一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊技術方案

本實用新型專利技術公開了一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，包括：CPU主控芯片、采用手動撥碼開關實現選址的ADDR地址單元、用于實現數據通信的RS485通信單元、用于顯示CPU運行狀態的CPU運行LED指示單元、實現無源輸出的開出告警單元、用于采集母線電壓信號的母線電壓采集單元、用于采集支路電壓信號的支路電壓采集單元和用于對采集通道進行選擇的支路選擇單元。本實用新型專利技術提具有精度高，抗干擾能力強，設備體積小，實現40路支路絕緣狀態采集，由CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集，并通過遠程通信模塊與控制設備交互數據。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種保障供電領域的產品，具體涉及一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊。
技術介紹
隨著近幾年我國經濟迅猛發展，在政府、電力、銀行、建筑等各行各業使用的設備越來越多，要求設備不間斷運行，大部分要求使用通信電源系統，目前只能通過各種監控方式解決此類問題，但是市場上采用的監控設備，在實際應用中，不能高效、精確的采集所接支路絕緣狀態及絕緣阻值，不能及時告警，檢測通道較少。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，公開了一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊。主要是用在通信電源系統運行時狀態監測及發生故障時各支路絕緣狀態，為快速處理支路故障，保障系統供電穩定。產品通過對每支路漏電流進行日常狀態監測、維護監測、異常告警等措施，保證供電支路工作在正常范圍內，從而使得供電系統穩定可靠運行，尤其在類似電力、銀行、政府等領域運用的核心設備，運用此類產品變得尤為重要。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于：包括：CPU主控芯片、采用手動撥碼開關實現選址的ADDR地址單元、用于實現數據通信的RS485通信單元、用于顯示CPU運行狀態的CPU運行LED指示單元、實現無源輸出的開出告警單元、用于采集母線電壓信號的母線電壓采集單元、用于采集支路電壓信號的支路電壓采集單元和用于對采集通道進行選擇的支路選擇單元；其中，通過手動撥碼改變CPU主控芯片IO管腳電平，RS485通信單元將CPU主控芯片的TTL電平信號通過線圈磁隔離后轉為RS485差分信號，CPU運行LED指示單元通過CPU主控芯片IO管腳控制高低電平，CPU主控芯片對開出告警單元控制，CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現母線電壓采集；CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集；支路選擇單元由CPU主控芯片通過IO控制實現40路通道狀態切換。進一步地，所述ADDR地址單元采用SWDIP-4/SM撥碼開關，通過4路上拉電阻將撥碼開關位置信息經輸入CPU主控芯片IO管腳，上拉電阻一端接電源，一端接撥碼開關輸出。進一步地，所述RS485通信單元將CPU主控芯片的TTL電平信號通過線圈磁隔離后轉為RS485差分信號；所述RS485通迅單元采用ADM2582E芯片，ADM2582E芯片輸入VCC_5V0和GND經隔離后輸出1_VCC_485和1_GND_485的隔離電源，從CPU主控芯片輸出的TTL電平發信號：1_485_TXD、收信號：1_485_RXD，方向控制信號：1_485_DIR經過ADM2582E后，輸出隔離后差分信號1_RS485_A和1_RS485_B。進一步地，所述CPU運行LED指示單元采用直插發光二極管，直插發光二極管的陽極經電阻接電源，陰極接CPU主控芯片IO管腳PB6。進一步地，所述開出告警單元包括三組相同的告警電路，其中一組告警電路包括繼電器RL1，繼電器RL1的1和2管腳為輸入線圈，3管腳為公共端，4管腳為常閉節點，5管腳為常閉節點，MCU_Alarm1為CPU控制管腳PB11，經過電阻R76接三極管Q3基極，三極管Q3集電極分別接繼電器RL1輸入線圈，并經二極管D12接輸入電源。進一步地，所述母線電壓采集單元CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集；所述母線電壓采集單元通過電阻分壓，整理出+HKM-to-ATT和-HM/KM-to-ATT電壓信號，在通過電阻R25和電阻R32和濾波電容C34、C35、C40、C41，得到+HKM-to-ATT_N、+HKM-to-ATT_P、-HM/KM-to-ATT_N和-HM/KM-to-ATT_P信號，此母線電壓信號輸入ATT7053B芯片，LC-to-ATT_P和LC-to-ATT_N為支路電壓采集，芯片采用+5V電源供電、6M晶振，ATT7053B芯片與CPU主控芯片采用SPI總線通信，通信管腳包括信號輸入MCU_ATT_DIN、信號輸出MCU_ATT_DOUT、信號時鐘MCU_ATT_CLK和信號使能MCU_ATT_CS1，對應管腳分別為PC3、PC2、PC1和PA14。進一步地，所述支路電壓采集單元由CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集；所述支路電壓采集單元采用型號284EH的光耦元件Q1，Crl_JY01-Crl_JY40為支路選擇信號，當其中任意一路導通時，就會得到此路電壓LC_IN，LC_IN經過R99和R89整理成LC-to-ATT_P和LC-to-ATT_N輸入到ATT7053B芯片中，ATT7053B芯片與CPU主控芯片采用SPI總線通信，通過穩壓電阻R90、R91和R34、以及濾波電容C81和C82輸出。進一步地，所述支路選擇單元由CPU主控芯片通過IO控制實現40路通道狀態切換；所述支路選擇單元包括74HC138譯碼器選擇、74HC138譯碼器輸入輸出控制和通道選擇控制三部分；CPU主控芯片8路使能IO和3路控制IO控制5路74HC138譯碼器，每個74HC138譯碼器可輸出8路狀態量并傳送到ATT7053B芯片。本技術與現有技術相比具有以下優點：本技術提供一種技術先進的通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，具備了精準采集通信系統支路漏電流，精準采集母線電壓，實時高效計算絕緣電阻，適用于各行各業及各種類型的通信電源系統。它有效的避免了目前市場的不能高效、精確的采集所接支路絕緣狀態及絕緣阻值，不能及時告警，檢測通道較少等問題，具有精度高，抗干擾能力強，設備體積小，在通信電源系統方面有很好的應用前景。本技術能夠實現遠程通信，可通過MODBUS標準規約進行通信，實時查看所接入各支路絕緣狀態，母線狀態以及告警等信息，該設備將極大的方便電源系統的管理、方便及時處理相關故障、提高設備供電可靠性。本技術能夠實現40路支路絕緣狀態采集，由CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集，并通過遠程通信模塊與控制設備交互數據。附圖說明圖1為本技術提供的通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊結構框圖；圖2為本技術提供的所述RS485通信單元處理電路圖；圖3為本技術提供的所述開出告警單元處理電路圖；圖4a為本技術提供的所述母線電壓采集單元控制電路圖；圖4b為本技術提供的所述母線電壓采集單元的電壓采集電路圖；圖5a為本技術提供的所述支路電壓采集單元的支路選擇電路圖；圖5b為本技術提供的所述支路電壓采集單元的電壓采集電路圖；圖6a為本技術提供的所述支路選擇單元中的74HC138譯碼器選擇和輸入輸出控制電路圖；圖6b為本技術提供的所述支路選擇單元中的通道選擇控制電路圖。具體實施方式下面結合附圖及實施例描述本技術具體實施方式：參見圖1為本技術提供的一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊結構框圖。如圖1所示，一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，包括：CPU主控芯片、采用手動撥碼開關實現選址的ADDR地址單元、用于實現數據通信的RS485通信單元、用于顯示CPU運行狀態的CPU運行LED指示單元、實現無源輸出的開出告警單元、用于采集母線電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于：包括：CPU主控芯片、采用手動撥碼開關實現選址的ADDR地址單元、用于實現數據通信的RS485通信單元、用于顯示CPU運行狀態的CPU運行LED指示單元、實現無源輸出的開出告警單元、用于采集母線電壓信號的母線電壓采集單元、用于采集支路電壓信號的支路電壓采集單元和用于對采集通道進行選擇的支路選擇單元；其中，通過手動撥碼改變CPU主控芯片IO管腳電平，RS485通信單元將CPU主控芯片的TTL電平信號通過線圈磁隔離后轉為RS485差分信號，CPU運行LED指示單元通過CPU主控芯片IO管腳控制高低電平，CPU主控芯片對開出告警單元控制，CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現母線電壓采集；CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集；支路選擇單元由CPU主控芯片通過IO控制實現40路通道狀態切換。

【技術特征摘要】
1.一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于：包括：CPU主控芯片、采用手動撥碼開關實現選址的ADDR地址單元、用于實現數據通信的RS485通信單元、用于顯示CPU運行狀態的CPU運行LED指示單元、實現無源輸出的開出告警單元、用于采集母線電壓信號的母線電壓采集單元、用于采集支路電壓信號的支路電壓采集單元和用于對采集通道進行選擇的支路選擇單元；其中，通過手動撥碼改變CPU主控芯片IO管腳電平，RS485通信單元將CPU主控芯片的TTL電平信號通過線圈磁隔離后轉為RS485差分信號，CPU運行LED指示單元通過CPU主控芯片IO管腳控制高低電平，CPU主控芯片對開出告警單元控制，CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現母線電壓采集；CPU主控芯片通過總線與ATT7053B芯片通信實現支路電壓采集；支路選擇單元由CPU主控芯片通過IO控制實現40路通道狀態切換。2.根據權利要求1所述的一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于，所述ADDR地址單元采用SWDIP-4/SM撥碼開關，通過4路上拉電阻將撥碼開關位置信息經輸入CPU主控芯片IO管腳，上拉電阻一端接電源，一端接撥碼開關輸出。3.根據權利要求1所述的一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于，所述RS485通信單元將CPU主控芯片的TTL電平信號通過線圈磁隔離后轉為RS485差分信號；所述RS485通迅單元采用ADM2582E芯片，ADM2582E芯片輸入VCC_5V0和GND經隔離后輸出1_VCC_485和1_GND_485的隔離電源，從CPU主控芯片輸出的TTL電平發信號：1_485_TXD、收信號：1_485_RXD，方向控制信號：1_485_DIR經過ADM2582E后，輸出隔離后差分信號1_RS485_A和1_RS485_B。4.根據權利要求1所述的一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于，所述CPU運行LED指示單元采用直插發光二極管，直插發光二極管的陽極經電阻接電源，陰極接CPU主控芯片IO管腳PB6。5.根據權利要求1所述的一種通信電源系統支路絕緣狀態的檢測模塊，其特征在于，所述開出告警單元包括三組相同的告警電路，其中一組告警電路包括繼電器RL1，繼電器RL1的1和2管腳為輸入線圈，3管腳為公共端，4管腳為常...

【專利技術屬性】
技術研發人員：白義傳，劉進進，張可，楊建旭，劉鴻濤，黃前華，袁堃，葉偉，
申請(專利權)人：安徽南瑞繼遠電網技術有限公司，
類型：新型
國別省市：安徽;34