專利名稱：微機保護(hù)裝置開入、開出硬件檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力通信系統(tǒng)，更具體地涉及對微機保護(hù)裝置的檢測裝置和方法。
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，對于電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的檢測手段和檢測方法也在不斷地發(fā)展。早在70年代，運行部門開始改臨時接線為固定接線，將試驗設(shè)備組裝在一起，稱謂試驗臺或試驗箱，出現(xiàn)了繼電保護(hù)試驗裝置的雛形。大規(guī)模地研制、生產(chǎn)和使用定型繼電保護(hù)試驗裝置是近十多年的事。隨著微機保護(hù)的大量投運，給檢測技術(shù)帶來新的影響，研制部門積極采用數(shù)字控制、數(shù)字顯示、微機可編程和實時仿真等技術(shù)，試驗裝置向數(shù)字化、微機化和專門化方向發(fā)展。這期間典型的產(chǎn)品有華北電力學(xué)院北京華電電力自動化公司研制的MRT-01型檢測儀、北京威特電氣新技術(shù)公司研制的MRT-02型檢測儀、廣東昂立電氣自動化有限公司研制的5108系列檢測儀等等。但是，目前國內(nèi)的檢測儀側(cè)重于保護(hù)裝置的技術(shù)性能檢測，而且開入、開出量通路少，對于檢測微機保護(hù)裝置的大量的開入、開出硬件電路，需要多次分步接線和多次分步試驗來完成。
本發(fā)明的一個目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的試驗使用繁雜、試驗勞動量大、重復(fù)性強的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、試驗簡潔的微機保護(hù)裝置開入、開出硬件的檢測裝置。
本發(fā)明的另一個目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的只側(cè)重于保護(hù)裝置的技術(shù)性能檢測的問題，提供一種微機保護(hù)裝置開入、開出硬件的檢測方法。
本發(fā)明的裝置的構(gòu)成是通過下面的技術(shù)方案實現(xiàn)的，微機保護(hù)裝置開入、開出硬件檢測裝置包括一臺便攜式筆記本電腦，該便攜式筆記本電腦通過一根RS-232串口線與被檢測的微機保護(hù)裝置的RS-232接口連接，通過一塊數(shù)字開入、開出PC卡與外部接口電路連接，該外部接口電路通過連接線與被檢測的微機保護(hù)裝置的背板端子相連接。
所述的外部接口電路包括32路開出光電隔離電路和48開入光電隔離電路，它們分別受電子切換電路的控制。
本發(fā)明的方法的步驟是通過下面的技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種微機保護(hù)裝置開入、開出硬件的檢測方法包括步驟
檢測微機保護(hù)裝置壓板開入量；檢測微機保護(hù)裝置信號開入量；檢測微機保護(hù)裝置定值區(qū)切換開入量；檢測微機保護(hù)裝置的開出量。
下面通過結(jié)合實施例的附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。


圖1是本發(fā)明的檢測裝置構(gòu)成的示意圖；圖2是本發(fā)明的檢測裝置的接口電路構(gòu)成的原理圖；圖3是本發(fā)明的檢測裝置的接口電路中電子切換開關(guān)的電路圖；圖4是本發(fā)明的檢測裝置的接口電路中開出光電隔離電路圖；圖5是本發(fā)明的檢測裝置的接口電路中開入光電隔離電路圖；圖6是本發(fā)明的檢測方法步驟的流程圖；圖7是本發(fā)明的檢測方法步驟中檢查壓板開入量的流程圖；圖8是本發(fā)明的檢測方法步驟中檢查開出量的流程圖；圖1是本發(fā)明的檢測裝置構(gòu)成的示意圖。本發(fā)明的微機保護(hù)裝置開入、開出硬件檢測裝置包括一臺便攜式筆記本電腦1，該便攜式筆記本電腦1通過一根RS-232串口線7與被檢測的微機保護(hù)裝置5的RS-232接口連接，通過一塊數(shù)字開入、開出PC卡2與外部接口電路3連接，該外部接口電路通過連接線4與被檢測的微機保護(hù)裝置5的背板端子6相連接。
所述的接口電路3包括32路開出光電隔離電路和48路開入光電隔離電路，它們分別受電子切換電路的控制。
筆記本電腦的便攜性越來越被廣大用戶所青睞，筆記本電腦為了保持其便攜性，技術(shù)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比臺式機復(fù)雜，無法像臺式機那樣讓用戶打開機箱來增加、更換各種插卡。要擴(kuò)展筆記本電腦的性能，最重要的途徑之一就是通過插入PC卡來獲得。在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有適用各種類型的外設(shè)的PC卡接口標(biāo)準(zhǔn)，所以各種功能的PC卡外圍設(shè)備才應(yīng)用而生。本檢測裝置中選用的開入、開出PC卡屬于接口類的外圍設(shè)備，選用的PC卡有48路開入/開出資源，它具有開入/開出通路量多，軟件編程方便、靈活，對于任意一條通路編程人員可以設(shè)為開入、也可以設(shè)為開出通路等優(yōu)點。
為了能夠使該檢測系統(tǒng)滿足于各種類型、各種電壓等級的保護(hù)裝置硬件開入/開出硬件電路的檢測，一個最基本的前提便是要求該檢測系統(tǒng)有足夠量的開入/開出通路，這樣才可以實現(xiàn)對保護(hù)裝置的自動、閉環(huán)檢測，即將該檢測裝置與保護(hù)裝置的開入/開出通路連線全部接好后，利用該檢測裝置配備的檢測軟件，用戶選擇好檢測功能后進(jìn)行檢測，最后將檢測結(jié)果顯示到屏幕，用戶可以得知保護(hù)裝置的那一條通路完好、那一條通路有問題。這種檢測思路可以提高檢測效率、減少檢測者的勞動量、避免檢測者做大量重復(fù)性的接線、檢測、看保護(hù)裝置的顯示結(jié)果等工作，可以使檢測者的精力放在如果當(dāng)某一條通路有問題時，解決該問題這一智能性勞動上來。
選用的PC卡有48路開入/開出資源，它是目前所能獲得的開入/開出量最大的PC卡，共有48路開入/開出資源，對于不同類型、不同電壓等級的微機保護(hù)裝置開入/開出總量差別大，有的保護(hù)裝置開入總量大、開出總量少，而有的保護(hù)裝置則相反，而且開入量和開出總量最多有70多，所以使用一塊該PC卡，很顯然不能滿足要求，另外，由于該種類型的卡只有少數(shù)國家生產(chǎn)，且價格比較昂貴，所以配備兩塊這樣的卡，顯然不是好的方案，所以為了提高該卡的使用性能，特別設(shè)計該卡的外部接口電路，其原理圖參見圖2所示。
圖2是本發(fā)明的檢測裝置的接口電路構(gòu)成的原理圖。外部接口電路的功能之一便是外擴(kuò)開入/開出通路。該卡的資源設(shè)置為前24路設(shè)為開出、后24路設(shè)為開入，開出資源中設(shè)12路作為固定的開出以用于保護(hù)裝置的壓板投退及定值區(qū)切換和信號復(fù)歸、8路開出可以通過電子開關(guān)進(jìn)行切換，這樣8路開出可以擴(kuò)展為16路開出，另外還有四路的開出留作為電子開關(guān)的控制源；后24路開入通過電子開關(guān)切換進(jìn)行擴(kuò)展為48路開入。電子切換開關(guān)采用參見圖3所示的電路組成。
圖3是本發(fā)明的檢測裝置的接口電路中電子切換開關(guān)的電路圖。其中VCC與VSS分別連接保護(hù)裝置的24V+和24V地，QH13為高電平時，右面的三極管截止、左面的三極管導(dǎo)通，VO1為24V+、VO2為低電平；相反，QH13為低電平時，VO2為24V+、VO1為低電平，通過此原理來切換兩路開入或開出通路。
此外，選用的PC卡的開入/開出通路不帶有光電隔離電路，為了使筆記本電腦1安全、可靠地工作，需要外接光電隔離電路使筆記本電腦1和保護(hù)裝置5從電氣上隔離開來，所以在外部接口電路中特別設(shè)計開出光電隔離電路與開入光電隔離電路，參見圖4和圖5所示。光電隔離電路中發(fā)光二極管左側(cè)的電源來自筆記本電腦的+5v電源、其右側(cè)的電源引自保護(hù)裝置的+24v電源。
該檢測系統(tǒng)針對專門的微機保護(hù)裝置，其特點是開入/開出通路量多，所以如果用戶一條一條通路來接線，是很繁瑣、很繁重的工作，所以特別將附1虛線框中所示的連線部分，針對特定的保護(hù)裝置設(shè)計好專門的連線板，二者之間的連線采用和保護(hù)裝置背板上開入/開出口的插線頭形式連接。
該檢測系統(tǒng)針對具體、專門的微機保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)計，對于同一種保護(hù)裝置采用一個檢測軟件流程，具體的檢測項目參照待試驗的微機保護(hù)裝置的試驗項目說明書，進(jìn)行開入、開出量檢查的流程設(shè)計，例如北京哈德威保護(hù)四方公司的CSL101A(B)裝置的開入量檢查分為壓板開入量檢查、信號開入量檢查以及定值區(qū)切換開入量檢查三部分，具體編程過程以壓板開入量檢查為例來說明，其軟件流程見圖6所示。
圖6是本發(fā)明的檢測方法步驟的流程圖。首先從步驟S601開始，進(jìn)入步驟S602檢測微機保護(hù)裝置壓板開入量，然后進(jìn)入步驟S603檢測微機保護(hù)裝置信號開入量，接著是進(jìn)入步驟S604檢測微機保護(hù)裝置定值區(qū)切換開入量，在步驟S604檢測微機保護(hù)裝置的開出量，最后在步驟S606結(jié)束。
圖7是本發(fā)明的檢測方法步驟中檢查壓板開入量的流程圖首先從步驟S701開始，進(jìn)入步驟S702檢測軟件對選中的保護(hù)壓板開入量通路置TTL高電平，通過外部接口電路將TTL高電平轉(zhuǎn)換為空接點閉合，表明該壓板已經(jīng)投上，然后在步驟S703通過筆記本電腦的串口和保護(hù)裝置的串口進(jìn)行通信，讀保護(hù)裝置的壓板信息，接著在步驟S704判斷通信是否成功，如果判斷是肯定的，即在一定的時間內(nèi)召喚到所需的信息后，程序進(jìn)入步驟S704，則顯示保護(hù)裝置的壓板投退信息，然后進(jìn)入步驟S707結(jié)束，如果在步驟S704的判斷是否定的，即一定的時間內(nèi)沒有召喚到所需的信息，則在步驟S706判斷是否繼續(xù)通信，如果判斷是否定的則進(jìn)入步驟S707結(jié)束，如果在步驟S706的判斷是肯定的，步驟回到步驟S703，可以提示用戶重新和保護(hù)裝置通信碼，如果用戶選擇重新通信，則重新和保護(hù)裝置通信，步驟回到步驟S703。
圖8是本發(fā)明的檢測方法步驟中檢查開出傳動的流程圖。保護(hù)開出傳動試驗用來對保護(hù)裝置開出硬件通路的檢查，首先從步驟S801開始，進(jìn)入步驟S802選擇保護(hù)裝置的開出傳動號，即用戶選擇好開出傳動的對象和待傳動的CPU后，進(jìn)入步驟S803，筆記本電腦和保護(hù)裝置進(jìn)行串口通信發(fā)傳動令，并在步驟S804判斷傳動是否成功，如果在步驟S804判斷是肯定的，則步驟進(jìn)入S805讀保護(hù)裝置的開出狀態(tài)，即操作成功后，返回操作成功標(biāo)志(程序中函數(shù)自動返回是否成功標(biāo)志)，如果讀到操作成功標(biāo)志，則檢測裝置讀保護(hù)裝置的開出閉合通路，并將這些閉合的開出通路顯示到筆記本電腦的屏幕，然后程序進(jìn)入到步驟S808結(jié)束，如果在步驟S804判斷是否定的，則步驟進(jìn)入S806，通知用戶，通信不成功!并在步驟S807進(jìn)一步判斷通信是否繼續(xù)，如果判斷是否定的，則進(jìn)入步驟S808結(jié)束，如果在步驟S807的判斷是肯定的，步驟回到步驟S803，即用戶可以檢查相應(yīng)的通路是否動作正常；如果讀到操作失敗標(biāo)志或是通信不正常，則提示用戶是退出通信還是繼續(xù)通信，用戶可以選擇繼續(xù)進(jìn)行通信或是退出該試驗。
權(quán)利要求
1.一種微機保護(hù)裝置開入、開出硬件檢測裝置，包括一個便攜式筆記本電腦(1)，該便攜式筆記本電腦(1)通過一根RS-232串口線(7)與被檢測的微機保護(hù)裝置(5)的RS-232接口連接，其特征在于該便攜式筆記本電腦(1)通過一塊數(shù)字開入、開出PC卡(2)與外部接口電路(3)連接，該外部接口電路(3)通過連接線(4)與被檢測的微機保護(hù)裝置(5)的背板端子(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的裝置，其特征在于所述的接口電路包括32路開出光電隔離電路和48路開入光電隔離電路，它們分別受電子切換電路的控制。
3.一種微機保護(hù)裝置開入、開出硬件的檢測方法，其特征在于所述的方法包括步驟檢測微機保護(hù)裝置壓板開入量；檢測微機保護(hù)裝置信號開入量；檢測微機保護(hù)裝置定值區(qū)切換開入量；檢測微機保護(hù)裝置的開出量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于所述的檢測微機保護(hù)裝置壓板開入量的步驟進(jìn)一步包括檢測軟件對選中的保護(hù)壓板開入量通路置TTL高電平、通過筆記本電腦的串口和保護(hù)裝置的串口進(jìn)行通信，讀保護(hù)裝置的壓板信息、判斷通信是否成功、顯示保護(hù)裝置的壓板投退信息的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述的檢測微機保護(hù)裝置的開出傳動的步驟進(jìn)一步包括選擇保護(hù)裝置的開出傳動號，即筆記本電腦和保護(hù)裝置進(jìn)行串口通信發(fā)傳動令、判斷傳動是否成功、讀保護(hù)裝置的開出狀態(tài)，即操作成功后，返回操作成功標(biāo)志，通知用戶，通信不成功、判斷通信是否繼續(xù)、檢查相應(yīng)的通路是否動作正常、用戶可以選擇繼續(xù)進(jìn)行通信或是退出該試驗的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微機保護(hù)裝置開入、開出硬件檢測裝置及方法，裝置包括一個便攜式筆記本電腦，通過一根RS－232串口線與被檢測的微機保護(hù)裝置的RS－232接口連接，并通過一塊數(shù)字開入、開出PC卡與外部接口電路連接，該外部接口電路通過連接線與被檢測的微機保護(hù)裝置的背板端子相連接。用于對電力系統(tǒng)微機保護(hù)裝置的硬件開入、開出系統(tǒng)的閉環(huán)檢測，該檢測系統(tǒng)的硬件主要利用數(shù)字開入、開出PC卡，它具有開入、開出通路量大，攜帶方便、可以有效利用日益發(fā)展的筆記本電腦資源等優(yōu)點。
文檔編號G06F13/00GK1317743SQ01129328
公開日2001年10月17日 申請日期2001年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月12日
發(fā)明者劉建飛, 李營, 梁志琴, 梁鑄 申請人:北京四方同創(chuàng)保護(hù)與控制設(shè)備有限公司