CN113125847A - 一种直流电流信号的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流电流信号的处理方法及装置，其方法包括：所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。通过数字隔离电路的方法，在直流低压段断路器保护***的制造成本低的情况下，实现输入信号与输出信号之间的电器隔离。

Description

一种直流电流信号的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，尤其涉及一种直流电流信号的处理方法及装置。

背景技术

目前直流低压断路器对直流电流信号的采样方式主要有直流互感器采样、分流器采样，以及霍尔传感器采样三种方式，由于直流互感器和霍尔传感器容易受磁场干扰，因此在实际应用中，大多数厂商都会选用分流器作为主流采样工具。

虽然现阶段的分流器具有结构简单、测量范围大，且不容易受外磁场影响的优点，但却存在与主回路直接相连电器不隔离的缺点，为了解决与主回路相连电器不隔离的问题，现有技术采用隔离放大器对输入采样信号进行电气隔离，这种方法虽然能得到不错的隔离效果，但由于隔离放大器设计的复杂性，导致其制造成本高，这显然不利于隔离放大器的量产，进而采用隔离放大器对输入采样信号进行电气隔离的方式难以普及。

发明内容

本发明提供了一种直流电流信号的处理方法及装置，通过数字隔离电路的方法，实现输入信号与输出信号之间的电器隔离。

第一方面，本发明提供的一种直流电流信号的处理方法，应用于直流低压断路器保护***，所述***包括：分流器、与所述分流器串联的转换电路、与所述A/D转换电路串联的数字隔离电路，以及与所述数字隔离电路串联的微处理单元；所述方法包括：

所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；

所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。

可选地，所述转换电路包括：信号滤波与放大电路，以及与所述信号滤波与放大电路连接的A/D转换电路；所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号，包括：

所述信号滤波与放大电路对所述直流电流信号进行低通滤波和放大，得到放大后的直流电流信号；

所述A/D转换电路将所述放大后的直流电流信号转换为对应的数字信号。

可选地，所述微处理单元包括：微处理器、与所述微处理器连接的检测模块，以及与微处理器连接的报警模块；所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性，包括：

所述微处理器从所述隔离后的数字信号中识别出所述实时状态信息；

所述检测模块对所述实时状态信息进行检测，当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号。

可选地，所述检测模块包括电流检测模块；所述报警模块包括电流报警模块；所述实时状态信息包括实时电流数据；当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号，包括：

所述电流检测模块对所述实时电流数据进行检测；当所述实时电流数据超出预设电流区间时，所述微处理器向所述电流报警模块发出报警指令；

所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

可选地，所述检测模块包括温度检测模块；所述报警模块包括温度报警模块；所述实时状态信息包括实时温度数据；当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号，包括：

所述温度检测模块对所述实时温度数据进行检测；当所述实时温度数据超出预设温度区间时，所述微处理器向所述温度报警模块发出报警指令；

所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

第二方面，本发明还公开了一种直流电流信号的处理装置，应用于直流低压断路器保护***，所述***包括：分流器、与所述分流器串联的转换电路、与所述A/D转换电路串联的数字隔离电路，以及与所述数字隔离电路串联的微处理单元；所述装置包括：

采集模块，用于通过所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

转换模块，用于通过所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；

隔离模块，用于通过所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

识别模块，用于通过所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。

可选地，所述转换电路包括：信号滤波与放大电路，以及与所述信号滤波与放大电路连接的A/D转换电路；所述转换模块包括：

滤波子模块，用于通过所述信号滤波与放大电路对所述直流电流信号进行低通滤波和放大，得到放大后的直流电流信号；

转换子模块，用于通过所述A/D转换电路将所述放大后的直流电流信号转换为对应的数字信号。

可选地，所述微处理单元包括：微处理器、与所述微处理器连接的检测模块，以及与微处理器连接的报警模块；所述隔离模块包括：

识别子模块，用于通过所述微处理器从所述隔离后的数字信号中识别出所述实时状态信息；

检测子模块，用于通过所述检测模块对所述实时状态信息进行检测，当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号。

可选地，所述检测模块包括电流检测模块；所述报警模块包括电流报警模块；所述实时状态信息包括实时电流数据；所述检测子模块包括：

第一检测单元，用于通过所述电流检测模块对所述实时电流数据进行检测；当所述实时电流数据超出预设电流区间时，所述微处理器向所述电流报警模块发出报警指令；

第一响应单元，用于通过所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

可选地，所述检测模块包括温度检测模块；所述报警模块包括温度报警模块；所述检测子模块包括：

第二检测单元，用于通过所述温度检测模块对所述实时温度数据进行检测；当所述实时温度数据超出预设温度区间时，所述微处理器向所述温度报警模块发出报警指令；

第二响应单元，用于通过所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

第四方面，本申请提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明通过所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。通过数字隔离电路的方法，在直流低压段断路器保护***的制造成本低的情况下，实现输入信号与输出信号之间的电器隔离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的一种直流电流信号的处理方法实施例一的步骤流程图；

图2为本发明的一种直流电流信号的处理方法实施例二的步骤流程图；

图3为本发明的一种直流低压断路器保护***的组成示意图；

图4为本发明的一种直流电流信号的处理装置实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种直流电流信号的处理方法及装置，通过数字隔离电路的方法，实现输入信号与输出信号之间的电器隔离。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，请参阅图1，图1为本发明的一种直流电流信号的处理方法实施例一的步骤流程图，应用于直流低压断路器保护***，所述***包括：分流器、与所述分流器串联的转换电路、与所述A/D转换电路串联的数字隔离电路，以及与所述数字隔离电路串联的微处理单元；具体可以包括如下步骤：

步骤S101，所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

步骤S102，所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；

步骤S103，所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

步骤S104，所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。

在本发明实施例中，通过所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。通过数字隔离电路的方法，在直流低压段断路器保护***的制造成本低的情况下，实现输入信号与输出信号之间的电器隔离。

实施例二，请参阅图2，为本发明的一种直流电流信号的处理方法施例二的步骤流程图，请参阅图3，图3位本发明的一种直流低压断路器保护***的组成示意图，包括电源隔离电路、串联在直流***中的分流器1、顺次连接的信号滤波与放大电路2、A/D转换电路3、数字隔离电路4、微处理器5、电流检测模块6、电流报警模块7、温度检测模块8、温度报警模块9和通信模块10，电源隔离电路分别与所述信号滤波与放大电路2、所述A/D转换电路3和所述数字隔离电路4连接，用于为所述信号滤波与放大电路、所述A/D转换电路和所述数字隔离电路提供电源，从而确保直流低压断路器保护***的运行。所述方法具体包括：

步骤S201，所述分流器1采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

步骤S202，所述信号滤波与放大电路2对所述直流电流信号进行低通滤波和放大，得到放大后的直流电流信号；

步骤S203，所述A/D转换电路3将所述放大后的直流电流信号转换为对应的数字信号；

步骤S204，所述数字隔离电路4将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

步骤S205，所述微处理器5从所述隔离后的数字信号中识别出所述实时状态信息；

步骤S206，所述检测模块对所述实时状态信息进行检测，当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号。

具体地包括以下两种情况：(1)所述电流检测模块6对所述实时电流数据进行检测；当所述实时电流数据超出预设电流区间时，所述微处理器5向所述电流报警模块7发出报警指令；

所述电流报警模块7响应于所述报警指令，发出所述报警信号；

(2)所述温度检测模块8对所述实时温度数据进行检测；当所述实时温度数据超出预设温度区间时，所述微处理器5向所述温度报警模块发9出报警指令；

所述电流报警模块9响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

在具体实现中，温度检测模块8可以采用温度传感器，电流警报模块7可以采用声光报警器，温度报警模块9可以则可以采用声光报警器，从而实现对目标直流低压电路的检测。

在本发明实施例中，基于输入信号与输出信号隔离的情况下，在确认了目标直流低压电路的安全性之后，可以通过通信模块10将目标直流低压电路的安全性发送给远程客户端，远程客户端可以通过通信模块10，在目标直流低压电路出现异常的情况下，进行远程操控。

在本发明实施例所提供的一种直流电流信号的处理方法，通过所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。通过数字隔离电路的方法，在直流低压段断路器保护***的制造成本低的情况下，实现输入信号与输出信号之间的电器隔离。

请参阅图4，示出了一种直流电流信号的处理装置，应用于直流低压断路器保护***，所述***包括：分流器、与所述分流器串联的转换电路、与所述A/D转换电路串联的数字隔离电路，以及与所述数字隔离电路串联的微处理单元；所述装置包括：

采集模块101，用于通过所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

转换模块102，用于通过所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；

隔离模块103，用于通过所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

识别模块104，用于通过所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。

在一个可选实施例中，所述转换电路包括：信号滤波与放大电路，以及与所述信号滤波与放大电路连接的A/D转换电路；所述转换模块102包括：

滤波子模块，用于通过所述信号滤波与放大电路对所述直流电流信号进行低通滤波和放大，得到放大后的直流电流信号；

转换子模块，用于通过所述A/D转换电路将所述放大后的直流电流信号转换为对应的数字信号。

在一个可选实施例中，所述微处理单元包括：微处理器、与所述微处理器连接的检测模块，以及与微处理器连接的报警模块；所述隔离模块103包括：

识别子模块，用于通过所述微处理器从所述隔离后的数字信号中识别出所述实时状态信息；

检测子模块，用于通过所述检测模块对所述实时状态信息进行检测，当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号。

在一个可选实施例中，所述检测模块包括电流检测模块；所述报警模块包括电流报警模块；所述实时状态信息包括实时电流数据；所述检测子模块包括：

第一检测单元，用于通过所述电流检测模块对所述实时电流数据进行检测；当所述实时电流数据超出预设电流区间时，所述微处理器向所述电流报警模块发出报警指令；

第一响应单元，用于通过所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

在一个可选实施例中，所述检测模块包括温度检测模块；所述报警模块包括温度报警模块；所述检测子模块包括：

第二检测单元，用于通过所述温度检测模块对所述实时温度数据进行检测；当所述实时温度数据超出预设温度区间时，所述微处理器向所述温度报警模块发出报警指令；

第二响应单元，用于通过所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一实施例所述的直流电路信号的处理方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述任一实施例所述的直流电路信号的处理方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直流电流信号的处理方法，其特征在于，应用于直流低压断路器保护***，所述***包括：分流器、与所述分流器串联的转换电路、与所述A/D转换电路串联的数字隔离电路，以及与所述数字隔离电路串联的微处理单元；所述方法包括：

所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；

所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。

2.根据权利要求1所述的直流电流信号的处理方法，其特征在于，所述转换电路包括：信号滤波与放大电路，以及与所述信号滤波与放大电路连接的A/D转换电路；所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号，包括：

所述信号滤波与放大电路对所述直流电流信号进行低通滤波和放大，得到放大后的直流电流信号；

所述A/D转换电路将所述放大后的直流电流信号转换为对应的数字信号。

3.根据权利要求1或2所述的直流电路信号的处理方法，其特征在于，所述微处理单元包括：微处理器、与所述微处理器连接的检测模块，以及与微处理器连接的报警模块；所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性，包括：

所述微处理器从所述隔离后的数字信号中识别出所述实时状态信息；

所述检测模块对所述实时状态信息进行检测，当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号。

4.根据权利要求3所述的直流电路信号的处理方法，其特征在于，所述检测模块包括电流检测模块；所述报警模块包括电流报警模块；所述实时状态信息包括实时电流数据；当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号，包括：

所述电流检测模块对所述实时电流数据进行检测；当所述实时电流数据超出预设电流区间时，所述微处理器向所述电流报警模块发出报警指令；

所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

5.根据权利要求4所述的直流电路信号的处理方法，其特征在于，所述检测模块包括温度检测模块；所述报警模块包括温度报警模块；所述实时状态信息包括实时温度数据；当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号，包括：

所述温度检测模块对所述实时温度数据进行检测；当所述实时温度数据超出预设温度区间时，所述微处理器向所述温度报警模块发出报警指令；

所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

6.一种直流电流信号的处理装置，其特征在于，应用于直流低压断路器保护***，所述***包括：分流器、与所述分流器串联的转换电路、与所述A/D转换电路串联的数字隔离电路，以及与所述数字隔离电路串联的微处理单元；所述装置包括：

采集模块，用于通过所述分流器采集目标直流低压电路中的直流电流信号；

转换模块，用于通过所述转换电路将所述直流电流信号转换为对应的数字信号；

隔离模块，用于通过所述数字隔离电路将所述数字信号中的输入信号和输出信号进行隔离，得到隔离后的数字信号；

识别模块，用于通过所述微处理单元从所述隔离后的数字信号中识别出所述直流电流信号的实时状态信息，并根据所述实时状态信息，确定所述目标直流低压电路的安全性。

7.根据权利要求6所述的直流电流信号的处理装置，其特征在于，所述转换电路包括：信号滤波与放大电路，以及与所述信号滤波与放大电路连接的A/D转换电路；所述转换模块包括：

滤波子模块，用于通过所述信号滤波与放大电路对所述直流电流信号进行低通滤波和放大，得到放大后的直流电流信号；

转换子模块，用于通过所述A/D转换电路将所述放大后的直流电流信号转换为对应的数字信号。

8.根据权利要求6或7所述的直流电路信号的处理装置，其特征在于，所述微处理单元包括：微处理器、与所述微处理器连接的检测模块，以及与微处理器连接的报警模块；所述隔离模块包括：

识别子模块，用于通过所述微处理器从所述隔离后的数字信号中识别出所述实时状态信息；

检测子模块，用于通过所述检测模块对所述实时状态信息进行检测，当所述实时状态信息中存在超出预设区间的指标项时，所述报警模块发出报警信号。

9.根据权利要求8所述的直流电路信号的处理装置，其特征在于，所述检测模块包括电流检测模块；所述报警模块包括电流报警模块；所述实时状态信息包括实时电流数据；所述检测子模块包括：

第一检测单元，用于通过所述电流检测模块对所述实时电流数据进行检测；当所述实时电流数据超出预设电流区间时，所述微处理器向所述电流报警模块发出报警指令；

第一响应单元，用于通过所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

10.根据权利要求9所述的直流电路信号的处理装置，其特征在于，所述检测模块包括温度检测模块；所述报警模块包括温度报警模块；所述检测子模块包括：

第二检测单元，用于通过所述温度检测模块对所述实时温度数据进行检测；当所述实时温度数据超出预设温度区间时，所述微处理器向所述温度报警模块发出报警指令；

第二响应单元，用于通过所述电流报警模块响应于所述报警指令，发出所述报警信号。

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