[發明專利]一種基于模組化的VF高頻變換直流模擬量采集系統

在審

• 申請號: 202011223042.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112557724A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 馬偉陽;單卡迪;姚誠;孫雯;吳曉政;毛子春;錢逸軒;吳哲慧
• 申請（專利權）人: 浙江八達電子儀表有限公司;國網浙江省電力有限公司金華供電公司
• 主分類號: G01R15/14
• 分類號: G01R15/14;G01K13/00;G05B19/042
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 俞宏濤

本發明涉及一種基于模組化的VF高頻變換直流模擬量采集系統，包括電路板、VF轉換電路和MCU模塊，VF轉換電路包括直流模擬量采集電路以及VF芯片U36，VF芯片U36與MCU模塊相連，本發明的優點：通過直流模擬量采集電路將電流信號轉換成電壓信號，以及通過VF芯片U36將電壓信號轉換成頻率信號，MCU模塊接收頻率信號后將其轉換成變壓器的油溫實時溫度值，然后MCU模塊對計算的油溫實時溫度值進行合發性判斷，因此，能通過實時的監測變壓器的電流信號來獲取變壓器油溫的實時溫度值，當油溫過高時，MCU模塊產生對應的變壓器油溫異常告警上送，保證管理人員能及時的對油溫異常進行分析，并提供及時的解決油溫異常問題，保障變壓器的穩定運行。

技術領域

本發明涉及一種基于模組化的VF高頻變換直流模擬量采集系統。

背景技術

要實現變電站的智能化采集，必須實時掌握變電站的運行情況，即首先要測量出表征變電運行及設備工作狀態信息，包括由直流量、開關量、脈沖量以及設備狀態等信息。在實現智能變電臺區的建設中，變壓器油溫的監測尤其重要，現有變壓器上并沒有安裝油溫監測裝置，檢修人員和運維人員無法實時的獲取油溫的變化，當油溫過高時容易導致變壓器的損壞，從而影響了變壓器的使用。

發明內容

本發明所要達到的目的就是提供一種基于模組化的VF高頻變換直流模擬量采集系統，能實時的獲取變壓器油溫的溫度值。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種基于模組化的VF高頻變換直流模擬量采集系統，包括底板、罩蓋、電路板、VF轉換電路、MCU模塊和終端本體，所述VF轉換電路和MCU模塊均設置在電路板上，所述電路板設置在底板上，所述罩蓋可拆卸的安裝在底板上，所述VF轉換電路包括將電流信號轉換成電壓信號的直流模擬量采集電路，以及將電壓信號轉換成頻率信號的VF芯片U36，所述VF芯片U36與MCU模塊相連，所述MCU模塊和終端本體相連，所述MCU模塊接收VF芯片U36轉換的頻率信號，并將頻率信號轉換成變壓器的油溫實時溫度值，當油溫實時溫度值超過設定時MCU模塊向終端本體發送油溫異常告警，終端本體根據接收的信息進行分析。

優選的，所述終端本體包括供電電源，所述供電電源包括一路通過降壓電路輸出的3.3V工作電源，以及一路通過DCDC隔離電源芯片輸出的5V隔離電源，所述3.3V工作電源與MCU模塊相連，所述5V隔離電源與VF轉換電路相連。

優選的，所述直流模擬量采集電路包括第一采樣通道和第二采樣通道，第一采樣通道上設有將電路信號轉換成電壓信號的轉換電阻R200，以及將電壓信號輸出的輸出端AI1，所述第二采樣通道上設有將電路信號轉換成電壓信號的轉換電阻R201，以及將電壓信號輸出的輸出端AI2，所述輸出端AI1和輸出端AI2上均設有電阻R191。

優選的，所述VF轉換電路還包括切換電路，第一采樣通道和第二采樣通道輸出的電壓信號通過切換電路切換。

優選的，所述切換電路包括切換芯片U35和光耦合器，所述光耦合器的第2腳AI_Chl與MCU模塊相連，所述光耦合器的第1腳通過電阻R202與3.3V工作電源相連，所述光耦合器的第4腳連接5V隔離電源，所述光耦合器的第3腳分別連接切換芯片U35的第6引腳和第12引腳，同時通過電阻R95與接地端連接，所述切換芯片U35的第1引腳與輸出端AI1相連，所述切換芯片U35的第3引腳輸出端AI2相連，所述切換芯片U35的第3腳連接到信號Chl_SEL_AI1；所述切換芯片U35的第2引腳和第4引腳與信號VA_In相連，所述切換芯片U35的第4引腳與VF芯片U36相連，所述切換芯片U35的第9引腳與信號Chl_SEL_AI1相連，同時通過電阻R93與接地端連接，所述切換芯片U35的第10引腳與信號Chl_SEL_AI2相連，同時通過電阻R94連接5V隔離電源。

優選的，所述VF芯片U36的第5引腳與切換芯片U35的第4引腳相連，并通過電容C130與隔離電源地相連，所述VF芯片U36的第6引腳和第8引腳與5V隔離電源相連，所述VF芯片U36的第3引腳與隔離電源地相連。