CN113721108A - 采集设备、低功耗控制方法及暂态录波型故障指示器 - Google Patents
采集设备、低功耗控制方法及暂态录波型故障指示器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113721108A CN113721108A CN202110789900.9A CN202110789900A CN113721108A CN 113721108 A CN113721108 A CN 113721108A CN 202110789900 A CN202110789900 A CN 202110789900A CN 113721108 A CN113721108 A CN 113721108A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power consumption
- circuit
- microcontroller
- resistor
- consumption mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 78
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004622 sleep time Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0423—Input/output
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明实施例提供采集设备、低功耗控制方法、暂态录波型故障指示器,所述采集设备包括:电源、线路有电信号检测电路、大电流信号唤醒电路以及微控制器,所述大电流信号唤醒电路分别与所述电源和所述微控制器连接,所述线路有电信号检测电路分别与所述电源和所述微控制器连接,所述线路有电信号检测电路用于监测线路是否上电并输出第一电平信号至所述微控制器,所述大电流信号唤醒电路用于监测线路是否存在大电流并输出第二电平信号至所述微控制器,所述微控制器根据所述第一电平信号和第二电平信号进入不同的功耗模式进行工作,解决了传统技术间隔采样方法发生故障漏判和微控制器进入较低功耗的休眠模式无法正常采样的问题。
Description
技术领域
本发明涉及线路故障检测技术领域,尤其涉及采集设备、低功耗控制方法、暂态录波型故障指示器。
背景技术
暂态录波型故障指示器设备由采集单元和汇集单元组成,安装在配电线路上,能够监测线路运行的各项参数,检测各类故障问题,向配电主站发送故障检测数据。其中,采集单元被安装在配电线路上,能够检测各类线路故障问题,采集各类线路故障问题数据并发送至汇集单元。采集单元在线路上取电不足时会切换到备用电池供电,而备用电池电量有限且不变更换,所以只有采用降低采集单元的整机功耗才能保证产品使用寿命更长。
传统技术有两种方式,一种是间隔采样模式。采集单元按照预设采样时间长度和休眠时间长度进入休眠模式或工作模式,休眠模式下微控制器进入休眠模式且采样模块关闭,工作模式下微控制器退出休眠模式且采样模块开始采样,通过合理配置采样时间长度和休眠时间长度的比例达到降低平均功耗的目的。但是当线路上发生短路故障时,因为故障电流突变快、持续时间短,此时若采集单元处在休眠时间,则采集单元不能捕捉到短路故障电流,会发生故障漏判的问题。
另外一种方式是采样阈值唤醒。预先设置采样模块的高值唤醒阈值和低值唤醒阈值,当线路上负荷电流发生突变,采样模块检测到采样结果高于或低于预设阈值时会自动触发阈值终端,唤醒微型控制单元退出休眠模式。此种微控制器必须在休眠模式下具备阈值唤醒功能,提高了对微控制器的选型要求,而且当微控制器进入较低功耗的休眠模式时,采样单元的采样模块、定时器等均无法正常工作。
发明内容
本发明实施例提供采集设备、低功耗控制方法、暂态录波型故障指示器,以解决传统技术间隔采样方法发生故障漏判和微控制器进入较低功耗的休眠模式无法正常采样的问题。
一种采集设备,包括:电源、线路有电信号检测电路、大电流信号唤醒电路以及微控制器,所述大电流信号唤醒电路分别与所述电源和所述微控制器连接,所述线路有电信号检测电路分别与所述电源和所述微控制器连接;
所述电源用于给所述线路有电信号检测电路、所述大电流信号唤醒电路以及所述微控制器供电;
所述线路有电信号检测电路,用于监测线路是否上电,并输出第一电平信号至所述微控制器;
所述大电流信号唤醒电路,用于监测线路是否存在大电流,并输出第二电平信号至所述微控制器;
所述微控制器用于:
接收到所述第一电平信号时,确定被检测的线路已上电;
接收到所述第二电平信号时,确定被检测的线路存在大电流;
其中,在所述线路未上电时,所述微控制器保持最低功耗模式;在所述线路上电,并且不存在大电流时,所述微控制器保持中等功耗模式;在所述线路上电,并且存在大电流时,所述微控制器保持最高功耗模式。
一种低功耗控制方法,所述方法应用于如上所述采集设备的微控制器,包括:
接收到线路有电信号检测电路发送的第一电平信号时,确定被检测的线路已上电;
接收到大电流信号唤醒电路发送的第二电平信号时,确定被检测线路存在大电流;
在所述线路未上电时,所述微控制器保持最低功耗模式;在所述线路上电,并且不存在大电流时,所述微控制器保持中等功耗模式;在所述线路上电,并且存在大电流时,所述微控制器保持最高功耗模式。
一种暂态录波型故障指示器,包括汇集设备和如上的所述采集设备,所述汇集设备与所述采集设备连接。
本发明提出的采集设备、低功耗控制方法、暂态录波型故障指示器,在微控制器进入休眠时候,利用所述线路有电信号检测电路和所述大电流信号唤醒电路,以及微控制器进入深度休眠模式时IO接口中断继续工作的特性,在微控制器进入休眠时能继续监测线路运行情况,且能够根据线路上监测到的信号唤醒微控制器进入不同功耗工作模式,解决了传统技术中微控制器进入休眠模式和采样模块关闭的情况下,不能捕捉到所述线路上发生的各类故障以及故障数据的问题,进而使得所述采集设备能运行在一种较好的低功耗模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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他的附图。
图1是本发明一实施例中采集设备的结构图;
图2是本发明一实施例中暂态录波型故障指示器的结构图;
图3是本发明一实施例中采集设备的结构图;
图4是本发明一实施例中大电流信号唤醒电路的电路图;
图5是本发明一实施例中线路有电信号检测电路的电路图;
图6是本发明一实施例中低功耗控制方法的流程图;
图7是本发明一实施例中根据检测结果控制所述采集设备工作模式的流程图。
具体实施方式
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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在一实施例中,如图2所示,一种暂态录波型故障指示器100包括了采集设备1和汇集设备2,所述采集设备和汇集设备连接。
所述采集设备安装在配电线路上,能监测所述线路上的各类故障信息、线路运行状况信息,以及采集和捕获各类故障特征数据,并将所述故障信息和所述故障特征数据发送至所述汇集设备;
所述汇集设备接收所述故障信息、所述故障特征数据,以及线路监测数据信息,向配电主站上送所述线路运行状况信息、所述故障信息和所述故障特征数据,以及波形文件等数据信息。
在一实施例中,如图1所示,所述采集设备包括:电源14、线路有电信号检测电路13、大电流信号唤醒电路12以及微控制器11,所述大电流信号唤醒电路分别与所述电源和所述微控制器连接,所述线路有电信号检测电路分别与所述电源和所述微控制器连接;
所述电源用于给所述线路有电信号检测电路、所述大电流信号唤醒电路以及所述微控制器供电;
所述线路有电信号检测电路,用于监测线路是否上电,并输出第一电平信号至所述微控制器;
所述大电流信号唤醒电路,用于监测线路是否存在大电流,并输出第二电平信号至所述微控制器;
所述微控制器用于:
接收到所述第一电平信号时,确定被检测的线路已上电;
接收到所述第二电平信号时,确定被检测的线路存在大电流;
其中,在所述线路未上电时,所述微控制器保持最低功耗模式;在所述线路上电,并且不存在大电流时,所述微控制器保持中等功耗模式;在所述线路上电,并且存在大电流时,所述微控制器保持最高功耗模式。
其中,所述微控制器能够根据接收所述到的所述线路有电信号检测电路输出的第一电平,以及所述大电流信号唤醒电路输出的第二电平,在所述最低功耗模式、所述中等功耗模式、所述最高功耗模式三种功耗模式进行切换,合理的决定所述微控制器的功耗模式,进而实现了所述采集设备能够以合理的低功耗模式正常工作。
在一实施例中,如图3所示,所述微控制器包括:AD端口112、IO第一端口111和IO第二端口113;
所述大电流信号唤醒电路连接所述AD端口和所述IO第一端口;所述线路有电信号检测电路连接所述IO第二端口;
其中,所述微控制器在休眠模式情况下,IO端口不受影响还能继续工作,能够利用所述微控制器IO第一端口接收所述大电流信号唤醒电路发送的的所述第二电平,此时所述微控制器会从休眠模式切换到正常工作模式;利用所述微控制器IO第二端口接收所述线路有电信号检测电路发送的第一电平,此时所述微控制器会从休眠模式切换到正常工作模式。
在一实施例中,如图2所述,所述大电流信号唤醒电路包括:罗氏线圈信号积分处理电路121、阈值电流检测电路122和罗氏线圈信号输入端口123;所述罗氏线圈信号输入端口连接所述罗氏线圈信号积分处理电路;所述罗氏线圈信号积分处理电路分别连接所述电源、所述阈值电流检测电路和所述微控制器;所述阈值电流检测电路分别连接所述电源和所述微控制器。
其中,所述罗氏线圈信号积分处理电路的积分作用能够还原罗氏线圈输出的微分电流信号,同时所述罗氏线圈信号积分处理电路还与微控制器的AD端口连接,为电流检测和保护算法提供电流信号输入。
在一实施例中,如图4所示,所述罗氏线圈积分处理电路包括:电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、微功耗运放U1和微功耗参考基准芯片U2;
其中,所述电阻R2的第一端连接所述罗氏线圈信号输入端口的第一端子,所述电阻R2的第二端连接所述微功耗运放U1的第四针脚;所述电阻R4的第一端连接所述罗氏线圈信号输入端口的第二端子,所述电阻R4的第二端连接所述微功耗运放U1的第三针脚;所述微功耗运放U1的第一针脚连接连接所述电阻R3的第一端,所述微功耗运放U1的第二针脚接地,所述微功耗运U1的第五针脚连接所述电容C3的第一端;所述电容C1和所述电阻R1并联,所述电容C1的第一端和所述电阻R1的第一端一起连接所述电阻R2的第二端和所述微功耗运放U1的第四针脚之间的结点,所述电容C1的第二端和所述电阻R1的第二端一起连接所述微功耗运放U1的第一针脚和所述电阻R3的第一端之间的结点;所述电容C3的第二端接地;所述电阻R3的第二端连接所述微控制器的AD端口;所述电容C2的第一端连接所述电阻R3的第二端和所述微控制器的AD端口之间的结点,所述电容C2的第二端接地;所述电源连接所述微功耗运放U1的第五针脚和所述电容C3的第一端之间的结点;所述电容C4的第一端连接所述罗氏线圈信号输入端口的第二端子和所述电阻R4的第一端之间的结点,所述电容C4的第二端接地;所述电容C5的第一端连接所述电源,所述电容C5的第二端连接所述电容C4的第二端和接地之间的结点;所述微功耗参考基准芯片U2的第一针脚连接所述电源和所述电容C5的第一端之间的结点,所述微功耗参考基准芯片U2的第二针脚连接所述罗氏线圈信号输入端口的第二端子和所述电容C4的第一端之间的结点,所述微功耗参考基准芯片U2的第三针脚连接所述电容C4的第二端和接地之间的结点;
在一实施例中,如图4所示,所述阈值电流检测电路包括:电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C6、电容C7、电容C8、微功耗比较器U3;
所述第四电阻R5的第一端连接所述罗氏线圈信号积分处理电路,所述第四电阻R5的第二端连接所述第六电阻R7的第一端;所述第六电阻R7的第二端接地;所述第四电容C8的第一端连接所述第四电阻R5的第二端和所述第六电阻R7的第一端之间的结点,所述第四电容C8的第二端连接所述第六电阻R7的第二端和接地之间的结点;所述第二电容C6的第一端连接所述电源,所述第二电容C6的第二端接地;所述第五电阻R6的第一端连接所述微功耗比较器U3的第五针脚,所述第五电阻R6的第二端连接所述第三电容C7的第一端;所述第三电容C7的第二端接地;所述微功耗比较器U3的第一针脚连接所述微控制器的IO第一端口,所述微功耗比较器U3的第二针脚接地,所述微功耗比较器U3的第三针脚连接所述第六电阻R7的第一端和所述第四电容C8的第一端之间的结点;所述微功耗比较器U3的第四针脚连接所述第五电阻R6的第二端和第三电容C7的第一端之间的结点,所述微功耗比较器U3的第六针脚连接所述第二电容C6的第一端和所述电源之间的结点;
所述第四电阻R5、所述第六电阻R7和所述第四电容C8将输入电流信号的分压滤波处理后输出到所述微功耗比较器U3的第三针脚;所述微功耗比较器U3的内部参考基准电压通过所述第五电阻R6和所述第三电容C7滤波后输出到所述微功耗比较器U3的第四针脚,完成所述微功耗比较器U3的参考电压基准设置;所述微功耗比较器U3的第三针脚电压大于第四针脚电压时,第一针脚输出所述第二电平信号至所述微控制器的IO第二端口。
其中,所述电阻R5、所述电阻R7和所述电容C8完成输入电流信号的分压滤波处理,将处理后的信号输出到所述微功耗比较器的第三针脚;所述电阻R6和所述电容C7完成内部参考基准电压的滤波处理,将处理后的信号输出到所述微功耗比较器的第四针脚;当所述微功耗比较器的第三针脚的电压大于第四针脚的电压时,所述微功耗比较器的第一针脚输出所述第二电平至所述微控制器的IO第一端口,即表示检测到电流信号达到设置的阈值。
其中,所述微控制器的IO第一端口具有中断功能,所述IO第一端口接收到所述第二电平信号,能够通过中断方式将所述微控制器从休眠模式唤醒进入正常工作模式。
在一实施例中,如图3所示,所述线路有电信号检测电路包括:CT取电整流与保护电路135、掉电信号检测电路131、***供电转换电路132、CT取电输入端口134和一次电池输入端口133;
所述CT取电整流与保护电路连接所述CT取电输入端口、所述掉电信号检测电路和所述***供电转换电路;所述掉电信号检测电路连接所述CT取电整流与保护电路和所述***供电转换电路之间的结点,所述掉电信号检测电路分别连接所述电源和所述微控制器;所述***供电转换电路连接所述电源和所述一次电池输入端口。
在一实施例中,如图5所示,所述掉电信号检测电路包括:电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C11、NMOS管Q1;
所述第一电阻R9的第一端连接所述CT取电整流与保护电路和所述***供电转换电路之间的结点,所述第一电阻R9的第二端连接所述第一电容C11的第一端;所述第一电容C11的第二端接地;所述第三电阻R11的第一端连接所述第一电阻R9的第二端和所述第一电容C11的第一端之间的结点,所述第三电阻R11的第二端连接所述第一电容C11的第二端与接地之间的结点;所述NMOS管Q1的栅极连接所述第一电阻R9的第二端和所述第一电容C11的第一端之间的结点,所述NMOS管Q1的源极连接所述第一电容C11的第二端与接地之间的结点,所述NMOS管Q1的漏极连接所述第二电阻R10的第二端;所述第二电阻R10的第一端连接所述电源;所述微控制器的IO第二端口连接所述第二电阻R10和所述NMOS管Q1的漏极之间的结点;
所述线路上电时,所述CT取电整流与保护电路输出的电压经过所述第一电阻R9、所述第三电阻R11和所述第一电容C11的分压滤波后输入到所述NMOS管的栅极和源极,所述NMOS管的VGS电压达到开启阈值时所述NMOS管导通,输出所述第一电平信号至所述微控制器的IO第一端口。
其中,当所述线路有输入电流时候,CT取电输入端口的电压经过所述CT取电整流与保护电路后,被所述电阻R9、所述电阻R11和所述电容C11的分压滤波后输入到所述NMOS管Q1的G-S端口,所述NMOS管Q1的VGS电压达到开启阈值时NMOS管Q1处于导通状态,此时向所述微控制器的IO第二端口输出第一电平,表示所述线路有电;当所述线路没有输入电流时候,所述CT取电输入端口无电压,所述NMOS管Q1的VGS电压为0,所述NMOS管Q1此时无法导通,无法向所述微控制器发送第一电平。
其中,所述微控制器的IO第二端口在收到所述第一电平时会判断此时所述线路有电,被中断方式从休眠模式唤醒进入到正常工作模式;所述微控制器的IO第二端口在未收到所述第一电平时会判断此时所述线路无电流,会继续再休眠模式。
在一实施例中,如图5所示,所述***供电转换电路包括:二极管D1、二极管D2、电容C9、电容C10、电源管理芯片U4;
所述二极管D1的阳极连接所述一次电池输入端口的第一端子,所述二极管D1的阴极连接所述电容C10的正极;所述电容C10的负极接地;所述二极管D2的阳极连接所述CT取电整流与保护电路和所述掉电信号检测电路之间的结点,所述二极管D2的阴极连接所述二极管D1的阴极和所述电容C10的正极之间的结点;所述电容C9的第一端连接所述电源,所述电容C9的第二端接地;所述电源管理芯片U4的第一针脚连接所述电容C9的第二端和接地之间的结点,所述电源管理芯片U4的第二针脚连接所述电容C9的第一端和所述电源之间的结点,所述电源管理芯片U4的第三针脚连接所述二极管D1的阴极和所述电容C10的正极之间的结点;
其中,所述***供电转换电路实现***电源能够稳定提供电压。
在一实施例中,如图5所示,所述CT取电整流与保护电路包括:二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、CT输入过压钳位模块P1;
所述CT输入过压钳位模块P1的第一端连接所述CT取电输入端口的第二端子,所述CT输入过压钳位模块P1的第二端连接所述CT取电输入端口的第一端子;所述二极管D3的阳极连接所述CT取电输入端口的第二端子和所述CT输入过压钳位模块P1的第一端之间的结点,所述二极管D3的阴极连接所述***供电转换电路和掉电信号检测电路之间的结点;所述二极管D4的阳极接地,所述二极管D4的阴极连接所述CT输入过压钳位模块P1的第一端和所述二极管D3的阳极之间的结点;所述二极管D6的阳极连接所述二极管D4的阳极和接地之间的结点,所述二极管D6的阴极连接所述CT输入过压钳位模块P1的第二端和所述CT取电输入端口的第一端端子之间的结点;所述二极管D5的阳极连接所述CT输入过压钳位模块P1的第二端和所述CT取电输入端口的第一端端子之间的结点,所述二极管D5的阴极连接所述二极管D3的阴极;
其中,所述二极管D3、所述二极管D4、所述二极管D5、所述二极管D6组成交流全波整流电路。
在一实施例中,如图6所示,提供一种低功耗控制方法,应用于所述采集设备中的微控制器,包括如下步骤S101至S103:
S101、接收到线路有电信号检测电路发送的第一电平信号时,确定被检测的线路已上电;
S102、接收到大电流信号唤醒电路发送的第二电平信号时,确定被检测线路存在大电流;
S103、根据所述是否上电的检测结果和所述是否存在大电流的检测结果控制所述采集设备的工作模式;
其中,如图7所示,所述根据所述是否上电的检测结果和所述是否存在大电流的检测结果控制所述采集设备的工作模式包括:
S201、在所述线路未上电时,所述微控制器保持最低功耗模式;
S202、在所述线路上电,并且不存在大电流时,所述微控制器保持中等功耗模式;
S203、在所述线路上电,并且存在大电流时,所述微控制器保持最高功耗模式。
在一实施例中,所述微控制器从所述最高功耗模式切换到所述中等功耗模式或所述最低功耗模式的步骤包括:
所述最高功耗模式下,实时采样更新电压电流值,检测到所述线路的电流小于预设电流值且持续时间大于预设第一时间,从所述最高功耗模式切换到所述中等功耗模式;
所述最高功耗模式下,实时采样更新电压电流值,检测到所述线路停电且持续时间大于预设第二时间,从所述最高功耗模式切换到所述最低功耗模式。
其中,所述预设第一时间是所述微控制器从所述最高功耗模式切换到所述中等功耗模式所需要时间;所述预设第二时间是所述微控制器从所述最高功耗模式切换到所述最低功耗模式所需要的时间。
在一实施例中,所述微控制器从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式的步骤包括:
所述中等功耗模式下,接收到所述第一电平信号和/或所述第二电平信号时,从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式;
所述中等功耗模式下,定时间隔采样被检测的所述线路电流大于预设电流值且持续时间大于预设第三时间,或者定时间隔采样检测到被检测的所述线路停电持续时间大于预设第三时间,从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式。
其中,所述预设第三时间是所述微控制器从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式所需要时间。
在一实施例中,所述微控制器从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式的步骤包括:
所述最低功耗模式下,接收到所述第二电平信号时,从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式;
所述最低功耗模式下,定时间隔采样被检测的所述线路有电且持续时间大于预设第四时间时,从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式。
其中,所述预设第四时间是所述微控制器从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式所需要时间。
其中,需要指出的是在所述预设第一时间、所述预设第二时间、所述预设第三时间、所述预设第四时间期间,所述微控制器进行功耗模式切换,此时停止接收同类的功耗模式切换指令,在所述微控制器进行功耗模式切换完毕之后重新接收同类的功耗模式切换指令。
其中,所述微控制器在所述最高功耗模式可以切换到所述中等功耗模式或者所述最低功耗模式;所述微控制器在所述中等功耗模式可以切换到所述最高功耗模式,不能切换到所述最低功耗模式;所述微控制器在所述最低功耗模式可以切换到所述最高功耗模式,不能切换到所述中等功耗模式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种采集设备,包括电源,其特征在于,所述采集设备还包括:线路有电信号检测电路、大电流信号唤醒电路以及微控制器,所述大电流信号唤醒电路分别与所述电源和所述微控制器连接,所述线路有电信号检测电路分别与所述电源和所述微控制器连接;
所述电源用于给所述线路有电信号检测电路、所述大电流信号唤醒电路以及所述微控制器供电;
所述线路有电信号检测电路,用于监测线路是否上电,并输出第一电平信号至所述微控制器;
所述大电流信号唤醒电路,用于监测线路是否存在大电流,并输出第二电平信号至所述微控制器;
所述微控制器用于:
接收到所述第一电平信号时,确定被检测的线路已上电;
接收到所述第二电平信号时,确定被检测的线路存在大电流;
其中,在所述线路未上电时,所述微控制器保持最低功耗模式;在所述线路上电,并且不存在大电流时,所述微控制器保持中等功耗模式;在所述线路上电,并且存在大电流时,所述微控制器保持最高功耗模式。
2.如权利要求1所述的采集设备,其特征在于,所述线路有电信号检测电路包括:CT取电整流与保护电路、掉电信号检测电路、***供电转换电路、CT取电输入端口和一次电池输入端口;
所述CT取电整流与保护电路连接所述CT取电输入端口、所述掉电信号检测电路和所述***供电转换电路;所述掉电信号检测电路连接所述CT取电整流与保护电路和所述***供电转换电路之间的结点,所述掉电信号检测电路分别连接所述电源和所述微控制器;所述***供电转换电路连接所述电源和所述一次电池输入端口。
3.如权利要求2所述的采集设备,其特征在于,所述掉电信号检测电路包括:第一电阻R9、第二电阻R10、第三电阻R11、第一电容C11和NMOS管Q1;
所述第一电阻R9的第一端连接所述CT取电整流与保护电路和所述***供电转换电路之间的结点,所述第一电阻R9的第二端连接所述第一电容C11的第一端;所述第一电容C11的第二端接地;所述第三电阻R11的第一端连接所述第一电阻R9的第二端和所述第一电容C11的第一端之间的结点,所述第三电阻R11的第二端连接所述第一电容C11的第二端与接地之间的结点;所述NMOS管Q1的栅极连接所述第一电阻R9的第二端和所述第一电容C11的第一端之间的结点,所述NMOS管Q1的源极连接所述第一电容C11的第二端与接地之间的结点,所述NMOS管Q1的漏极连接所述第二电阻R10的第二端;所述第二电阻R10的第一端连接所述电源;所述微控制器的IO第二端口连接所述第二电阻R10和所述NMOS管Q1的漏极之间的结点;
所述线路上电时,所述CT取电整流与保护电路输出的电压经过所述第一电阻R9、所述第三电阻R11和所述第一电容C11的分压滤波后输入到所述NMOS管的栅极和源极,所述NMOS管的VGS电压达到开启阈值时所述NMOS管导通,输出所述第一电平信号至所述微控制器的IO第一端口。
4.如权利要求1所述的采集设备,其特征在于,所述大电流信号唤醒电路包括:罗氏线圈信号积分处理电路、阈值电流检测电路和罗氏线圈信号输入端口;
所述罗氏线圈信号输入端口连接所述罗氏线圈信号积分处理电路;所述罗氏线圈信号积分处理电路分别连接所述电源、所述阈值电流检测电路和所述微控制器;所述阈值电流检测电路分别连接所述电源和所述微控制器。
5.如权利要求4所述的采集设备,其特征在于,所述阈值电流检测电路包括:第四电阻R5、第五电阻R6、第六电阻R7、第二电容C6、第三电容C7、第四电容C8、微功耗比较器U3;
所述第四电阻R5的第一端连接所述罗氏线圈信号积分处理电路,所述第四电阻R5的第二端连接所述第六电阻R7的第一端;所述第六电阻R7的第二端接地;所述第四电容C8的第一端连接所述第四电阻R5的第二端和所述第六电阻R7的第一端之间的结点,所述第四电容C8的第二端连接所述第六电阻R7的第二端和接地之间的结点;所述第二电容C6的第一端连接所述电源,所述第二电容C6的第二端接地;所述第五电阻R6的第一端连接所述微功耗比较器U3的第五针脚,所述第五电阻R6的第二端连接所述第三电容C7的第一端;所述第三电容C7的第二端接地;所述微功耗比较器U3的第一针脚连接所述微控制器的IO第一端口,所述微功耗比较器U3的第二针脚接地,所述微功耗比较器U3的第三针脚连接所述第六电阻R7的第一端和所述第四电容C8的第一端之间的结点;所述微功耗比较器U3的第四针脚连接所述第五电阻R6的第二端和第三电容C7的第一端之间的结点,所述微功耗比较器U3的第六针脚连接所述第二电容C6的第一端和所述电源之间的结点;
所述第四电阻R5、所述第六电阻R7和所述第四电容C8将输入电流信号的分压滤波处理后输出到所述微功耗比较器U3的第三针脚;所述微功耗比较器U3的内部参考基准电压通过所述第五电阻R6和所述第三电容C7滤波后输出到所述微功耗比较器U3的第四针脚,完成所述微功耗比较器U3的参考电压基准设置;所述微功耗比较器U3的第三针脚电压大于第四针脚电压时,第一针脚输出所述第二电平信号至所述微控制器的IO第二端口。
6.一种低功耗控制方法,应用于权利要求1至5任一项所述的采集设备中的微控制器,其特征在于,所述方法包括:
接收到线路有电信号检测电路发送的第一电平信号时,确定被检测的线路已上电;
接收到大电流信号唤醒电路发送的第二电平信号时,确定被检测线路存在大电流;
在所述线路未上电时,所述微控制器保持最低功耗模式;在所述线路上电,并且不存在大电流时,所述微控制器保持中等功耗模式;在所述线路上电,并且存在大电流时,所述微控制器保持最高功耗模式。
7.如权利要求6所述的低功耗控制方法,其特征在于,所述微控制器从所述最高功耗模式切换到所述中等功耗模式或所述最低功耗模式的步骤包括:
所述最高功耗模式下,实时采样更新电压电流值,检测到所述线路的电流小于预设电流值且持续时间大于预设第一时间,从所述最高功耗模式切换到所述中等功耗模式;
所述最高功耗模式下,实时采样更新电压电流值,检测到所述线路停电且持续时间大于预设第二时间,从所述最高功耗模式切换到所述最低功耗模式。
8.如权利要求6所述的低功耗控制方法,其特征在于,所述微控制器从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式的步骤包括:
所述中等功耗模式下,接收到所述第一电平信号和/或所述第二电平信号时,从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式;
所述中等功耗模式下,定时间隔采样被检测的所述线路电流大于预设电流值且持续时间大于预设第三时间,或者定时间隔采样检测到被检测的所述线路停电持续时间大于预设第三时间,从所述中等功耗模式切换到所述最高功耗模式。
9.如权利要求6所述的低功耗控制方法,其特征在于,所述微控制器从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式的步骤包括:
所述最低功耗模式下,接收到所述第二电平信号时,从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式;
所述最低功耗模式下,定时间隔采样被检测的所述线路有电且持续时间大于预设第四时间时,从所述最低功耗模式切换到所述最高功耗模式。
10.一种暂态录波型故障指示器,包括汇集设备,其特征在于,还包括所述权利要求1至5任一项所述的采集设备,所述汇集设备与所述采集设备连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110789900.9A CN113721108B (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 采集设备、低功耗控制方法及暂态录波型故障指示器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110789900.9A CN113721108B (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 采集设备、低功耗控制方法及暂态录波型故障指示器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113721108A true CN113721108A (zh) | 2021-11-30 |
CN113721108B CN113721108B (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=78673245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110789900.9A Active CN113721108B (zh) | 2021-07-13 | 2021-07-13 | 采集设备、低功耗控制方法及暂态录波型故障指示器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113721108B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115207577A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-18 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种动力电池安全监测装置及自适应控制方法 |
CN118225210A (zh) * | 2024-05-24 | 2024-06-21 | 杭州山科智能科技股份有限公司 | 一种智能水表的微电流自检测电路、***及方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105116296A (zh) * | 2015-10-12 | 2015-12-02 | 国家电网公司 | 高压输电网电缆线路专用故障指示器 |
CN106160150A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-23 | 深圳市惠立智能电力科技有限公司 | 一种自适应ct感应取电的电源控制***及其方法 |
CN207114694U (zh) * | 2017-08-21 | 2018-03-16 | 光一科技股份有限公司 | 故障指示器及其采集单元的电流突变触发电路 |
CN108593993A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 深圳市惠立智能电力科技有限公司 | 基于线路负荷电流的感应取电测量*** |
CN109975651A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 航天科工深圳(集团)有限公司 | 一种故障指示器降低能耗的方法及故障指示器 |
CN111929493A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-13 | 通号(北京)轨道工业集团有限公司轨道交通技术研究院 | 电流采集设备和电路监测*** |
CN112702717A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-04-23 | 国网浙江省电力有限公司温州供电公司 | 基于LoRa与NB-IoT故障指示器通信***的通讯方法 |
-
2021
- 2021-07-13 CN CN202110789900.9A patent/CN113721108B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105116296A (zh) * | 2015-10-12 | 2015-12-02 | 国家电网公司 | 高压输电网电缆线路专用故障指示器 |
CN106160150A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-23 | 深圳市惠立智能电力科技有限公司 | 一种自适应ct感应取电的电源控制***及其方法 |
CN207114694U (zh) * | 2017-08-21 | 2018-03-16 | 光一科技股份有限公司 | 故障指示器及其采集单元的电流突变触发电路 |
CN109975651A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-05 | 航天科工深圳(集团)有限公司 | 一种故障指示器降低能耗的方法及故障指示器 |
CN108593993A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-09-28 | 深圳市惠立智能电力科技有限公司 | 基于线路负荷电流的感应取电测量*** |
CN111929493A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-13 | 通号(北京)轨道工业集团有限公司轨道交通技术研究院 | 电流采集设备和电路监测*** |
CN112702717A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-04-23 | 国网浙江省电力有限公司温州供电公司 | 基于LoRa与NB-IoT故障指示器通信***的通讯方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115207577A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-18 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种动力电池安全监测装置及自适应控制方法 |
CN118225210A (zh) * | 2024-05-24 | 2024-06-21 | 杭州山科智能科技股份有限公司 | 一种智能水表的微电流自检测电路、***及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113721108B (zh) | 2024-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101617282B (zh) | 供电控制设备 | |
CN110212645B (zh) | 一种用电信息采集终端停电事件上报方法及装置 | |
CN211208607U (zh) | 用于电池管理***的监控装置及电池管理*** | |
CN116094143B (zh) | 一种电力电压检测*** | |
CN106549489A (zh) | 一种自供电分布式智能配电终端的运行方法 | |
CN110855013A (zh) | 一种智能恒显示电力监测装置及其控制方法 | |
CN104393629B (zh) | 一种数字示波表的智能电源管理电路 | |
CN210957918U (zh) | 一种智能恒显示电力监测装置 | |
CN208272700U (zh) | 电力辅助供电*** | |
CN113721108B (zh) | 采集设备、低功耗控制方法及暂态录波型故障指示器 | |
CN113284332B (zh) | 矿用无线感知终端 | |
CN107490706A (zh) | 一种基于超级电容供电的新型智能电能表 | |
CN101358993A (zh) | 在线避雷器阻性电流检测的供电*** | |
CN107196406A (zh) | 一种双辅助电源的切换控制方法 | |
CN110061566A (zh) | 物联网低压台区配变智能断路器控制器 | |
CN111308192A (zh) | 基于防复位装置的掉零线防窃电计量装置 | |
CN204732961U (zh) | 双电源切换***及故障监视*** | |
CN112649724A (zh) | 一种掉电检测电路、方法及mcu芯片 | |
CN206894301U (zh) | 一种双辅助电源及基于双辅助电源的储能*** | |
CN215378425U (zh) | 智能直流电源*** | |
CN213847095U (zh) | 休眠电路及照明装置 | |
CN211979044U (zh) | 基于防复位装置的掉零线防窃电计量装置 | |
CN210608684U (zh) | 一种集中器断电续抄装置 | |
CN219872324U (zh) | 芯片测试机的电源管理电路及芯片测试机 | |
CN218243111U (zh) | 一种控制gprs工作模式提升在线率的故障指示器汇集单元 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |