基于ARM的真空斷路器機械特性測試儀的研制

浙江工業職業技術學院 吳小良 黃 芳 徐君燕 金浙良

1.前言

隨著鐵道電氣化改造的快速發展，真空斷路器已經在鐵路系統獲得廣泛的應用。作為電力機車與接觸網的主開關，真空斷路器性能的可靠性直接關系到電力機車的可靠運行。

近幾年來，雖然國內陸續開發出一些斷路器特性測試儀器，但普遍存在適用范圍小、測試數據不夠準確、抗干擾能力差等缺點。進口測試儀性能較好，但價格昂貴，英文界面使用不方便。因此，研制一種性能更優的斷路器機械特性參數測試儀器變得越發重要。本課題的目的就是設計和實現人機交互性好、高性能、低功耗、智能化、網絡化的真空斷路器機械特性測試儀。

2.硬件整體設計

本測試儀整體硬件框圖如圖1所示。

圖1 測試儀整體硬件框圖

圖2 測試儀整體功能結構框圖

整個測試系統主要由傳感器模塊、信號調理模塊、數據采集模塊和基于ARM核處理器的微機控制模塊組成。傳感器模塊負責測試真空斷路器的狀態和一些參數，為系統提供處理和決策所必需的原始信息；信號調理模塊負責對傳感器信號進行調理；信號采集模塊負責信號的采集；基于ARM核處理器的微機控制模塊負責其他模塊的控制、數據的處理、顯示等功能，是整個控制系統的核心。

3.軟件整體設計

軟件的設計分為以下幾個模塊：登陸管理模塊、用戶管理模塊、圖形顯示模塊、保存結果模塊、數據上傳模塊、打印結果模塊、歷史記錄模塊、動作測試模塊、低壓測試模塊、電阻測試模塊、面板清零模塊、參數輸入模塊、系統關機模塊。

測試儀整體功能結構框圖如圖2所示。

設計將測試儀的這些模塊有機的集成在一塊主面板上，得到了測試儀器的操作主界面如圖3所示。

測試儀的主操作界面分為上下兩個功能區，上半部分是測試控制面板，一共排列了十二個功能按鈕，用戶可以通過點擊測試控制面板上的按鈕來實現相應的模塊功能。下半部分是數據顯示區域，測試儀測試的主要參數顯示在該面板上，方便用戶直觀的了解斷路器的狀況。

4.結束語

本文設計了基于ARM的真空斷路器機械特性測試儀，實踐表明該儀表具有操作簡便，性能穩定，因此具有較高的實用價值，可廣泛應用于電力系統中。

圖3 真空斷路器操作主界面

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