智能开关范文
时间：2023-04-11 13:04:23
导语：如何才能写好一篇智能开关，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
在21世纪，节能环保在生活中放在一个越来越重要的位置上，此外，智能化发展也越来越迅速。因此将节能环保与智能化结合起来，出现了家居的智能化发展，它不仅体现出现代科技的发展，也在一定程度上实现了节能环保。例如，我们出门后忘记关灯，空调等电器设备，排气扇装在洗手间，当人x开后，可能还需要一段时间才可以排除异味，这样就需要人走后延时一段时间可以自动关闭。诸如此类，会造成能源的浪费。所以对于家用电器，就需要智能化的开关与之相匹配。
1 总体设计方案
总体上，这种外置机械智能开关装置，包括壳体，壳体内设有电路板、舵机和电池，在壳体上设有多种传感器接口，传感器接口上安装有相应的传感器，舵机通过导线和电路板连接传感器接口部分，且舵机上的舵盘位于壳体的外部。传感器接口部分具体是一种红外接收传感器接口，红外接收传感器接口上安装有红外接收传感器，并配带有红外遥控器，并配带有已设置开灯键和关灯键的红外遥控器。
此外，传感器接口部分可以根据用户需求添加光敏传感器接口、声音检测传感器接口和生物检测传感器接口中的一种或多种，安装的传感器对应为光敏传感器、声音检测传感器和生物检测传感器中的一种或多种。壳体上设有舵盘高度调节旋钮和舵盘角度调节按键。舵盘可为一字舵盘或十字舵盘。
电池为可充电电池，壳体上设有充电接口。
2 功能效果
安装时将该外置机械智能开关装置直接安装在电灯开关的旁边，并使舵盘靠近电灯开关上的按键，使舵盘的中心轴的高度与电灯开关按键的中心高度基本持平，传感器实时监测房间内的相关信号，当信号大于其预设的阈值时，电路板控制舵机运转，带动舵盘转动，从而实现对电灯的智能开关控制。
3 硬件设计
3.1 传感器
把传感器接口设在壳体上，在传感器接口上安装有传感器，传感器接口部分包括红外接收传感器接口，红外接收传感器接口上安装有红外接收传感器，通过红外线检测进行开关控制。该机械智能传感器还可以根据具体需求，安装声音检测传感器、光敏传感器和人体检测传感器中的一种或多种，这样就可以实现遥控、声控、光控、人体感应等多种功能的智能控制电灯开关。通过设置不用的接口，丰富了可选择的功能，实现功能模块的DIY，需要用到什么功能接上什么传感器即可，解决了传统电灯智能化过程中繁琐的过程，具有安装简单、适用范围广等优点。
3.2 舵盘
该外置机械智能开关装置上设有舵盘高度调节旋钮和舵盘角度调节按键，能够适用于不同大小、高度的开关。舵盘控制电灯开关，正转一定角度可实现开灯动作，反转一定角度可实现关灯动作；正常情况下舵盘居中，不妨碍人为动作开关。
4 信号处理
传感器接口与STC12C5A60S2最小系统I/O口相连，STC12C5A60S2接收信号后，根据不同的信号来处理。
4.1 对红外遥控信号
当“开”端口为高电平时，控制舵盘正转，然后回正。当“关”端口为高电平时，控制舵盘反转，然后回正。
4.2 对光敏传感器信号
当为上升沿信号时，控制舵盘正转，然后回正。当为下降沿信号时，控制舵盘反转，然后回正。
对声音检测传感器信号，当为高电平信号时，控制舵盘正转，然后回正。并在一定时间内不动作。之后若继续为高电平信号，则继续保持一定时间内不动作；若为低电平信号，则控制舵盘反转，然后回正。可实现无声音时自动关灯。
4.3 对人体检测传感器信号
当为高电平信号时，控制舵盘正转，然后回正。并在一定时间内不动作。之后若继续为高电平信号，则继续保持一定时间内不动作；若为低电平信号，则控制舵盘反转，然后回正。可实现无人时自动关灯。
5 总结
现在，在地球的不同地方都存在着很多的环境污染，能源紧张的问题，我们不能一味不加节制地向大自然索取，那么资源总会有枯竭的一天，我们现在应该认识到节能环保不仅仅停留于口中，而应该切实得行动起来，用行动证明我们在节约能源，生活中养成一个良好的习惯是很困难，所以我们可以用科技来帮助人们更好的实现节能环保。科学技术一直都在飞速发展，本设计机械智能开关可以将科学技术融入人们的生活中，一方面为人们的生活带来了便利，另一方面也可以体现节能环保意识，与人们的生活密切相关，因此具有较好的应用前景。
参考文献
[1]周炳生.一种家用节能自动旋转式电源刀开关装置[Z].百度学术，2012.
[2]匡少林.电力需求侧通信网络设计及可靠性评估[Z].中国优秀硕士学位论文全文数据库，2015.
作者单位
篇2
【关键词】配电网；智能开关；管理
一、引言
国内智能化配电网试点工程建设已在不断扩大，取得很好示范效应，但在实际运用中出现重科技创新轻应用管理的问题，不能发挥应有的作用。配电网管理的基础设备是智能开关，事关配电网科技创新的实际效果。
二、配网中的智能开关
（1）智能开关的定义与发展。智能开关是指一次设备是由非常规互感器、隔离开关、接地开关、断路器组成，二次设备是由电力电子技术、数字化控制装置和通讯接口组成执行单元，一二次集成的开关设备。实现保护、控制、通讯功能，能独立执行当地功能，自动检测设备缺陷和故障，具有远程管理模式。初级智能开关是户外型可视化微机保护装置的一体化带通讯功能的集成柱上开关或开关箱。发展趋势是插接式开关系统（PASS）：PASS采用智能化传感器技术和微处理技术，通过数字通信实现对设备的在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控；通过智能软件分析可确定出设备的运行状况；PASS中安装了电子式互感器；通过高速现场总线传送数字化的电流电压信号。（2）配网中智能开关的选择、规划设计与安装调试。配网开关的选择需满足常规断路器所要求的分闸时间、绝缘耐压、动热稳定性需要。控制装置要实现不间断供电电源。要通过全密封防水型航空接插件和户外密封电缆进行电气连接。开关的智能化与传感技术是分不开的，要提高智能化开关的可靠性、检测精度，需采用光电传感器、在线位移传感器、角度传感器、新型光纤温度传感器、SF6压力传感器及检测真空度的传感技术。配网开关规划设计方面将技术先进和经济效益相结合，线路开关数量适当：线路长、故障多的增加开关数量要适当。辐射型多分支线路中主分支线均要加装开关，次分支可不加。环网的在主分支两侧都加装开关，减少停电范围以及发挥环网作用。智能开关在中压配电网的安装采取柱上断路器和杆下控制箱或者采用电缆开关箱，都要采用防撞、防误碰（控制箱）、防通讯连接线损伤甚至防盗的措施。编制《10kV柱上智能分段负荷开关成套设备（含控制单元、PT）测试规范》。主要项目有两类。设备检测过程中，如出现检测项目A类任一小项不通过，则认定该设备不能通过检测。检测项目B类按实际检测结果评分。A类是相间短路故障隔离、单相接地故障隔离、联络开关转供电、后备电源及工程配置能力；B类是通信协议一致性测试、电磁兼容及耐压、就地操作、结构及配置检查、成套设备运维安全防护。（3）配网中智能开关保护定值管理。第一，开关保护定值预期效果。故障区域自动隔离。当支线发生单相接地、相间短路故障时，根据电流保护阶梯式保护时限和过流三段反时限特性，以及零序电流的变化，智能开关先于变电站出线保护开关跳闸，自动隔离故障线路，变电站出线、干线分段开关及其它分支线路开关不因故障发生而跳闸引起停电。干线故障时，也不会引起变电站跳闸和上一级干线分段开关跳闸。环网线路根据环网方法不同，进行调整。快速恢复非故障区域供电。在辐射型配电网络中，若分支线路保护越级引起干线跳闸，或干线越级导致前一级干线跳闸，则可通过检压重合闸方式，延时和次数的不同进行自愈。达到主干线先重合，合闸闭锁，成功后分支开关检有压而合闸，若故障则分闸闭锁的效果。第二，开关保护定值的设定原则。一是主干分段开关采用阶梯式电流保护。从时间上、电流值上配合。主干断路器3～5个较宜，开关时间值调整一致（多分段开关时局部几个开关合一设定）或级差调整为大于等于150ms。二是分支线路配合前一级分段开关的定值，电流值的设定可根据负荷情况按照躲过负荷启动电流和两相末端短路值来设定，过流时间上等于或小于分段开关值，速断要小于分段开关值。三是计算出来的定值要保证低于变电站出线开关的定值。四是要根据配网管理系统的潮流以及负荷分布进行实时调整。（4）配网中智能开关通讯管理。目前逐步推广应用的通讯通道的最佳方式是主站（子站）采用标准的以太网通信设备，主站（子站）与站端（FTU/DTU）的通信使用较多的是光纤自愈环网和光纤以太网方式。由于架空线路覆盖范围广阔，目前多采用GPRS/CDMA通讯。FTU/DTU通过GPRS通信模块和配网管理系统主站系统构成虚拟专用网。
三、结语
衡量智能开关管理与应用水平，主要看经济效益、安全生产、客户服务、管理水平等方面。智能开关将全面代替其它配网开关，成为配电网管理的重要基础。
参 考 文 献
篇3
（一）选题背景
随着科学技术的日新月异和生活水平的迅速提高，人们对于身体健康保障的要求越来越高。当病人突出心脏病、脑溢血、低血糖、癫痫病等突发性疾病时，病人的生命安危将在很大程度上决定于病人能否在最短时间内得到有效的救助。由此自然促进了急救业务的发展和常用急救知识的普及。但是在国内，整个急救体系还处于起步阶段，存在的很多隐患可能在病人突发症病后影响急救效率。例如，如果一个心脏病人在路边散步时突然发病倒在路过该怎么办？打电话？如果附近没有公共电话呢？找人帮忙？一旦被非专业人员错误处理，导致延误治疗很可能弄巧成拙。打车送医院？资料表明，当病人心跳停止后5－10min脑细胞就开始死亡。换句话说：在这种情况下必须要让专业急敌人员尽快到场才能保证病人的生命安全。从这个角度进行思考，我提出了这么一个设想：能不能设计一种装置使得病人因突然发病而跌倒到医生赶到救治的过程得到尽快的简化呢？
我在专利局查阅有关资料之后，发现国内目前尚没有此类产品的设计。一个类似创意的设计是：在一个瓶子内设置两个金属接点，瓶子内部灌一些水银。当人站立时，水银集中在一个接点处，电路断开。当人倒地时，瓶子的倾斜使水银同时接触到2个接点，电路被触发，瓶子内置的警报器发出警报，示意求助。这个设计显然是很粗糙的。
（1）它只是通过身体倾斜的角度来决定是否报警，而不是按照真正的生理状况，必然会出现很高的误报率。
（2）它无非是在最短时间内引起了别人注意，却并没有使整个过程简化，所以对于提高救护效率不会起到实质影响。
结合我自己的设想和现有设施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救体系”：当病人倒地之后，用一个监测装置感知病人诸如血压、脉搏等生理状况并进行数值分析。一旦确定病人已经发病，就发出无线电信号给最近的急救站，急救站通过gps定位病人的位置并以最快的速度调度急救人员。
但是，经过两个多月的探讨，几乎没有任何进展，我几乎到了要放弃的地步。但是，在老师不断的鼓励和启发下，有一天，灵感幸运地光顾了我的大脑——声光求助，有线、无线电话报警都是成熟的技术，关键在于没有一个能判断病人因其他原因跌倒与突然发病而跌倒的智能开关装置。
一旦这个设计能够实现，将会具有重大的实际价值和社会价值。首先它使病人在急救最关键的一个环节上得到了最大的保障，很大程度降低了突发性疾病的危险性；其次，它会使急救行业出现新的概念、新的运营模式，也会促进相关产品（如gps）的普及和推广；另外，它可以使众多患有突发性疾病的中老年人以轻松、乐观的情绪面对生活，参与更多的社会活动，由此产生的社会效应将非常可观。
1．纵观整个设计思路，大致可分为三大部分
第一阶段：到医院进一步收集有关病人（尤其是老年人）发病摔倒时候的具体生理反应的资料，比如倒地姿势，血压、脉搏的变化状况等。这一阶段的关键任务就是要通过资料分析抓住普通状况下摔倒和因病倒地的不同。而资料估计将以心电图和血压数值的收集为重点。
第二阶段：选择适当的方式接收所需的生理信号。这一阶段的关键在于选择适当的传感器以接收相对微弱的生理信号。估计这一阶段要考虑的问题是选择什么性能的传感器和如何分布传感器，以达到最理想的试验效果。
第三阶段：设计分析电路。这一阶段的任务就是要通过逻辑电路对传感器接收的电信号进行分析以判断使用者身体状况是否正常。主要难点就在于如何找到一个适当的数学模型匹配实验数据和如何把模型通过电路实现。目前主要有两大实施方案：一是通过逻辑电路进行信号运算、识别；二是使用单片机编程识别。第一种方案的好处是处理问题直接，但当需要处理的信号相当复杂时，依靠单片机编程就显得比较合适。选取哪种方案还要视具体情况而定。
第四阶段：把以上各阶段结果整合到一起，完成成品。
整个工程将主要由周庆林老师和周伟老师指导完成。大体时间安排如下：
2002年12月15日－2003年1月15日资料积累
2003年1月15日－6月1日模型完成
2003年6月1日－8月整个系统检测、完善
（1）得到具体的数学模型用来根据血压、脉搏等生理参数判断使用者身体状况。
（2）完成“倒地后急救体系”中病人状况监测／报警系统的具体设计和其他两部分（gps和急救站的示意性设计），并能在演示中实现三大系统的协调工作。
预计主要困难将是经验不足导致的工作前期的盲目和没有头绪。另外由于整个设计中涉及很多专业性很强的环节，我必须有很大的耐心和决心去一步步把所需的知识积累扎实。
（三）研究的可行性
（1）该课题研究所需要的知识和能力准备，通过我的努力应该可以达到。
篇4
关键词：智能开关；数据获取；虚拟仪器；LabVIEW
Data Acquisition and Processing System in Intelligent Switching Protection Based on LabVIEW
LIAO Lingli
(Coal Industry Heifei Design & Research Institute,Hefei,230041,Chinaオ
Abstract：Now in the industry and control field,high voltage on-off is used very widely.But accident is going on happenning.The reason cause these accidents is many.So we need to control the high voltage on-off intelligently.Once the accident happens we will deal with it in order to ruduce the loss to the lowest.LabVIEW is a visual instrument software to conveniently design a system which has an intelligent on-off to protect our equipment.It is used to monitor the state of electricity net all the time.When electricity net is in different states,our system will do response to it to control the high viltage on-off between electricity net and distributor.
eywords：intelligent switching;data acquisition;visual instrument;LabVIEWオ
1 引 言
我国电力工业充满生机与活力，这为高压开关制造业带来了难得的发展机遇和严峻的考验。而高压开关制造业必须不断地进行技术创新，推出一代又一代新品，才能满足电力市场日益增长的需求。目前来看高压开关有着良好的发展势头。然而高压隔离开关作为电力系统重要开关设备,其运行状况直接影响电能的传输、分配及系统的安全可靠运行。近年来,随着用电负荷的增加,新变电所的建设,各种新型结构、材料的电气设备亦层出不穷,高压隔离开关也从功能、结构、用途由单一趋于多样化以适应不同地域、不同接线方式的需要,各种型号的隔离开关虽然用途相同,但结构、适用范围各不相同,各类隔离开关的检修维护工作也大相径庭。伴随着高压开关的广泛使用，高压开关的事故也是不断。给国民生产带来了很大的损失。所以需要对高压开关进行智能控制，实现对高压开关的智能控制和电网的状态监测。
2 智能开关综合保护装置
智能开关综合保护装置是专门为矿用隔爆型高压配电装置而设计的新型保护装置，适用于3.3 kV,6 kV,10 kV
等中性点不接地的供、变电系统，可替代原有的各种模拟保护器和数码显示保护器。其核心部分采用超大规模集成电路和虚拟仪器技术，电气稳定性好；同时采取特殊的抗干扰措施，动作准确可靠。产品具有良好的过载反时限保护、过流保护、断相保护及漏电闭锁保护等多项保护功能，而且各项保护功能均有测试模拟试验及相对应的数据显示；此外，它还具有实时通讯功能，能与工控机联网实现远程数据采集，并能接受远程网络的控制和操作。具体功能如下：
(1短路保护。对高压电网出现短路故障时实施速断保护，短路保护整定电流值分档可调，短路速断动作时间小于0.1 s；同时还具有特定的过流直接保护功能，对电网的瞬间严重短路情况采用冲击电流直接驱动保护继电器执行切断负荷，大大缩短保护响应时间。
(2 过载保护。对高压电网出现断续、持续过载情况，实施定时限保护和反时限保护。其中反时限过载保护在负荷电流达到1.1倍过载电流时启动，采用反时限特性动作，过载倍数分4档可整定。它们都是利用热积累实现断续过载情况下的过载保护，当负荷电流小于1.0倍整定电流时，热积累能量开始散热。过载动作时间与理论计算值误差小于±5%。
(3 监视保护。对配电装置负载侧使用双屏蔽电缆的屏蔽芯线、屏蔽地线实行绝缘监视保护，超限时报警，绝缘监视保护功能可通过参数设置选择打开和关闭。
(4 过压保护。当电网进线电压Uac>110%～130%额定电压时，过压保护动作，精度为±5%。
(5 欠压保护。当电网进线电压Uac
(6 漏电保护。对下属电网中出现的单相接地故障，既可采用零序电流方向型漏电保护方式进行检漏保护，也可采用功率方向法进行选择性检漏保护，发生漏电时均发出警报。
(7 相不平衡保护。可对负载的三相进行相不平衡保护。动作延时分档可选，相不平衡功能可根据需要选择打开或关闭。
(8 煤矿瓦斯超限保护。可外接瓦斯检测仪器，当煤矿瓦斯浓度超限时，瓦斯检测仪器动作输出后，配电装置执行闭锁禁合闸或拒分闸。
(9 声光报警输出。当高压电网出现故障时，能发送信号给声光报警系统进行报警。
(10 远程通信功能。具有远程通信功能，可实现群控，可在地面进行远程控制、测试调整。
(11 多种智能记忆功能。具备自检功能、闭锁功能、显示故障性质功能等，同时能在跳闸断电后对故障性质进行记忆保存。
3 基于微控制器与SJA1000T智能开关综合保护单元
基于微控制器和SJA1000T CAN总线智能开关综合保护系统的硬件组成原理如图1所示。它包括：微控制器89C51、模拟信号的调理电路、A/D转换电路、串行E2PROM存储电路、RAM及光电隔离电路等。
电流等波形的采样实际上是输入连续模拟量到离散采样数字量的转换过程，这里通过采样中断来实现。
从外面引入微机保护的开关量，如开关、闸刀位置辅助接点，收发信机的收发信状态触点等都是由开关量输入回路中的光电隔离技术处理后，将信息送至中央处理系统。从微机保护送出的开关量，如跳闸命令，告警信息等，则是经开关量输出回路中的光电隔离技术处理后，将中央处理系统的判断结果送出。光电隔离技术可以有效抵御干扰侵入。
微控制器89C51，即中央处理系统，对数据采集系统输入的各种原始数据进行计算分析、处理、判断，完成各种继电保护功能。微控制器89C51是微机保护系统的核心。采用40 MIPS 的嵌入式数字信号处理器构成简洁高效的数据采集和处理系统。
交流插件上设有模拟量输入变换器，用于将二次交流电压或电流信号隔离变换为小电压信号，经调整后输入到A/D，装置模拟量输入的原理如图2所示。
其中电压互感器（TV）为120 V/5.66 V；电流互感器（TA），测量TA为6 A/3.53 V，保护TA 为120 A/3.53 V，TA 采用穿心式。选用的隔离变压器精度高，隔离效果好，具有很高的抗扰度性。零序互感器型号是GLL-5,1 A/0.097 V，保定市三环电器厂生产。
4 CAN总线和CAN232MB
CAN（Controller Area Network），意为控制区域网络。其是国际上流行的现场总线中的一种。其是一种特别适合于组建互连的设备网络系统或子系统。由德国Bosch 公司最先提出，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、高抗电磁干扰性，而且要能够检测出总线的任何错误。当信号传输距离达10 km时CAN 仍可提供高达50 kb/s的数据传输速率。
CAN (Controller Area Network即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如BEN(奔驰、BMW(宝马、PORSCHE(保时捷、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯和JAGUAR(美洲豹等都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的特点，其应用范围目前已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有： SAE J1939/ISO11783，CANOpen，CANaerospace，DeviceNet，NMEA 2000等。
按照ISO 11898规范，为了增强CAN-bus 通讯的可靠性，CAN-bus 总线网络的两个端点通常要加入终端匹配电阻（120 Ω），如图3所示。终端匹配电阻的大小由传输电缆的特性阻抗所决定，例如，双绞线的特性阻抗为120 Ω，则总线上的2个端点也应集成120 Ω终端电阻。
CAN232MB转换器内部电路没有集成120 Ω的终端电阻（终端电阻随机附送）。当CAN232MB转换器作为终端设备时，用户可以在CAN232MB转换器的CAN接口，引脚7即“Res＋”、引脚8即“Res＋”之间，连接120 Ω的终端电阻。
CAN232MB智能协议转换器采用Philips公司的CAN 控制器SJA1000 （16 MHz 的晶体振荡器）、CAN 收发器PCA82C251 来实现CAN 通讯接口功能，如图4所示。CAN232MB转换器和CAN总线连接的时候是CANL连接CANL，CANH连接CANH。
CAN232MB转换器内置看门狗，保障长期工作的可靠性；同时，转换器内置非易失性存储器，用于保存用户上次配置运行的参数。CAN232MB转换器在正常工作时，实时对CAN 总线和RS 232/RS 485 总线进行监听，一旦检测到某一侧总线上有数据接收到，立即对其进行解析，并装入各自的缓冲区，然后按设定的工作方式处理并转换发送到另一侧的总线，实现数据格式的转换。在CAN232MB转换器中，CAN-bus 通讯电路采用隔离电压为DC 2 500 V的电气隔离。RS 232 通讯接口用3 线 (TXD,RXD,GND连接，RS 485 通讯接口用2线(A＋,B－差分连接。
5 LabVIEW程序设计
数据处理软件的开发平台是LabVIEW，LabVIEW的图形化编成界面给该数据处理软件的制作带来了极大的方便。数据获取与处理系统软件的功能是：实时显示经过CAN232MB转换后通过串口传回来的数据，同步显示数据采集的波形图、通过对数据的处理、给出电网状态指示信号。
6 系统测试
智能开关综合保护装置的系统软测试包括软件测试和现场工作测试。软件测试主要使用单片机模拟CAN232MB发送给串口的数据，然后用LabVIEW设计的软件来读取数据。测试软件的性能情况良好。单片机的串口数据发送程序如下：
//========================
// 文件名称：test.asm
// 功能描述： 使用UART与上位机通讯，将字符串发送到上位机，并显示在上位机串口调试软件上
//========================
；test.asm
ORG 0x0000
JMP START
START:MOV TMOD,#20H ；TMOD,T1,方式2
MOV SCON,#50H ；SCON,方式1,允许接接收
MOV TH1,#0F9H ；9600的初始值
MOV TL1,#0F9H
MOV PCON,#80H ；SMOD=1
SETB TR1 ；开始记时
MOV A,#0FEH
SEND: RLA
MOV SBUF,A
JNB TI,CLR TI
LCALL DELAY
JMP SEND
DELAY:MOV R0,#0FFH
DELAY1: MOV R1,#0FFH
DJN R1,DJN R0,DELAY1
RET
END
智能开关综合保护装置的系统现场测试的原理是基于高压电网正常工作的时候零序电压和零序电流都为零，所以通过检测高压电网的零序电压和零序电流来判断电网的供电情况；在系统连接成功后就对数据进行测试，运行情况正常。
从数据库读出所获得零序电压数据如下：
9.5；8.2；8.4；9.1；7.6；6.7；8.4；6.3；8.5；8.2；7.5；8.7；6.4；9.6；9.4；8.9；8.5；8.4；7.3；7.7；8.8；7.5；7.4；8.6；6.8；7.6；7.8；8.6；8.5；7.3；8.2；7.3；7.8；7.3；8.8；8.8；7.4；8.3；7.3；8.5；7.7；8.7；8.8；7.7；8.4；9.3；8.7；9.5；8.7；8.3；8.7；9.5；8.7；8.1；8.6；9.1；7.4；8.8；7.5；8.9；8.6；7.7；9.6；8.4；8.9；8.8；8.5；7.8；8.2；9.5；8.7；8.4；8.8；9.2；8.3；8.6；9.4；9.5；9.8；8.3；8.7；9.8；8.4；9.5；8.6；8.4；8.6；9.6；9.5；8.1；9.3；8.2；9.0；9.1；8.6；9.0；8.2；8.8；8.5；9.6；8.7；8.6；8.6
从上面的数据可以看出零序电压在0～10 V内波动。在这个范围内的波动是允许的。最后检测出的状态是电网供电性能好。
从数据库中读出检测出的零序电流数据如下：
0.1；0.2；0.3；0.1；0.2；0.0；0.7；0.6；0.5；0.1；0.2；0.3；0.1；0.2；0.0；0.1；0.5；0.1；0.2；0.9；0.5；0.1；0.7；0.6；0.5；0.1；0.5；0.1；0.2；0.9；0.5；0.1；0.7；0.6；0.5；0.1；0.2；0.3；0.1；0.2；0.0；0.1；0.5；0.1；0.2；0.9；0.5；0.1；0.7；0.6；0.5；0.1；0.2；0.3；0.1；0.2；0.0；0.1；0.5；0.1；0.2；0.9；0.0；0.1；0.5；0.1；0.2；0.9；0.5；0.1；0.7；0.6；0.5；0.1；0.2；0.3；0.1；0.2；0.0；0.1；0.5；0.1；0.5；0.1；0.7；0.6；0.5；0.1；0.2；0.3；0.1；0.2；0.0；0.1；0.5；0.1；0.2；0.9；0.5；0.1；0.7；0.6；0.5
从以上数据可以看出零序电流都在1 A以内。这对高压电网来说是可以接受的相不平衡。可以认为是正常的供电。
7 结 语
智能开关综合保护装置通过CAN转换过来的数据实现了高压电网的状态检测和开关的智能控制。组成网络后中心控制站的系统运行界面需要对保护的配电设备进行选择、控制等。对某个高压配电装置的保护方式中心控制站可以通过中断和过滤的方式进行。
中断方式每个综合保护装置在没有接收到控制指令的时候只对自己保护的开关进行保护。采集的数据并不发送到CAN总线上。如果中心站需要获取某个保护装置的数据时则发送出相应的控制字。该控制字发送到CAN总线上后综合保护装置对接收到的控制字进行处理。如果是要求本装置发送数据则发送中心站需要的数据。如果不是对本保护装置进行控制的指令则抛弃该指令。
过滤方式每个综合保护装置都采集自己保护开关的数据，不停的监测和保护。将采集回来的数据不停的转发到CAN总线上。数据再经过CAN232MB传送到中心控制站。中心站对接受到的数据进行过滤。如果接收到的数据是需要检测开关的参数则接收它；如果不是则抛弃。
今后发展方向是构成网络式的高压配电装置保护网。它不仅可以很好地应用在中性不接地高、低压配电系统，也可以推广运用在其他工业控制领域。
参 考 文 献
［1］杨乐平,李海淘,杨磊.LabVIEW程序设计与应用［M］.2版.北京:电子工业出版社,2005.
［2］杨全胜，胡友彬.现代微机原理与接口技术［M］.北京:电子工业出版社,2007.
［3］王柏林.单片机系统设计的误区与对策［J］.电子技术应用,2002,28(2:22-24.
篇5
新品降生 窗户进入智能时代
广西南宁卓创高新技术科技开发有限公司（以下简称卓创公司）面对窗户智能化巨大的市场空白，抓住先机，率先在国内开发出窗户智能开关装置。该装置的问世，揭开了中国窗户智能化革命的序幕，标志着中国窗户开关智能化时代的到来，提高了现代居室的文明程度和人们的生存质量，具有划时代的意义。该装置智能化的操作界面，改变了现代人的居家方式，消除了手动开关窗户的诸多烦忧和不便，将家庭防盗网栏推向了终结时代，优化了居室环境，因此刚登陆窗户安装市场，便人气飞速攀升，获得前卫家庭的青睐，成为商家追逐的对象，成就创业者的梦想，创造了巨大的时代财富。
卓创公司总经理陈奇最先看到中国窗户智能化的市场和商机。2002年，当中国的房地产进入到高速发展阶段的时候，他意识到与房地产相关的领域存在着巨大商机。在众多相关产业中，陈奇选择了在窗户领域做文章。他观察发现，随着现代科技的不断进步，中国家庭智能化、便捷化、人性化、文明化、健康化程度在不断提高，但是安装的窗户仍然停留在手动开关的原始操作水平上，跟不上时代文明总体发展的步伐。这种矛盾的存在激起了他开发窗户智能开关装置的想法。他深入调查发现，中国现有3.8亿多个家庭，各政府机关、企事业单位、公共场所的楼房数以亿计，新建楼房不断涌现，窗户智能化市场巨大。而且，随着各地打造文明城市速度的加快，人们对生活质量的要求不断提高，智能窗户将会被迅速推广。2002年下半年，陈奇力邀在智能门窗研究方面拥有多项科研成果的廖增强工程师担任项目总工程师，带领公司科研队伍启动了窗户智能开关装置研发项目。科研队伍历经1年半时间，对技术进行攻关，于2004年成功研制出了“窗好帅”窗户智能开关装置（以下简称“窗好帅”）。
卓创公司综合了当前国内外智能窗户研究的主要方向，在该装置的功能设计上做到“人无我有，人有我新，人新我特”。该装置具有红外线遥控开关、雨水控制关闭、温度控制开关、定时或强制通风、等4项充分体现人性化的功能。另配有一氧化碳超标报警、盗贼入侵报警装制功能。安装方便，操作简单，智能化程度高，优化居室环境，提高人们生活质量：安装了“窗好帅”，用户只要拿遥控器就可以在室内任何地方开关窗户，轻松自然；安装了“窗好帅”，用户可以安心休息或外出，盗贼远离窗户，下雨时窗户自动关闭，确保室内财物安然无恙；安装了“窗好帅”，室内空气污染迅速减少，用户始终能在室内呼吸到外界新鲜的空气；安装了“窗好帅”，空调用电节省大，用户能很好地在室内享受夏日的清凉；安装了“窗好帅”，家庭防盗网栏从此可以拆除，室内环境更优雅。“窗好帅”为现代人创造轻松、健康、舒适、安全、有品位的生活，所以刚问世，便成为了前卫消费者和商家追捧的对象。
科学策划 迅速走红市场
2004年，“窗好帅”首先在广西壮族自治区柳州市接受市场检验。新技术、新产品、智能化、前卫的生活方式、划时代的意义，迅速吸引了大众的眼球和媒体的目光，在当地引起了轰动，试销产品很快被抢购一空。面对市场的喝彩声，卓创公司迅速将“窗好帅”推向各地市场。在深圳、厦门等地，“窗好帅”很快成为了家用智能产品消费和商业投资的焦点，消费者和商家纷纷通过电话、电子邮件或现场到访的形式，向“窗好帅”的商购买产品或寻求合作。
窗户智能化产业是一个朝阳产业，目前中国市场尚处萌芽阶段，而国内外开发窗户智能产品的机构和企业比较缺少，而且“窗好帅”温度感应开关功能为国内外首创，对节约型社会的建成具有深远的意义。卓创公司将该装置的零售价格定价在国外同类产品售价的一半，具有强大的价格竞争优势，同时该装置还获得了国家发明专利，具有市场独占性。在一些地区，经过1年时间的市场推广，如今“窗好帅”已经走进大型商业住宅小区、政府机关部门、企事业单位、高级宾馆，而且还成为拆除住宅防盗网栏、美化城市环境、推进市政文明工程推荐安装的家装智能产品。卓创公司给出了这样的数据：每套装置批发价250元，建议售价580元，一个家庭安装3套“窗好帅”，一个1000户人家的小区有600户安装，那么仅开发1个这样的小区，商家的营业利润就有59.4万元，每年开发3个这样的小区，商家的营业利润就达178.2万元，加上企事业单位用户的开发，销售“窗好帅”的商家年获益将不菲。
新产品进入市场是否能一炮走红，迅速获利，关键在于进入市场的方法。卓创公司与合作商家经过努力探索与实践，成功整合了一套行之有效的产品市场进入方案。在卓创公司看来，“产品入市，概念先行”，“窗好帅”要顺利进入市场首先要做好的是宣传工作，这项工作分为概念宣传与销售宣传两大阶段：
概念宣传阶段。这是产品尚未进入零售市场之前让消费者接受产品概念的宣传阶段，是产品进入销售领域的基础。第一步，权威示范与问卷结合宣传策略。让现代居室实现窗户开关智能化是一项文明工程，是城市改造的一个重大项目。目前各地都在加快城市文明建设的步伐，商应该通过让利手段，迅速争取当地政府行政部门（如建设行政管理部门、城市管理部门）、高级宾馆成为第一批用户，让它们作为“窗好帅”宣传示范的窗口，奠定产品的正面形象。同时，在城市主要居民区、门窗五金和民用智能产品市场展开产品需求问卷调查活动，告知产品的问世，激起消费者、商家的好奇心。第二步，新闻公关宣传策略。选择在当地具有一定水平的会议举办场所，组织产品面市会或招商会，借助问卷调查活动和当地知名媒体会议召开消息，邀请喜欢前卫产品的消费者、商家、媒体参加，制造新闻效应，借助他们的言论力量扩大产品概念在社会的宣传范围。第三步，公众场所展示宣传策略。在当地人气旺的商业场所或权威的电子产品展销场所搭建现代化、时尚化的展示现场，采用专业人员与录像交替讲解、实物展示与操作演示、消费者现场试用的方法，扩大产品概念的宣传，让更多消费者详细、全面地了解的产品的价值，从而形成强烈的购买欲望。这个阶段不将产品推出市场销售，目的是让消费者产生对产品需求的饥饿感，当产品真正进入市场的时候便因此形成轰动的购买效应。
销售宣传阶段。经过概念宣传阶段，消费者已经对产品有了一定的认同感，所以销售宣传阶段应该进一步强化他们这种认同感，并开始将产品推出市场销售，同时运用价格和服务手段征服消费者。这个阶段的工作应该从新落成交付使用的住宅小区开始，因为这些小区的业主将会对新居进行装修，很多家庭都乐于投资安装现代化、前卫的家居用品，正是“窗好帅”进入销售领域的最好入口。商可以联合当地口碑好且知名度高的装修设计公司、家居装修材料销售公司，与房地产开发商一起举办业主装修知识讲座，通过讲座附带介绍各自的产品，向参加讲座的听众发放“贵宾服务卡”，对持有该卡的人实行产品价格优惠（具有积极影响力的消费者或家庭可以获得更多的优惠），促使消费者真正购买使用产品。讲座结束后，商家还可以组织安装服务队在小区开展安装服务活动和产品咨询活动，并继续分发“贵宾服务卡”，通过这些服务活动，树立公司良好的形象，深化消费者对产品的认识。同时服务队频繁的安装活动还给潜在用户传递了他人积极购买产品的信号，形成强烈的购买感染力，促使潜在用户成为真正用户。其他小区可以采用类似的进入策略，通过运用以上策略，市场的购买群体将会越来越多地被开发出来，逐步形成以权威带普通，以集体带个体，以新居带旧居的购买效应，快速提高产品的社会影响力。这种市场进入策略，容易在市场上形成巨大的广告效应，消费者容易看到产品的社会效益和使用价值，从众心理不断被强化。在这个基础上，商可以通过建立专营店、在商场开辟专柜的方式，迅速将产品打入零售市场，发展更多下级经销商，并与房地产开发商合作，在新建楼盘中将产品与新房一起捆绑销售，拓宽市场销售范围。
诚招 共同成就美好事业
21世纪是办公智能化、生活智能化的时代，各领域的智能产品将会源源不断被开发出来，功能更先进的智能产品，将获得更多更好的商机和市场竞争主动权。为了让更多家庭能享受到智能化的生活，更多楼堂管所变得更加现代化，更多城市能盛开美丽的文明之花，2005年，卓创公司对“窗好帅”进行了重大的改进，优化产品的功能，赋予更先进的时念，降低产品的生产成本。同时还作出了重大的决定，对合作商家和消费者实行大让利，加大全国招商推广工作。为了保护合作商家的利益，卓创公司制定了招商政策：每个省份（自治区、直辖市）只发展1名省级商；每个城市（除直辖市）只发展1名市级商；每个县区只发展1名县级商。为了保证市场推广的顺利进行，卓创公司对合作的商家设立了一定的门槛：合作者应具备一定的经济实力，在合作前期交纳合作保证金，业绩合格再退还保证金。还有就是要诚信经商，维护本产品品牌利益。陈奇总经理说：“卓创公司欢迎从事房地产开发、建材经营、装饰业务、门窗销售的商家，以及有志于开拓智能产品市场的公司与创业者前来参观考察、合作。卓创公司有自己的网站，不便于前来考察的商家，可以通过该网站详细了解卓创的产品，了解卓创公司。”为了让商家能降低投资风险，卓创公司建议商家先购进少量样品试销，样品批发价格300元/套，建议试销零售价格为580元/套，商家对试销效果满意后，再与卓创公司签订合作协议。
新年将至，各地新居装修将进入高峰期，正值“窗好帅”推广销售的好时机。陈奇说：““窗好帅”已发动一场中国人居新革命……中国人的家庭将会变得更加美丽。各政府部门、企事业单位及大量公共场所也将会不断安装窗户智能产品，越来越多中国人将享受到智能产品带来的幸福生活。”
地址：广西南宁市东葛路31号东葛华都1018广西南宁卓创科技有限公司
电话：0771―5659982 3093217
篇6
【关键词】智能；高压开关柜；硬件电路
高压开关柜是配电网络中不可缺少的重要环节，随着变电站综合自动化程度和供电可靠性的日益提高，对高压开关柜性能的要求也愈来愈高。尤其是变（配）电所在逐步实现无人值班时，对高压开关及高压开关柜运行状态的监视提出了更高的要求。近年来，传感技术、微电子技术、计算机技术、数字处理技术、网络通信技术的蓬勃发展及其在各工业领域的成功应用，使智能高压开关柜的开发和应用成为可能。智能高压开关柜，即是在传统高压开关柜上配置智能型保护、控制和监测单元，具有自检，自控，自我诊断，自我恢复、数字显示、高压开关状态显示、对外双向数据通信等功能。
1. 智能高压开关柜监测保护单元的设计方案
（1）实现高压开关柜的智能化，关键在于智能高压开关柜监控保护单元的设计。智能监控保护单元不仅要实现高压开关柜在系统中各项监测控制保护功能的智能化，而且还要重点实现对高压开关柜本体的各项性能的在线监测控制保护。另外为了满足用户和变电站整个智能监控系统的需要设置了数据通信功能。
（2）智能监控保护单元主要由电源模块、CPU模块、光电隔离交流采样模块、光电隔离开关采样模块、控制模块组成。其核心部分是Intel公司生产的16位单片机80C196KB，系统时钟由专用的时钟芯片提供。网络接口采用RS-485组成的串行接口网络。硬件系统结构图如图1所示。
2. 智能监控保护单元硬件电路设计
（1）智能高压开关柜的智能监控保护单元的按结构功能可以分为输入模块、中央控制模块、开关量输出模块、通信模块、人机交互模块。这些模块在功能上和电路结构上都相对独立，以便针对智能高压开关柜的具体要求，进行灵活的配置。下面就按功能模块的划分为主线，进行智能监控保护单元的硬件设计。
（2）中央控制模块设计：根据需要，选择多CPU结构，即选用三主要CPU结构来设计中央控制模块。CPU选用美国Intel公司生产的MCS系列单片机80C196KB。此系列单片机特别适用于各类自控系统，如工业过程控制系统、伺服系统、分布式控制系统、变频调速电极控制系统等。还适用于一般的信号处理系统和高级智能仪器等要求实时处理、实时控制的系统中。MCS系列单片机属于CHMOS工艺的第二代产品，数据/地址线均为16位。CHMOS芯片耗电少，除正常工作外还可处于2种节电方式：待机方式和掉电方式，进一步减少芯片的功耗。80C196KB系列CPU具备的设备除了8X86已包括的一些设备（如时钟发生器、内部A/D转换器、高速输入/输出、PWM等）外，还集成了先进的外设事务服务器PTS和事件处理器阵列。PTS是一种微代码硬件处理器，可以代替CPU高速实现诸如启动A/D转换并读取结果、读取HSI的FIFO、装载HS0、串行口的发送和接受等中断服务，从而大大减少系统响应中断的开销。鉴于80C196KB系列单片机的上述优点，选用它来处理本系统的数据采集、键盘和液晶显示、微机保护、电网监控等重要功能，以提高系统的实时性。通信任务用AT89C51这种常见的单片机来完成就可以了，既不影响系统的可靠性，也节省了投资。所以，本系统采用多CPU结构，大大提高了系统的实时性和可靠性。多CPU结构框图如图2所示。
图2 多CPU结构框图（3）多CPU中央控制模块的工作原理：测量CPU正常情况下用于监控 （所要测量的模拟量包括电压、电流、频率、功率因数、母线温度、开关位置、有功功率、无功功率、电能等），并按一定的时间与保护CPU交换信息，以便监测保护CPU的工作状态是否正常；而保护CPU则正常情况下用于监测测量CPU是否正常工作外，一旦被控设备发生故障时，能够准确无误地对设备进行保护，只有当其中的一个CPU被监测到有错误后，才会立即代替其工作，同时通过通讯接口向远控主机发信号报错，从而完成对整个系统的监控与保护任务。测量CPU与保护CPU之间每隔一段时间通过双口RAM进行交换信息来判断对方状态是否正常。通信CPU主要用来完成向接受测量CPU的数据并传给上位机和接受上位机发的信息并把信息传递给保护CPU，完成通信任务。
3. 开关柜智能监控保护软件设计
3.1 模块化设计及任务调度分配。
（1）软件模块化设计对与智能高压开关柜的软件系统来说有诸多优点，要实现软件的模块化设计就不得不提软件的结构设计。软件的总体结构分为硬件驱动层、管理调度层、基础功能层和应用层。在智能高压开关柜的设计中，管理调度层是实现软件模块化设计的基础。管理调度层是一个实时多任务调度系统，负责基础功能中不同任务的进程调度，它的好坏直接影响到系统的软件功能能否顺利实现、实现是否高效、硬件资源是否充分利用等。一个好的调度系统，应该既能保证不同的任务对实时性的要求，又能保证各个任务能够可靠、安全地运行。
（2）实时多任务调度系统的完成由于是面向配电网络的50Hz谐波，主要是定间隔采样和计算问题，本设计每周波采样12点，即1.667ms采样一次，因此把采样任务作为最高级的任务，在中断中执行，以保证采样时间的精确性。其余内部任务以采样作为基本执行周期，分时进行。进入采样中断后，先对11个模拟量通道和地电平通道依次采样，并计算出模拟量的平方和。然后判断当前是第几点采样，根据不同的采样点执行一些周期性任务，如全周富氏滤波每采样6个点调用一次，时钟管理每2个点执行一次。为了减轻CPU的负担，应将这些任务分散在不同的采样间隔中运行，从而尽可能保证每次中断执行时间一致，否则某次中断时间过长，有可能导致下一次不能准时中断，给采样带来误差。在采样出口以后，由于距下一个采样时刻到来还有一段时间，在这段时间内调度外部任务，完成保护、计算、通信等任务。任务调度的总体框图如图3所示。
图3 任务调度框图（3）为了进行任务的调度，在程序中设置了的状态字节Task Code，如图4所示。每个任务在该字节中占有一位标志，每位标志对应不同的优先级，最低位对应优先级最低的任务，最高位对应优先级最高的任务。 要进行任务间的切换，必须保留任务切换处原有程序的执行环境，因此，需要在每个任务的入口保存程序指针和状态字，这些需要保存的数据设计为结构的形式存放。
（4）当任务的执行条件满足后，任务就转化成就绪状态，并同时在任务状态字节寄存器中置相应的标志位；当任务执行完毕后，任务状态字节中相应的标志位被清除。每次采样中断后开始执行任务调度程序，调度时首先检查具备执行条件的任务的优先级，从最高级的任务开始调用执行，执行完毕后返回中断出口处，若此时无就绪的任务，直接退出，当任务执行完毕，清除任务状态位。
图4 任务状态字节3.2 智能监控保护单元的软件设计。软件上的模块化设计保证了智能监控保护单元保护任务的优先可靠执行，并能够在此基础上扩展许多监控及人机界面的软件，成为积木式的软件模式。智能监控保护单元的软件采用了模块化结构，每个模块完成不同的功能，整体结构较为清晰，添加功能也很方便。软件采用C语言和汇编语言混和编程方式编写。C语言结合了高级语言的基本结构和低级语言的高效性，很适合单片机的开发，可移植性很好：汇编语言具有高效性、直接面向硬件操作的优点。本装置中任务调度模块和部分与硬件关系密切的模块采用汇编语言开发，其他与用户关系密切的模块采用C语言编程。在软件的编制过程中，始终注意软件设计的基本要求：（1）易理解性、易维护性；（2）实时性；（3）可测试性；（4）准确性；（5）可靠性。主程序通过调用各子程序模块来实现.其中子程序包括：运算子程序、测量CPU交流采样子程序、保护子程序、液晶显示子程序、通信CPU串行口中断子程序、外部中断服务程序、三CPU通信程序等。
4. 总结与展望
在设计中，结合高压开关柜的现状和发展趋势，确定了设计方案和思路。中央控制模块采用三CPU结构，大大提高了测量、控制和保护的准确性、可靠性和实时性。在其他模块的设计上，充分利用这个优势，并考虑到社会经济条件，在选型方面侧重于性能的提升。利用现代传感技术，智能高压开关柜实现了合闸弹簧状态监测等重要监测功能。软件设计在实时多任务调度系统的基础上，实施模块化设计，对整体功能和局部功能的实现和扩展具备了可操作性。
参考文献
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篇7
1三相智能预付费电能表存在的问题
三相智能预付费电能表在普通用户中应用效果良好，但是在中小型动力用户上安装存在一些问题，主要原因是当用户负荷电流大于60A（40kW）后，电能表不能再直接串接到电路中，需要通过电流互感器(TA)将大电流变换为小电流，然后再连接卡表进行计量，卡表采集到的电流是经过TA变换后的二次小电流，和用户的一次负荷电源线没有直接连接，因此卡表无法直接切断负荷电流。为了实现这一功能，通过配置脱扣器间接断电，以单相接线方式说明，如图1。脱扣器是半自动工作，欠费跳闸后不能自动合闸，用户购电后需要人工现场合闸，增加了安全隐患。同时用户在欠费停电后强行合闸，多次操作容易损坏设备。实际运行中，由于表箱侧门无法上锁，部分用户私自断开智能表与脱扣器连接线，导致欠费后跳闸失败。
2改进三相智能预付费电能表结构
通过改进三相智能预付费电能表结构消除现有脱扣器的弊端，增加漏电保护器的只能性，实现自动分、合闸功能，并且增加防破坏功能，杜绝人为损坏。
2.1主要功能通过分析现场脱扣器运行情况，将控制开关需要的功能细化、分类，确定了控制开关需要具备的功能如下：（1）通信功能：实现控制开关与卡表通信功能，使其可以根据卡表的指令进行自动操作；（2）设置功能：对智能控制开关的操作，用户和工作人员分配不同的权限，实现不同的功能，即设置操作管理权限、投退保电以及各类辅助保护的功能；（3）自动分合功能：智能控制开关能够接收现有卡表的指令，自动进行分合，无需人工参与；卡表与智能控制开关的连接线被人为断开或其它人为破坏事件发生后，可以按照预先设定的指令进行断电或继续供电；（4）保电功能：进入保电状态，控制开关不再进行任何动作，一直处于通路状态；（5）辅助保护功能：实现欠压、过压、缺相、过流、漏电等保护以及自动重合闸功能。
2.2模块设计以目前主流的数字式漏电保护器为基础，保留其全部功能实现自动分闸和部分辅助保护功能（没有重合闸功能），增加控制单元实现接受卡表的指令，同时实现人机互动功能，增加电机实现合闸功能。如果采用脉冲控制端口取代传统的无源接点实现的电路通断功能，电表处于有费状态，每隔一定的周期，向控制开关发送脉冲波，如果电表变为欠费状态，就停止发送脉冲波，控制开关在规定的周期中没有收到电表的脉冲波，则跳闸断电。采用脉冲波的方式，可以有效防止人为损坏卡表与控制开关的连接，使预付费系统正常工作。当用户缴纳电费后，电表由欠费状态变为正常状态，重新发送脉冲波，控制开关合闸送电。但是，鉴于目前现场已安装的卡表不具备发送脉冲信号的功能，进行改造又不切合实际的客观事实，小组考虑到如果研制出的控制开关无需人工干预进行操作时，完全可以采用表箱侧门上锁的办法防止人为松开连接线，同时将控制开关侧的连接线直接焊接在开关内，不留接头进一步防止了人员松开连接线接头的可能，也就避免了人为断开连接线，控制开关失去跳闸的功能。完成的设计功能示意图如图2。
2.3模拟测试设计完成后，在实验室模拟进行了各种故障和异常，均满足设定的功能要求，为了确保安全性达标，与专业生产漏电保护器（湖州久天）生产厂家，对控制开关进行了整体封装。将封装好的智能控制开关与卡表、电流互感器一起组装到电能计量箱中（见图3），并进行了功能模拟测试，测试结果完全符合要求。
3应用效果
篇8
浸湿性接触智能控制电力负荷开关，一改百年一贯的电力开关活触点硬对硬的情况，克服硬对硬时实际接触面积与开关陈旧程度成正比关系而非常量，使接触电阻变大而电的热效应负作用于人的缺陷。
100年来，低电压大电流电力负荷开关的活触点一贯的硬对硬，不可能绝对的平对平。由于工艺的局限，其实际接触面积总是小于总接触面的投影面积，而具有紧固密接作用的螺栓、铆钉均与需要频频变姿换位的电力负荷开关活触点毫无搭配关联。由于环境有粉尘颗粒，自身受热还变形，仅仅依靠有限的弹簧力或电磁力的作用，硬对硬机械开关活触点的实际接触面积不可能是固定值。此变量值与开关面对大电流时的分合次数和通电运行的时间成反比例关系，越变越小的接触面积与越变越大的接触电阻，让电的热效应给人类带来的负作用越来越大。硬对硬时两接触面一旦出现严重不平的峰和谷，对于电流来说就峰通谷断了。迫于强大电压的作用，超密度的电流束能熔融局部的活触点金属，曾经发生过因两相的活触点都被烧结死了的交流接触器突然掰不开而关不了电，电动机缺相导致的电气事故，令人触且惊心。硬对硬接触而欠紧密，活触点实际接触面积小电流密度则大的前提一旦得以成立，电的热效应不同程度地负作用于人就成为可能。面对这样的交流接触器，技术人员都很头痛。
时代在发展，尖端设备如雨后春笋般涌现，很多工作机械越变越大，电动机及电力负荷开关的适应性须相应地跟上。而硬对硬活触点机械开关不耐用，不可靠，已成为一种常识。在一些需讲究的地方仍然使用硬对硬活触点机械开关，实属别无选择的选择。硬触点交流接触器须时刻依靠电磁力的支持，累计耗能大。可控硅无触点，不产生电弧，可是，它与生俱来的结电阻同样能给人类带来负作用，其结电阻耗能，所产生的结温，需要花代价用水或风来冷却。
在前人看来，因为需要分和合，频频变姿换位的电力负荷开关活触点与具有紧固密接作用的螺栓、铆钉毫无搭配关联的缘分，因而只能采用硬对硬接触，而仅仅依靠有限的弹簧力或电磁力的作用以获得紧密度。殊不知，有一种接触，无需任何外力的作用就能实现自然紧密的附着，那就是浸湿性接触。我们每天都能看到，液体无需外力的作用就能自然地附着所浸湿的固体的任何凹凸面。不难想象，浸湿性接触的实际接触面积总是大于总接触面的投影面积。据此，可以得出一个结论：唯浸湿性接触能固定一个足够大的实际接触面积值长久不变；唯有把浸湿性接触应用到电力负荷开关上，才能造就具有足够大而适应不同需要的实际接触面积的开关活触点，唯有具备足够大的实际接触面积的活触点的电力负荷开关，才不至于产生因为活触点超电流密度而呈现电的热效应过度的电气现象。
把浸湿性接触应用到电力负荷开关上，开关活触点的实际接触面积值能按照具体的实际需要确定，不再是变量，各个开关活触点的实际接触面积值不但有保障还能有富余，同时活触点的接触电阻几乎没有了，因为是冷接触而不再有热变形的现象。这样，电力负荷开关不耐用和因为电力负荷开关发生变故而酿成重大电气事故的问题也就迎刃而解了。
用什么实现浸湿性接触呢?导电性良好的液态物，汞为首选。而能与汞形成相吸引性实质浸湿且化学稳定性好的固态物，没有现成的(历史上的水银开关不是用在电力方面，无所谓吸引性实质漫湿，也没有对接触面积的苛求)。唐华山刻意拟定配方，试验，修改配方，再试验，终于成功获得一种能与汞形成相吸引性实质浸湿，且在密封容器内氩气的包围中化学稳定性很好的配方合金新材料。
试验表明，在电弧面前，浸湿性接触的活触点比硬对硬接触的活触点并无优势。唐华山将其所发明的配方合金新材料及浸湿性接触技术与现代高科技产物(可控硅、步进电动机、传感器，显示器，微电脑及专用智能程序)相结合以获得先进的电力控制技术。浸湿性接触的活触点只怕电弧，在一定范围内不怕大电流，可控硅结则正相反，把这两种开关并联在同一回路上，让它们各自扬长避短，发挥自身优势，可获得由它们各自独立应付一切时无可比拟的效果。因为它们并联在同一回路上，在可控硅导通的情况下，在电位几乎为零的两个点上，浸湿性接触的活触点得益于盾护，大可无所顾忌地分台，再不用面对电弧的威胁了。当浸湿性接触的活触点开关导通后，可控硅即退出运行，就再不会结温自毁了。“浸湿性接触智能控制电力负荷开关”作为一项新技术，已向国家知识产权局申请发明专利(专利申请号200710306563.3)。
作为低电压大电流电力控制器件(设备)，浸湿性接触智能控制电力负荷开关比任何单器件开关的适应性都广。它配备有无触点可控硅开关，不产生电弧，在可燃易爆的环境中也不可能引起火灾、爆炸。它配备有温度传感器，如果开关与所控制的电力接八(接出)主线接触不良，电脑会自动关停并自动回到待机状态。它配备有识别电源供电与否的传感器，一旦感知电源供电关停，电脑会自动关停并自动回到待机状态。它配备有电源缺相传感器，一旦感知电源缺相，电脑会自动关停并自动回到待机状态。它配备有负荷端带电体漏电传感器，一旦感知负荷端带电体漏电，电脑会自动关停并自动回到待机状态。它配备有反映通过开关电流值的传感器，一旦感知负荷端电流超值，电脑会自动关停并自动回到待机状态。它还配备有适当面积的显示器，能让操作者透过显示器直接观察到通过本开关的电流值、开关前后供电和用电的情况及所发生的故障的原因，操作者不需判断故障所在，只需及时处理故障。
配备有电流传感器和电脑，并装有专用程序的浸湿性接触智能控制电力负荷开关。对电动机的保护能做到更为贴切和周到。电动机的起动电流是工作电流的7倍，用熔丝或热过载继电器进行电动机的电流超值保护，必须满足起动电流通过的需要。可是，如果电源电压突然变高或者电动机因为负荷过重被卡死，此时通过电动机的电流就会提升到与起动电流一般大的数值，而且持续时间很长，熔丝或热过载继电器因为满足起动电流通过的需要而大大超出了工作电流超值跳闸的限定范围，其后果，轻者电动机严重升温引起线圈匝间短路，重者电动机立即被烧毁甚至引燃电源电线而引起火灾，爆炸。配备有电流传感器，电脑和显示器的浸湿性接触智能控制电力负荷开关，对电动机的保护有独到的方式。比如，操作者可看着显示器，对工作电流为300A的开关设定300A及以下任何数值的电流超值跳闸上限，还可针对具体的电动机1次1组数目，分别设定其起动电流超值跳闸的上限及工作电流超值跳闸的上限。这样的开关，能按照专用智能程序，执行只让起动电流通过，然后迅速自动转换，执行只让工作电流通过。
篇9
离开后，才发现，他/她才是最好的。不要重蹈错误，不要恩断义绝时才后悔。提前来次心理测验，把他放在身后，和别的男人或女人比较比较，他/她是否值得你的爱和付出？
而你和我也有一天,会望回头并笑着说放手也是一种寄托。
这也需要练习的。因为害怕练习，我一直避免把目光投向你所在的 大海，也不敢靠近大海，但是，从现在开始，一切都不同了。
爱情的往往会因为一件小事而走向极端。你痛恨对方么？你有怨恨过么？你付出那么多，他却不理解，不珍惜。你又没有气他象块木头，不知道珍惜你？但是，你又有没有把你放在他的位置上好好的想一想，他在为你做了什么？
你和我都必须做。从今以后我们才能对自己说,我曾经彻底的爱过了。
每个女孩都曾是个无泪天使，当遇到自己喜欢的男孩时， 便会掉下泪了，然后，放弃整个天堂. 所以男孩子必须珍惜你的女孩，因为，她们为了你，放弃了整个天堂！
每个男孩都因为爱人而变的不平凡。每个耀眼的天使都因为在爱人面前而变的暗淡无光。他们，都在为你，女孩。风光的外表会让你产生情敌，产生和他的分歧。每个女孩请尊重爱情，因为爱情的甜蜜里有男孩所付出你所不知的的辛酸和泪水包含其中。
答应那个女人把她象瓷器一样痛苦的时间，感情和爱人埋葬在大海里的时候，我意思到自己也应该像她那样做，虽然不知道这个计划是不是能达到目的。
迷茫的夜，无限的黑暗。此时的我展现出脆弱的一面。用心问自己，有没有感觉到累？无论生活还是对爱情。年轻，是我们的资本。把爱情当成训练也不能说是个错误。在不断的寻找爱情里，才有可能在真正遇到自己的真爱。可以博情，但——不能博爱。爱，只能给属于你的他。
放手也是一种感动，你和我都没有错。
篇10
关键词：智能化 高压开关设备
0 引言
信息技术和微电子技术的不断发展，智能家电、智能机器人、智能建筑不断涌现，建设智能电网已被提到国家电力发展规划，智能变电站是统一坚强智能电网的重要基础和支撑。高压开关设备智能化是智能电网的重要组成部分。
1 智能变电站及特征
智能变电站包含：一次设备智能化，开关、变压器的状态检测；站控高级功能应用，设备状态可视化、故障信息综合分析决策、与外部系统交互信息。
智能变电站的体系分层：过程层、间隔层和站控层。保护、测控等二次设备属间隔层。站控层包括自动化站级监控系统、站域控制、通信系统、对时系统等，实现面向全站的监视、控制、告警及信息交互功能。
智能变电站的特征：一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能化的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。
2 智能化高压开关设备结构
智能设备是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。智能设备smart equipment，由高压设备本体和智能组件组成，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的高压设备，是高压设备智能化的简称。
组成架构：高压设备；传感器或/和执行器；智能组件，通过传感器或/和执行器与高压设备形成有机整体，实现与宿主设备相关的测量、控制、计量、监测、保护等全部或部分功能。
智能设备是含传感器的一次设备与智能组件的结合体。
一次设备指变压器开关互感器等。设备应具备高可靠性，外绝缘宜采用复合材料，并与运行环境相适应，智能化所需各种传感器、执行器与一次设备本体可采用集成化设计。
智能组件是面向单一一次设备的综合测控集，强调功能实现的一体化。智能组件(intelligent component)由若干智能电子装置(IED)集合组成，在满足相关标准要求时，还可承担计量、保护等功能。
根据目前智能设备技术现状及发展趋势，高压设备与智能组件结合方式可采用以下三种方案：
目前设备组成 过渡阶段 未来智能设备
高压设备 高压设备（检测单元可内置）
智能组件（分散布置） 智能组件（一体化） 保护单元
测量单元
控制
计量
检测
保护单元
测量单元
控制
计量
检测 保护单元
测量单元
控制
计量
一般性通信要求：智能组件包括过程层网络通信和站控层网络通信，遵循IEC61850通信协议；组件内可有不同的交换机配置方案，应采用优先设置、流量控制、VLAN划分等技术优化过程层网络通信。
3 智能化功能实现
智能化开关设备应针对智能化变电站而设计，具有全电动操作，对开关成套设备进行全面的在线监测、智能分析和判断的功能。利用先进的数字化通讯系统使变电站实现完全无人值守成为可能。
1）全电动操作：能对断路器、负荷开关和接地开关等进行远程分合控制。对手车底盘加装电动推进机构，进行电动进出操作。手动操作与电动操作互不影响，并可随时转换。
2）信号测量与状态监测：电子技术的发展使传感器技术日趋成熟，在开关设备的适当部位安装相应的传感器可进行各种信号的监测。断路器机械特性在线监测，GIS局放的监测，气体成分监测，触头烧蚀状态
在导电连接的薄弱环节，安装温度在线监测器可实时监测该部位的温升。防止过热引起的烧损。
断路器机械特性的测量：测量断路器的机械特性较理想的方法就是在机构主转轴上安装旋转式位移传感器。再通过主轴转动角度与动触头的运动过程的对应关系计算出触头分合闸的时间―行程曲线，并由此计算各机械参数。
还可以监测断路器机构的储能电机电流，脱扣线圈电流，电机启动次数入间隔时间，位置信号等。
断路器电寿命的在线监测：每一型号规格的断路器都有各自的电寿命。电子式CT采用罗氏线圈，无磁饱和缺陷，可以在工作电流至短路电流范围内线性精确地测量电流，并且瞬态响应快，为开关柜的事故分析及电寿命检测提供准确的数据。通过时间―行程曲线监测分闸时间，对i2t的进行累加，从而判断触头烧损情况，实现电寿命的监测。
弧光检测及快速灭弧：据统计，电力系统在运的约33万面中压开关柜中，存在故障电弧防护不足的占相当在的比例，开关柜折安全隐患亟待重视。IAC级高压开关柜内部故障电弧允许持续时间应不小于0.5s试验电流为额定短时耐受电流。确保运行人员的人身安全和开关设备的安全，为迅速排除故障恢复供电创造条件。
3）智能控制：智能组件应支持所属断路器开关设备的网络化控制。控制应满足所属各开关设备的逻辑闭锁和保护闭锁要求。合闸选相控制是指断路器智能选择合适的相位进行合闸操作。在需要减少合闸暂态电压和涌流等场合，宜选择合闸选相控制器。
4）功能集成：将所有测量模块，在线监测数据采集模块，控制模块集成于智能组件中；考虑到系统层网络的数据量问题，所有在线监测数据的处理及判断集成于智能组件中；所有在线监测的数据通过独立的网线上传至后台。
5）综合故障评估与分析：对自诊断结果进行综合分析及判断，并以故障模式，故障的影响和故障的发生几率进行表述。
如机构发生故障时：曲线超出会正常曲线包络线，分合闸时间超标，分合闸速度不达标，可能是负载增加或油缓冲失效等。
4 未来展望
