一种线变损管理模拟电路的制作方法
专利名称：一种线变损管理模拟电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统现场仿真培训技术领域，具体涉及的是一种电力培训系统中的线变损管理模拟电路。
背景技术：
在电力系统培训装置中对线变损的培训时，传统的方法是对线变损只是进行理论上的讲解，通常是进行文字讲解、绘图描述指出其产生的原因和估算方法，这和现实系统用电损耗有着很大的差别，也不能深入了解各个设备的性能指标、技术参数、及其系统之间和其他设备的配合和相互关联。在对操作、管理人员进行培训时，这种培训方式理论性强但缺乏实际理解能力的训练，使得培训效果不佳。随着多媒体技术的广泛应用，人们通过计算机多媒体辅助手段(比如动画等)进行理论培训，然后到现场观摩，但该培训方式依旧不能表现线变损的具体事实，并且现场环境具有实际的负荷电压，对培训而言存在不安全因素。因此，现有技术普遍存在实用性不强及使用效果不理想和不安全的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种线变损管理模拟电路，以解决现有技术存在的实用性不强及使用效果不理想的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种线变损管理模拟电路，包括主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路，线变损模拟产生电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；所述线变损模拟产生电路采用分压采样电路，所述分压采样电路包括至少一组通过内置或外置AD转换接口与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器。所述数码显示输出电路包括驱动芯片HD7279A和至少一个数码管，各数码管连接于驱动芯片的串行数据输出口。本实用新型的线变损管理模拟电路实现了电力需求侧线变损现场模拟培训系统与实际线变损运行系统最真实的一致，解决了在教学中的理论讲解缺陷，该电路系统利用了模拟技术实现了变电运行线变损管理和分析，实现了培训系统的安全节电要求；二、该电路系统提供客户用电方案线变损管理、需求侧分析、负荷管理、错峰降荷等用电负荷分析与培训；三、该电路系统可实现用户用电管理，降损节耗，提高供电企业经济效益，实用性较强；四、该电路系统中的模拟线变损可设定、损耗数据可分析、总分表关系可模拟的模拟培训功能。总体来说，该电路具有较强的实用性，且使用起来安全可靠，效果较好。
图1是本实用新型的一种实现方式的原理框图；图2是本实用新型第二种实现方式的原理框图；图3是线变损信号接收及主控制电路图；[0010]图4是线变损模拟产生电路图；图5是线变损数码显示输出电路图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步介绍。如图1 图2所示为本实用新两种实施方式的原理图，该线变损模拟管理电路由主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路三部分组成，线变损数码显示输出电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；线变损数码显示输出电路为数码显示输出电路；所述线变损模拟产生电路包括分压采样电路，分压采样电路包括通过内置或外置AD转换接口两种方式与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器(本实施例采用内置AD转换接口)。主控CPU与线变损模拟产生电路通过测量方式以实现线变损模拟数据的产生和实现的要求，主控CPU 通过通讯模块通信以实现线变损数据模拟量关系的设定。本系统工作流程是主控CPU通过监测线变损模拟产生电路产生的模拟线变损信号，通过主控CPU测量运算，产生模拟线变损数据，通过主控CPU控制线变损数码显示输出电路。该电路系统各部分具体组成及功能如下主控CPU是一种通用的单片机，主要实现控制及本系统模拟的线变损弱信号经过比例放大或上位机设定实现线变损模拟负载大小的信号输出。如图3所示是线变损信号接收及主控制电路图线变损信号接收及主控制电路的主控CPU采用单片机U2，还包括光电隔离器U3 (6附37)、光电隔离器U4和TO (6附37)、通讯器U5 (獻乂485)、稳压二极管07、08、09、晶振0丫1、电容02、C4 C14、电阻R22、R24 R26、似9 R39。其中，单片机U2检测到通讯器TO送过来的信号、调用单片机U2中程序存储器的程序和数据存储器的数据并发出信号，再经光电隔离器U4和TO锁存产生的控制信号，进而送到控制及信号产生电路。如图4所示为线变损模拟产生电路——分压采样电路，该电路包括三组与主控 CPU的AD转换接口连接的滑动变阻器R40、R41和R42，分别代表线路损耗产生电路和变压器损耗产生电路，通过调节滑动电阻的阻值，产生不同的模拟信号，模拟信号送到单片机内部AD转换器产生模拟线变损信号，通过接受手动调节设定的损耗比例，将模拟信号送到主控CPU，主控CPU控制进行显示输出。如图5所示为线变损数码显示输出电路图该电路采用具有串行接口的可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片HD7279A，以及6个可实现相别/数字和单位的数码显示数码管，HD7279A的DATA端口接串行数据或命令输入口，DIG0-DIG5的串行数据输出口分别接六个数码管，六个数码管的a-g七个管段分别通过对应电阻R4-R11与HD7279A的 SA-SG对应连接，数码管的dp端与HD7279A的DP 口连接。另外，HD7279A的DIGO 口扩展连接了五个键盘按键S1-S5，分别用于实现开关、加键、减键、取消、确认的功能。同时，DIG6 口并接连四个LED 二极管D1-D4，分别用于表示电压、电流、相位、频率，二极管D1-D4的另一端一次分别接a、b、c、d接口。线变损数码显示输出电路接收主控CPU发出的线变损数据模拟命令，执行后输出到各个线路，这是一种数控显示设备，采用单片机控制可编程数码管键盘串行接口芯片方式实现各线路线变损数据的显示，用于实现低压系统线变损数据的模拟，可以对线变损模拟显示的数据进行设定和更改。线变损模拟产生电路通过模拟负载产生线变损模拟量，通过AD转换方式与主控CPU连接，通过主控CPU程序设定的模拟量间关系，实现线变损数据的输出。本实用新型的线变损模拟电路工作流程滑动变阻器R40，R41,R42通过调节设定电阻值，通过测试线将电压信号送到单片机的AD转换接口 PA4，PA5，PA6 (本实施例采用的主控CPU内置AD转换器)，单片机根据AD转换的数据，单片机通过通讯接口电路接收控制信号，并将信号放大和比例关系发送到单片机控制电路，单片机根据输入的信号放大值和比例变换关系，生成线路的模拟线损值，模拟线损值通过单片机的管脚PAO，PAl, PA2，PA3， PA4控制输出线损模拟值，模拟值显示数据项通过按键S1 S5调节显示值，通过状态指示灯 Γ 4指示显示值的代表意义。本实用新型的线变损管理模拟电路是根据电力需求侧线变损管理提出的与实际相结合的一种智能化模拟电路，实现电力需求侧线变损管理与实际用电线路损耗与变压器损耗最真实的一致，解决了在原理上讲解学员无法真实理解线路损耗和变压器损耗不易理解的缺陷，该系统利用了线路模拟技术实现了线路损耗和变压器损耗的模拟，实现了培训系统的安全节电要求，利用通讯技术把每个模拟线路及变压器有机地联系在一起，使系统体现的更完美。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种线变损管理模拟电路，其特征在于包括主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路，线变损模拟产生电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；所述线变损模拟产生电路采用分压采样电路，所述分压采样电路包括至少一组通过内置或外置AD转换接口与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器。
2.根据权利要求1所述的线变损管理模拟电路，其特征在于所述数码显示输出电路包括驱动芯片HD7279A和至少一个数码管，各数码管连接于驱动芯片的串行数据输出口。
专利摘要本实用新型涉及一种线变损管理模拟电路，包括主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路，线变损模拟产生电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；线变损模拟产生电路采用分压采样电路，分压采样电路包括至少一组通过内置或外置AD转换接口与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器。本实用新型的线变损管理模拟电路实现了电力需求侧线变损现场模拟培训系统与实际线变损运行系统最真实的一致，解决了在教学中的理论讲解缺陷，该电路系统利用了模拟技术实现了变电运行线变损管理和分析，实现了培训系统的安全节电要求。
文档编号G09B23/18GK202003570SQ20112011399
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者国鑫, 张军照, 张猛, 支长义, 王洪雨, 苏庆民, 董生怀, 蔡卫敏, 袁洪岭, 郜军 申请人:山东省电力学校, 郑州万特电气有限公司
技术领域：
本实用新型属于电力系统现场仿真培训技术领域，具体涉及的是一种电力培训系统中的线变损管理模拟电路。
背景技术：
在电力系统培训装置中对线变损的培训时，传统的方法是对线变损只是进行理论上的讲解，通常是进行文字讲解、绘图描述指出其产生的原因和估算方法，这和现实系统用电损耗有着很大的差别，也不能深入了解各个设备的性能指标、技术参数、及其系统之间和其他设备的配合和相互关联。在对操作、管理人员进行培训时，这种培训方式理论性强但缺乏实际理解能力的训练，使得培训效果不佳。随着多媒体技术的广泛应用，人们通过计算机多媒体辅助手段(比如动画等)进行理论培训，然后到现场观摩，但该培训方式依旧不能表现线变损的具体事实，并且现场环境具有实际的负荷电压，对培训而言存在不安全因素。因此，现有技术普遍存在实用性不强及使用效果不理想和不安全的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种线变损管理模拟电路，以解决现有技术存在的实用性不强及使用效果不理想的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种线变损管理模拟电路，包括主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路，线变损模拟产生电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；所述线变损模拟产生电路采用分压采样电路，所述分压采样电路包括至少一组通过内置或外置AD转换接口与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器。所述数码显示输出电路包括驱动芯片HD7279A和至少一个数码管，各数码管连接于驱动芯片的串行数据输出口。本实用新型的线变损管理模拟电路实现了电力需求侧线变损现场模拟培训系统与实际线变损运行系统最真实的一致，解决了在教学中的理论讲解缺陷，该电路系统利用了模拟技术实现了变电运行线变损管理和分析，实现了培训系统的安全节电要求；二、该电路系统提供客户用电方案线变损管理、需求侧分析、负荷管理、错峰降荷等用电负荷分析与培训；三、该电路系统可实现用户用电管理，降损节耗，提高供电企业经济效益，实用性较强；四、该电路系统中的模拟线变损可设定、损耗数据可分析、总分表关系可模拟的模拟培训功能。总体来说，该电路具有较强的实用性，且使用起来安全可靠，效果较好。
图1是本实用新型的一种实现方式的原理框图；图2是本实用新型第二种实现方式的原理框图；图3是线变损信号接收及主控制电路图；[0010]图4是线变损模拟产生电路图；图5是线变损数码显示输出电路图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步介绍。如图1 图2所示为本实用新两种实施方式的原理图，该线变损模拟管理电路由主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路三部分组成，线变损数码显示输出电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；线变损数码显示输出电路为数码显示输出电路；所述线变损模拟产生电路包括分压采样电路，分压采样电路包括通过内置或外置AD转换接口两种方式与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器(本实施例采用内置AD转换接口)。主控CPU与线变损模拟产生电路通过测量方式以实现线变损模拟数据的产生和实现的要求，主控CPU 通过通讯模块通信以实现线变损数据模拟量关系的设定。本系统工作流程是主控CPU通过监测线变损模拟产生电路产生的模拟线变损信号，通过主控CPU测量运算，产生模拟线变损数据，通过主控CPU控制线变损数码显示输出电路。该电路系统各部分具体组成及功能如下主控CPU是一种通用的单片机，主要实现控制及本系统模拟的线变损弱信号经过比例放大或上位机设定实现线变损模拟负载大小的信号输出。如图3所示是线变损信号接收及主控制电路图线变损信号接收及主控制电路的主控CPU采用单片机U2，还包括光电隔离器U3 (6附37)、光电隔离器U4和TO (6附37)、通讯器U5 (獻乂485)、稳压二极管07、08、09、晶振0丫1、电容02、C4 C14、电阻R22、R24 R26、似9 R39。其中，单片机U2检测到通讯器TO送过来的信号、调用单片机U2中程序存储器的程序和数据存储器的数据并发出信号，再经光电隔离器U4和TO锁存产生的控制信号，进而送到控制及信号产生电路。如图4所示为线变损模拟产生电路——分压采样电路，该电路包括三组与主控 CPU的AD转换接口连接的滑动变阻器R40、R41和R42，分别代表线路损耗产生电路和变压器损耗产生电路，通过调节滑动电阻的阻值，产生不同的模拟信号，模拟信号送到单片机内部AD转换器产生模拟线变损信号，通过接受手动调节设定的损耗比例，将模拟信号送到主控CPU，主控CPU控制进行显示输出。如图5所示为线变损数码显示输出电路图该电路采用具有串行接口的可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片HD7279A，以及6个可实现相别/数字和单位的数码显示数码管，HD7279A的DATA端口接串行数据或命令输入口，DIG0-DIG5的串行数据输出口分别接六个数码管，六个数码管的a-g七个管段分别通过对应电阻R4-R11与HD7279A的 SA-SG对应连接，数码管的dp端与HD7279A的DP 口连接。另外，HD7279A的DIGO 口扩展连接了五个键盘按键S1-S5，分别用于实现开关、加键、减键、取消、确认的功能。同时，DIG6 口并接连四个LED 二极管D1-D4，分别用于表示电压、电流、相位、频率，二极管D1-D4的另一端一次分别接a、b、c、d接口。线变损数码显示输出电路接收主控CPU发出的线变损数据模拟命令，执行后输出到各个线路，这是一种数控显示设备，采用单片机控制可编程数码管键盘串行接口芯片方式实现各线路线变损数据的显示，用于实现低压系统线变损数据的模拟，可以对线变损模拟显示的数据进行设定和更改。线变损模拟产生电路通过模拟负载产生线变损模拟量，通过AD转换方式与主控CPU连接，通过主控CPU程序设定的模拟量间关系，实现线变损数据的输出。本实用新型的线变损模拟电路工作流程滑动变阻器R40，R41,R42通过调节设定电阻值，通过测试线将电压信号送到单片机的AD转换接口 PA4，PA5，PA6 (本实施例采用的主控CPU内置AD转换器)，单片机根据AD转换的数据，单片机通过通讯接口电路接收控制信号，并将信号放大和比例关系发送到单片机控制电路，单片机根据输入的信号放大值和比例变换关系，生成线路的模拟线损值，模拟线损值通过单片机的管脚PAO，PAl, PA2，PA3， PA4控制输出线损模拟值，模拟值显示数据项通过按键S1 S5调节显示值，通过状态指示灯 Γ 4指示显示值的代表意义。本实用新型的线变损管理模拟电路是根据电力需求侧线变损管理提出的与实际相结合的一种智能化模拟电路，实现电力需求侧线变损管理与实际用电线路损耗与变压器损耗最真实的一致，解决了在原理上讲解学员无法真实理解线路损耗和变压器损耗不易理解的缺陷，该系统利用了线路模拟技术实现了线路损耗和变压器损耗的模拟，实现了培训系统的安全节电要求，利用通讯技术把每个模拟线路及变压器有机地联系在一起，使系统体现的更完美。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种线变损管理模拟电路，其特征在于包括主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路，线变损模拟产生电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；所述线变损模拟产生电路采用分压采样电路，所述分压采样电路包括至少一组通过内置或外置AD转换接口与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器。
2.根据权利要求1所述的线变损管理模拟电路，其特征在于所述数码显示输出电路包括驱动芯片HD7279A和至少一个数码管，各数码管连接于驱动芯片的串行数据输出口。
专利摘要本实用新型涉及一种线变损管理模拟电路，包括主控CPU、线变损模拟产生电路、线变损数码显示输出电路，线变损模拟产生电路和线变损数码显示输出电路与主控CPU双向控制连接，主控CPU通过串行转换电路与485总线进行通信；线变损模拟产生电路采用分压采样电路，分压采样电路包括至少一组通过内置或外置AD转换接口与主控CPU的信号输入端口连接的滑动变阻器。本实用新型的线变损管理模拟电路实现了电力需求侧线变损现场模拟培训系统与实际线变损运行系统最真实的一致，解决了在教学中的理论讲解缺陷，该电路系统利用了模拟技术实现了变电运行线变损管理和分析，实现了培训系统的安全节电要求。
文档编号G09B23/18GK202003570SQ20112011399
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者国鑫, 张军照, 张猛, 支长义, 王洪雨, 苏庆民, 董生怀, 蔡卫敏, 袁洪岭, 郜军 申请人:山东省电力学校, 郑州万特电气有限公司
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