一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置的制作方法

本实用新型涉及微机保护技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置。

背景技术：

传统的自供电微机保护装置装设在户外开闭所、电缆分支箱、箱式变电站上。户外环境恶劣，昼夜温差大，液晶显示器在户外极易出现损坏和白屏，无法在自供电微机保护装置上装设液晶显示器；另外，自供电微机保护装置的产品特性要求低功耗，加装液晶显示器无疑会增加装置的能耗。因此，现有技术中的自供电微机保护装置上通常都没有液晶显示器，但这又为微机保护的调试和运维管理带来了不便，运维管理人员无法有效监视当前电流电压的采集值、保护整定值、遥信变化量等数据，生产调试容易出现误设置，造成误动或拒动。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置，提升了人机交互功能，能够有效地进行数据采集和状态监控，为微机保护的调试和运维管理带来方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置，包括MCU单元、AD采样单元、状态量控制单元、电源管理单元和通信单元，所述MCU单元分别与AD采样单元、状态量控制单元、电源管理单元和通信单元相连接，所述电源管理单元包括一CT取电模块，所述通信单元通过通信管理机连接云端服务器，还包括一蓝牙通信模块，所述MCU单元通过通信单元与蓝牙通信模块相连，所述蓝牙通信模块还连接有一移动终端。

进一步，所述电源管理单元还包括一锂电池B，所述锂电池B通过一电容综合管理电路模块与MCU单元相连。

进一步，所述电容综合管理电路模块还包括储能电容C1和一升压芯片M，所述锂电池B通过一PMOS管Q1和升压芯片M与储能电容C1连接，所述储能电容C1与PMOS管Q1之间还连接有两个NPN管Q2和Q3，所述升压芯片M与MCU单元相连。

进一步，所述通信单元与通信管理机通过RS485接口连接。

进一步，所述状态量控制单元包括一开入模块和一开出模块。

进一步，所述AD采样单元包括CT互感器和PT互感器。

进一步，所述MCU单元采用PIC24HJ芯片。

进一步，所述蓝牙通信模块采用BC417芯片。

进一步，所述蓝牙通信模块采用内置插板式安装在通信单元上。

进一步，所述移动终端为手机。

本实用新型的有益效果有：本实用新型一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置，包括MCU单元、AD采样单元、状态量控制单元、电源管理单元和通信单元，还包括一蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块还连接有一移动终端，实现保护装置实时数据读取。通过设置蓝牙通信模块，大大提升整体的人机交互功能，运维管理人员可以实时、直观地监测当前开关柜的运行情况，包括开关状态、模拟量采集、SOE事件记录等，数据更可以上送上云端服务器，通过云存储来实现数据和资源共享，有效防止误设置而造成误动或拒动。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是本实用新型微机保护装置的示意图；

图2是本实用新型电容综合管理电路模块的电路原理图。

具体实施方式

参见图1，图1是本实用新型微机保护装置的示意图。一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置，包括MCU单元1、AD采样单元2、状态量控制单元3、电源管理单元4和通信单元5，所述MCU单元1分别与AD采样单元2、状态量控制单元3、电源管理单元4和通信单元5相连接，所述电源管理单元4包括一CT取电模块，所述通信单元5通过通信管理机6连接云端服务器7，还包括一蓝牙通信模块8，所述MCU单元1通过通信单元5与蓝牙通信模块8相连，所述蓝牙通信模块8还连接有一移动终端9。所述MCU单元1用于进行数据处理并对其他各单元进行集中控制；AD采样单元2包括CT互感器和PT互感器，用于进行数据采集；状态量控制单元3包括一开入模块和一开出模块，分别用于监控开关的状态和执行保护动作；电源管理单元4用于为本微机保护装置提供电源；通信单元5通过通信管理机6把数据上送到云端服务器7，实现数据和资源共享。

本实用新型一种基于蓝牙近程通信的自供电微机保护装置，基于蓝牙通信模块8，内置低功耗蓝牙芯片。只需要在移动终端9安装APP，连接上本微机保护装置，即可实现保护装置实时数据读取。当本微机保护装置面板拨码值与APP上的拨码不对应时，不允许保护功能投退和进行设定值，防止因拨码键损坏或装置异常造成的误动或拒动，有效解决了运维管理人员现场调试。另外，整定值可以平滑设置，其分辩率为0.01，防止保护整定值误设置。运维管理人员可以实时、直观地监测当前开关柜的运行情况，包括开关状态、模拟量采集、SOE事件记录等，数据更可以上送上云端服务器7，通过云存储来实现数据和资源共享。优选的，所述移动终端9为手机。移动终端9也可以通过网络连接云端服务器7。

所述蓝牙通信模块8采用内置插板式安装在通信单元5上，系统硬件扩展方便，设备无需经过大规模的改造就可以直接应用；所述MCU单元1采用PIC24HJ芯片，主频可达40MIPS，在性能与功耗做出了很好的平衡；所述蓝牙通信模块8采用BC417芯片，低至1.8V的操作电压，提供UART和USB两种通信接口；所述通信单元5与通信管理机6通过RS485接口连接。

作为本实用新型的优选实施方式，所述电源管理单元4还包括一锂电池B，所述锂电池B通过一电容综合管理电路模块与MCU单元1相连。正常状态下，本微机保护装置通过CT取电模块把一次侧的大电流按比例变换为二次侧的标准电流来提供电源。CT取电模块一旦工作不稳定，就不能为后续的状态量控制单元3执行动作提供电源。因此，设置有一锂电池B，所述锂电池B通过一电容综合管理电路模块与MCU单元1相连，在CT取电模块不稳定时，锂电池B可以在短时间内为执行保护动作提供电源。

参见图2，图2是本实用新型电容综合管理电路模块的电路原理图。进一步，作为本实用新型的优选实施方式，所述电容综合管理电路模块包括锂电池B、储能电容C1和一升压芯片M，所述锂电池B通过一PMOS管Q1和升压芯片M与储能电容C1连接，所述储能电容C1与PMOS管Q1之间还连接有两个NPN管Q2和Q3，所述升压芯片M与MCU单元1相连。当储能电容C1的电压降到临界值以下，则通过NPN管Q2和Q3驱动PMOS管Q1导通，进而锂电池B为储能电容C1充电；当储能电容C1的电压升到临界值时，则PMOS管Q1断开，锂电池B停止为储能电容C1充电。另外，当外接电源Vcc稳定时，可直接通过Vcc为储能电容C1充电，以节省锂电池B的损耗。锂电池在短时间内为执行保护动作提供电源的过程为：储能完成后，锂电池B上的低电压通过升压芯片M转换成高电压后，储存在电容C1，MCU单元1控制为状态量控制单元3提供电能，以使状态量控制单元3有足够的能量执行跳闸等保护动作。

移动终端9连接蓝牙通信模块8的过程主要包括以下步骤：

1.蓝牙通信模块8处于待机状态下，蓝牙通信模块8不工作，指示灯为常灭状态。此时长按确认键3秒以上，则自动进入搜索模式；

2.蓝牙通信模块8处于搜索模式下，蓝牙通信模块8指示灯发出心跳指示闪烁；

3.移动终端9连接上蓝牙通信模块8，蓝牙通信模块8处于通信模式下，指示灯常亮；

4.当MCU单元1在连续的3分钟内未能检测到与蓝牙通信模块8之间产生数据交换，则会自动退出蓝牙通信模式，切断蓝牙通信模块8供电电源。此时重新长按确认键3秒以上，则再次进入搜索模式。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。