位机和数字漏电流传感器相连接，通讯电路具有第一通讯通道和第二通讯通道；其中第一通讯通道用于和上位机通讯，按程序约定将数据上传至上位机或显示屏进行显示；第二通讯通道用于对数字漏电流传感器进行巡检，获得直流电源系统中各馈线的漏电流值和开关状态。4.根据权利要求1所述的一种智能数字量检测电路，其特征在于，所述开关量电路包括开关量输入电路和开关量输出电路；开关量输入电路的作用是对直流电源系统中母线中开关状态进行检测，开关量输出电路的作用是对直流电源系统中调压硅链进行控制。5.根据权利要求1所述的一种智能数字量检测电路，其特征在于，所述主控电路上还连接有工作电源电路。6.一种智能数字量检测装置，其特征在于，包括壳体以及线路板；所述线路板上设置有端子，所述线路板设置于壳体内部；所述线路板包括第一线路板和第二线路板，第一线路板和第二线路板通过端子相连接；所述的线路板上集成有如权利有求1-5中任意一项所述的智能数字量检测电路。7.根据权利要求6所述的一种智能数字量检测装置，其特征在于，所述壳体包括底座和上盖，底座和上盖之间通过螺钉固定连接。

技术总结
本实用新型公开了一种智能数字量检测装置及检测电路，涉及电路技术领域；包括采样电路、主控电路、通讯电路、平衡电桥切换电路以及开关量电路；采样电路与主控电路相连接；主控电路与通讯电路、开关量电路以及电桥平衡切换电路相连接，主控电路内部单片机能够收集所有重要数据，然后转换为数字量信号，并根据程序约定进行汇总计算，上传至上位机，同时根据数据变化做出对应动作，完成各项功能。本实用新型的有益效果是：简化了直流电源系统的结构，并且能够完成直流电源系统中所有的检测功能，为客户节约了大量成本。为客户节约了大量成本。为客户节约了大量成本。


技术研发人员：尹武生 曾浩
受保护的技术使用者：深圳市硕亚科技有限公司
技术研发日：2021.10.20
技术公布日：2022/5/25