[实用新型]一种电力自动化设备中的开关量远距离传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关量远距离传输装置，具体涉及一种电力自动化设备中的开关量远距离传输装置，属于微处理器应用技术领域。

背景技术

在电力自动化设备系统中，常常会遇到远程开关量的输入问题。开关量进行长距离传输时，一方面容易受到外界的电磁干扰，导致传输信号发生畸变或失真；另一方面开关量通过长电缆单端接入微处理器，由于电缆的线路阻抗与电压降，限制了该电缆的距离。开关量输入模块的电压等级有：直流5V、12V、24V、48V、60V等；交流110V、220V等。选择时主要根据现场信号输出设备与输入设备之间的距离来考虑。一般5V、12V、24V用于传输距离较近场合，如5V输入模块最远不得超过10米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。因而，开关量信号的输入距离一般都限制在500m以内，超过500m时应采用无线模块、光纤通讯等方式。但是，无线模块、光纤通讯等方式成本太高，不适用于只传输少数开关量的应用场合。

采用RS485总线作为开关量信号的传输信道，可以增大开关量信号的传输距离，在通常的RS485总线应用方式中，信号输出设备端与输入设备端均需有微处理器，而当信号输出设备端的开关量很少时(例如只有一路开关信号)，用微处理器控制RS485通讯，一方面会增加设备成本，另一方面因为微处理器使电路复杂数倍，又需要在微处理器中写入软件，所以也会大大增加维护成本，而如果不采用微处理器，则无法实现RS485的信息传递功能，此问题一直困扰着技术人员，无法得到解决。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电力自动化设备中的开关量远距离传输装置，有效抑制外界干扰信号，提高传输质量，大大提高开关量信号的传输距离。

技术方案：本发明所述的一种电力自动化设备中的开关量远距离传输装置，包括信号输出设备和信号输入设备，所述信号输出设备和所述信号输入设备通过电缆双向通信连接，其中，所述信号输出设备包括开关K、信号发生器、脉冲控制器和输出端RS485芯片，

所述信号发生器包括产生两种不同频率信号的CD4060芯片A6、与门A2、或门A3和或门A4，所述CD4060芯片A6的1KHz频率输出端口Q5和所述开关K的非接地端分别与所述与门A2的两个输入端口连接，所述CD4060芯片A6的512Hz频率输出端口Q6和所述开关K的非接地端分别与所述或门A3的两个输入端口连接，所述与门A2的输出端口和所述或门A3的输出端口分别与所述或门A4的输入端口连接，所述或门A4的输出端口与所述输出端RS485芯片的发送端口DI连接；

所述脉冲控制器包括第一单稳态电路、第二单稳态电路、非门A5和或门A1，所述第一单稳态电路的输入端与所述开关K的非接地端连接，所述第二单稳态电路的输入端通过所述非门A5与所述开关K的非接地端连接，所述第一单稳态电路的输出端与所述第二单稳态电路的输出端分别与所述或门A1的输入端口连接，所述或门A1的输出端口与所述输出端RS485芯片的控制端口RE和DE连接；

所述信号输入设备包括输入端RS485芯片和微处理器，所述输入端RS485芯片的接收端口RO、控制端口RE和DE、发送端口DI分别与所述微处理器连接，所述输入端RS485芯片的接收端口RO用于接收所述信号输出设备的开关量信号并转发至所述微处理器，所述输入端RS485芯片的控制端口RE和DE用于控制所述输入端RS485芯片处于接收状态或者发送状态，所述输入端RS485芯片的发送端口DI用于发送反馈信号至所述信号输出设备。

本发明技术方案的进一步限定为，还包括连接于电缆上的防护电路，所述防护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2、降压电路1和降压电路2，所述自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2分别串联于所述电缆上，所述降压电路1并联于所述自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2的一端，所述降压电路2并联于所述自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2的另一端；所述降压电路1包括半导体放电管G1、半导体放电管G2和半导体放电管G3，所述半导体放电管G2和半导体放电管G3并联后与所述半导体放电管G1串联；所述降压电路2包括TVS二极管G4、TVS二极管G5和TVS二极管G6，所述TVS二极管G5和TVS二极管G6并联后与所述TVS二极管G4串联。上述防护电路当承受瞬变电压和浪涌时，其工作阻抗立即将至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压箝位到预定水平，从而有效地保护电子线路中的元器件，防止其被烧毁或损坏。