CN205861870U - 应急照明集中电源综合自动检测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应急照明集中电源综合自动检测***，包括上位机和下位机，所述下位机包括控制柜，所述控制柜的一面设置接线面板，所述控制柜的内部设置数据采集***、PLC控制电路和调压装置，所述数据采集***和所述PLC控制电路均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源，所述PLC控制电路还与所述上位机信号连接。本实用新型所述的应急照明集中电源综合自动检测***，不但提高了工作效率和测量精度，扩大了检测范围和类型，如：直流、交流输出型；单相供电、三相供电型；电池电压、容量均可在较大范围内变化，更加集成化，有效避免了使用多种测量设备，节省了场地和设备，降低了检测成本。

Description

应急照明集中电源综合自动检测***

技术领域

本实用新型属于自动检测技术领域，尤其是涉及一种应急照明集中电源综合自动检测***。

背景技术

应急照明集中电源是一种消防应急照明和疏散指示***中常用的一种消防设备，用于为集中电源型消防应急灯具进行集中供电。在市电正常的情况下，处于主电状态，将市电直接输出或转换电压后输出；在市电异常、断开或应急***控制的情况下转为应急状态，将自身的蓄电池电压经过逆变或稳压后输出，以持续为消防应急灯具供电。为保证其使用的可靠性需对其各项性能进行检测。现有的检测手段是采用人工操作方式，部分检测项目包括应急转换时间(从主电状态转换到应急状态所需时间，采用示波器测量)、应急工作时间(电池电量维持应急状态的时间，采用秒表计时)、充放电性能(包括最大充电电流、最大放电电流、放电终止电压、静态泄放电流等，采用电流表、电压表多次测量，并找出最大、最小值)、重复转换性能(连续完成50次“主电状态1min→应急状态20s”的工作状态循环，观察是否完成50次转换，采用时间继电器、计数器组成的专用设备进行试验)、电压波动性能和转换电压性能(在不同的主电电压下的工作状态转换情况，采用交流调压器试验)、充放电耐久性能(连续完成10次“完全充电→放电终止”循环，采用手动操作)、绝缘性能、耐压性能(绝缘电阻和高压耐压性能，采用绝缘耐压试验仪测量)、电源瞬变试验(连续完成500次“通电9s→断电1s”的循环，采用时间继电器、计数器组成的专用设备进行试验)。

人工操作方式需要配合不同的测量设备进行测量，需要多次拆线、接线 与不同的测量工具相连，测最大最小电压电流时需多次频繁测量，过程繁琐、工作量大、测量精度低(人工测量采样率低，容易错过最大最小值)，一次只能检测一个应急照明集中电源，工作效率低。人工记录数据和判定结果，容易出错，工作量大。

现有的消防应急灯具自动检测***(实用新型专利，专利号ZL 200620009873.X)，虽然检测项目类似，但存在以下不足：

1、消防应急灯具的电压、电流、功率(1W～20W)很小，检测***的输出容量和量程小，原有***无法应对应急照明集中电源千瓦级(500W～30kW)的检测；消防应急灯具采用单相交流220V供电，应急照明集中电压既有单相交流220V供电的，也有采用三相交流380V供电的，原有***无法提供三相交流电检测；

2、消防应急灯具检测的接线方式简单，可采用直接在电路中串联电流表检测电流，可由检测***直接给灯具供电和断电，而应急照明集中电源外部供电电流、电池充放电电流数值大，变化范围大，无法直接串联电流表，也无法直接由检测***本身提供外部供电和断电；

3、消防应急灯具的应急转换时间、应急工作时间测量都采用光感测量，即根据灯具光源发光与否判断灯具是否进入应急状态，应急照明集中电源本身不发光(测量应急工作时间时需要根据其标称容量配接等效负载，如电阻式发热管等)，且其工作状态与其指示灯、外接灯具点亮状态的对应关系存在延迟，无法直接通过光感方式判断应急照明集中电源本身的状态；

4、在国标中对消防应急灯具的充放电性能与应急照明集中电源的充放电性能的限制值要求不一样，放电电流、充电电流、终止电压的检测方法和时间与应急照明集中电源的要求不同，测得的数据不能用于应急照明集中电源的性能判定；

5、此消防应急灯具检测***没有充电电流、放电电流、静态泄放电流、电压波动性能、转换电压性能、绝缘性能、耐压性能、电源瞬变试验这些检测项目。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种应急照明集中电源综合自动检测***，以解决现有人工检测方式过程繁琐、测量精度低、工作效率低以及现有消防应急灯具自动检测***不适用应急照明集中电源的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种应急照明集中电源综合自动检测***，包括上位机和下位机，所述下位机包括控制柜，所述控制柜的一面设置接线面板，所述控制柜的内部设置数据采集***、PLC控制电路和调压装置，所述数据采集***和所述PLC控制电路均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源，所述数据采集***包括PLC数据采集模块及其分别信号连接的电压传感器和电流传感器，所述PLC控制电路包括PLC主控模块及其分别电连接的固态继电器和交流接触器，所述调压装置包括三相调压装置和绝缘耐压调压装置，所述三相调压装置包括一号步进电机及其固定连接的一号调压器、电连接的一号驱动电路，所述绝缘耐压调压装置包括二号步进电机及其固定连接的二号调压器、电连接的二号驱动电路，所述PLC主控模块与所述上位机信号连接，所述PLC主控模块还分别与所述PLC数据采集模块、所述一号驱动电路和所述二号驱动电路信号连接，所述一号调压器和所述二号调压器均与所述电压传感器电连接组成闭环控制。

进一步的，所述接线面板上均匀设置控制电源输入插头、试验电源输入端口、绝缘电阻接线端子、耐压接线端子、接地电阻测试端子以及三个样品测试工位，每个所述样品测试工位均设置样品电源接口、电池放电电压接线 端子、充放电电流接线端子、静态泄放电流接线端子和手动输入按钮。

进一步的，所述下位机还包括用于辅助连接所述控制柜和所述应急照明集中电源的测量附件，所述测量附件包括钳形电流表、电源测量夹具和静态泄放电流测量夹具。

进一步的，所述绝缘耐压调压装置可调节交流1500V或直流500V的电压，所述三相调压装置可调节范围为0-300V的交流电压。

进一步的，所述电流传感器具有微安表和毫安表两种测量方式。

进一步的，所述电压传感器的测量量程分别为200V-0V和20V-0V。

进一步的，所述上位机通过USB接口转RS232转RS485接口与所述PLC主控模块电连接。

进一步的，所述PLC数据采集模块采用RS485接口与所述电压传感器、所述电流传感器连接。

进一步的，所述上位机为计算机。

进一步的，所述电压传感器、所述电流传感器和所述固态继电器均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源。

相对于现有技术，本实用新型所述的应急照明集中电源综合自动检测***具有以下优势：

(1)本实用新型所述的应急照明集中电源综合自动检测***，设置的自动检测***和接线面板，不但提高了工作效率和测量精度，扩大了检测范围和类型，如：直流、交流输出型；单相供电、三相供电型；电池电压、容量均可在较大范围内变化，更加集成化，有效避免了使用多种测量设备，节省了场地和设备，降低了检测成本。

(2)本实用新型所述的应急照明集中电源综合自动检测***，设置的 电流传感器和电压传感器具有双量程，并可以根据被测量的范围自动切换，有效提高了应急照明集中电源的测量精度和范围。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的自动检测***的***框图；

图2为本实用新型实施例所述的接线面板示意图；

图3为本实用新型实施例所述的控制软件界面示意图。

附图标记说明：

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种应急照明集中电源综合自动检测***，如图1至图3所示，包括上位机和下位机，所述下位机包括控制柜，所述控制柜的一面设置接线面板，所述控制柜的内部设置数据采集***、PLC控制电路和调压装置，所述数据采集***和所述PLC控制电路均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源，所述数据采集***包括PLC数据采集模块及其分别信号连接的电压传感器和电流传感器，所述PLC控制电路包括PLC主控模块及其分别电连接的固态继电器和交流接触器，所述调压装置包括三相调压装置和绝缘耐压调压装置，所述三相调压装置包括一号步进电机及其固定连接的一号调压器、电连接的一号驱动电路，所述绝缘耐压调压装置包括二号步进电机及其固定连接的二号调压器、电连接的二号驱动电路，所述PLC主控模块与所述上位机信号连接，所述PLC主控模块还分别与所述PLC数据采集模块、所述一号驱动电路和所述二号驱动电路信号连接，所述一号调压器和所述二号调压器均与所述电压传感器电连接组成闭环控制。

所述接线面板上均匀设置控制电源输入插头(单相，小功率，采用插头连接)、试验电源输入端口(三相，也可单相使用，大功率，采用断路器连接)、绝缘电阻接线端子、耐压接线端子、接地电阻测试端子以及三个样品测试工位，每个所述样品测试工位均设置样品电源接口(三相，也可单相使 用，采用断路器连接，其输入端由PLC控制电路控制通断)、电池放电电压接线端子、充放电电流接线端子、静态泄放电流接线端子、手动输入按钮、绝缘电阻、耐压、接地电阻测试(包括样品输入端三相火线零线、样品输出端三相火线零线、地线、外壳接线端子)。

所述下位机还包括用于辅助连接所述控制柜和所述应急照明集中电源的测量附件，所述测量附件包括钳形电流表、电源测量夹具和静态泄放电流测量夹具，通过导线与所述接线面板上相应的端子相连，将被测物理量直接或间接传导到所述数据采集***。

所述绝缘耐压调压装置可调节交流1500V或直流500V的电压，所述三相调压装置可调节范围为0-300V的交流电压。

针对部分物理量变化范围大的特点，所述电流传感器具有微安表和毫安表两种测量方式，两种自动切换方式可自动切换以提高测量精度和范围。

所述电压传感器的测量量程分别为200V-0V和20V-0V。

所述上位机通过USB接口转RS232转RS485接口与所述PLC主控模块电连接。

所述PLC数据采集模块采用RS485接口与所述电压传感器、所述电流传感器连接。

所述上位机为计算机。

所述电压传感器、所述电流传感器和所述固态继电器均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源。

应急照明集中电源综合自动检测***的工作原理为：

通过上位机中的控制软件，操作人员给下位机设定试验程序、参数，所述控制软件处理并显示***采集的各项测试数据，并判断试验结果。

上位机通过USB接口转RS232转RS485接口与PLC主控模块连接，PLC主控模块接受上位机的指令，根据PLC数据采集模块的反馈，控制一号驱动电路或二号驱动电路驱动一号步进电机或二号步进电机旋转，带动一号调压器或二号调压器以一定的速率调节到所需电压，电压传感器采集信息并通过PLC数据采集模块向PLC主控模块反馈，形成闭环控制，同时PLC主控模块将数据和结果反馈给上位机。

数据采集***中电压传感器和电流传感器均通过RS485接口与PLC数据采集模块相连，对数据进行采样和集中处理，并反馈给PLC主控模块。针对部分物理量变化范围大的特点，采用电压传感器和电流传感器自动切换以提高测量精度和范围。

应急照明集中电源综合自动检测***的工作过程为：

1.连接接线面板上的控制电源、试验电源，打开上位机和控制开关。将样品的电源输入端与柜体接线面板相应工位上的接线端子相连，将测量附件连接到样品和接线面板上相应的接线端子上，合上接线面板上各部分开关。

2.打开控制软件，如图3所示，选择“充放电试验”选项，设置开机时间(如3min)、判断方式和合格判定条件(应急时间、最大放电电流、放电终止电压、静态泄放电流、最大充电电流的合格条件)，点击“开始放电”按钮进行放电试验。此时内部继电器动作使样品的电源输入端与试验电源相连，样品由于上电而自动开机。

3min后样品完成开机过程并达到稳定状态，此时内部继电器动作使样品的电源输入端与试验电源断开，样品由于断电而自动转入应急状态。***自动采集记录当前样品电池的放电电流的最大值、放电电压最小值，并开始计时应急时间。

当样品的电池由于耗电而达到终止电压值时，样品由于过放电保护自动 切断输出并关机，此时如设置为自动判断，***检测到放电电流突变而判断应急结束，如设置为手动判断，则试验人员按下手动输入按钮，***判断应急结束。上位机将应急时间、最大放电电流、放电终止电压记录到相应工位的实验数据中，并自动作出合格判定。

3.将静态泄放电流测试线串联到电池回路中，点击“泄放测试”，***将自动根据电流大小选择微安表或毫安表进行测量，并自动作出合格判定。

4.将静态泄放电流测试线从电池回路中取下，点击“充电测试”，***将控制样品自动开机，***自动采集并记录充电电流的最大值。

5.选择“电压波动/转换电压试验”选项，设置开机时间(如3min)、判断方式、调压范围、调压速率、合格判定条件(转换电压的判定范围、电压波动的判定范围)。点击“启动测试”，***将快速升压到额定电压使样品自动开机，达到开机时间后，根据调压速率缓慢调压到电压上限，然后控制电压下降，直到样品转入应急状态，根据判断方式记录此时的电压值，并作出合格判定，降压到电压下限后，再次上升，直到样品转入主电状态，记录此时的电压值，并作出合格判定。

6.选择“重复转换/电源瞬变试验”选项，设置试验项目(重复转换或电源瞬变)、通电时间、断电时间、试验次数、应急转换时间判定条件，点击“启动测试”将根据选择的试验项目和条件自动对样品进行通电断电，并记录转换次数和转换时间，作出合格判定。

7.选择“充放电耐久试验”选项，设置试验次数，充电时间、判定条件，点击“启动测试”，将自动对样品进行充电，达到充电时间后使样品转入应急状态开始放电，并记录每次的应急时间，如此循环，达到试验次数后，作出合格判定。

8.选择“绝缘/接地/耐压试验”选项，设置调压速率、判定条件，点击“启动测试”，***将自动对绝缘电阻、耐压性能、接地电阻分别进行测 试，记录数据并作出合格判定。

9.所有测试项目完成后，可以将测试数据导出到Microsoft Excel中进行进一步处理；针对某一类样品的特定设定参数可以保存为“模式”，每次试验之前可以调用模式，免去重复设置过程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：包括上位机和下位机，

所述下位机包括控制柜，所述控制柜的一面设置接线面板，所述控制柜的内部设置数据采集***、PLC控制电路和调压装置，所述数据采集***和所述PLC控制电路均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源，

所述数据采集***包括PLC数据采集模块及其分别信号连接的电压传感器和电流传感器，所述PLC控制电路包括PLC主控模块及其分别电连接的固态继电器和交流接触器，所述调压装置包括三相调压装置和绝缘耐压调压装置，所述三相调压装置包括一号步进电机及其固定连接的一号调压器、电连接的一号驱动电路，所述绝缘耐压调压装置包括二号步进电机及其固定连接的二号调压器、电连接的二号驱动电路，

所述PLC主控模块与所述上位机信号连接，所述PLC主控模块还分别与所述PLC数据采集模块、所述一号驱动电路和所述二号驱动电路信号连接，所述一号调压器和所述二号调压器均与所述电压传感器电连接组成闭环控制。

2.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述接线面板上均匀设置控制电源输入插头、试验电源输入端口、绝缘电阻接线端子、耐压接线端子、接地电阻测试端子以及三个样品测试工位，每个所述样品测试工位均设置样品电源接口、电池放电电压接线端子、充放电电流接线端子、静态泄放电流接线端子和手动输入按钮。

3.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述下位机还包括用于辅助连接所述接线面板和所述应急照明集中电源的测量附件，所述测量附件包括钳形电流表、电压测量夹具和静态泄放电流测量夹具。

4.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述绝缘耐压调压装置可调节交流1500V或直流500V的电压，所述三相调压装置可调节范围为0-300V的交流电压。

5.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述电流传感器具有微安表和毫安表两种测量方式。

6.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述电压传感器的测量量程分别为200V-0V和20V-0V。

7.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述上位机通过USB接口转RS232转RS485接口与所述PLC主控模块电连接。

8.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述PLC数据采集模块采用RS485接口与所述电压传感器、所述电流传感器连接。

9.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述上位机为计算机。

10.根据权利要求1所述的应急照明集中电源综合自动检测***，其特征在于：所述电压传感器、所述电流传感器和所述固态继电器均通过所述接线面板电连接至所述应急照明集中电源。