基于ARM的真空断路器机械特性测试仪的研制

浙江工业职业技术学院 吴小良 黄 芳 徐君燕 金浙良

1.前言

随着铁道电气化改造的快速发展，真空断路器已经在铁路系统获得广泛的应用。作为电力机车与接触网的主开关，真空断路器性能的可靠性直接关系到电力机车的可靠运行。

近几年来，虽然国内陆续开发出一些断路器特性测试仪器，但普遍存在适用范围小、测试数据不够准确、抗干扰能力差等缺点。进口测试仪性能较好，但价格昂贵，英文界面使用不方便。因此，研制一种性能更优的断路器机械特性参数测试仪器变得越发重要。本课题的目的就是设计和实现人机交互性好、高性能、低功耗、智能化、网络化的真空断路器机械特性测试仪。

2.硬件整体设计

本测试仪整体硬件框图如图1所示。

图1 测试仪整体硬件框图

图2 测试仪整体功能结构框图

整个测试系统主要由传感器模块、信号调理模块、数据采集模块和基于ARM核处理器的微机控制模块组成。传感器模块负责测试真空断路器的状态和一些参数，为系统提供处理和决策所必需的原始信息；信号调理模块负责对传感器信号进行调理；信号采集模块负责信号的采集；基于ARM核处理器的微机控制模块负责其他模块的控制、数据的处理、显示等功能，是整个控制系统的核心。

3.软件整体设计

软件的设计分为以下几个模块：登陆管理模块、用户管理模块、图形显示模块、保存结果模块、数据上传模块、打印结果模块、历史记录模块、动作测试模块、低压测试模块、电阻测试模块、面板清零模块、参数输入模块、系统关机模块。

测试仪整体功能结构框图如图2所示。

设计将测试仪的这些模块有机的集成在一块主面板上，得到了测试仪器的操作主界面如图3所示。

测试仪的主操作界面分为上下两个功能区，上半部分是测试控制面板，一共排列了十二个功能按钮，用户可以通过点击测试控制面板上的按钮来实现相应的模块功能。下半部分是数据显示区域，测试仪测试的主要参数显示在该面板上，方便用户直观的了解断路器的状况。

4.结束语

本文设计了基于ARM的真空断路器机械特性测试仪，实践表明该仪表具有操作简便，性能稳定，因此具有较高的实用价值，可广泛应用于电力系统中。

图3 真空断路器操作主界面

[1]宋建新,刘凤丽.真空断路器机械参数测量及验证[J].沈阳农业大学学报,2002,12,33(5):380-382.

[2]石飞.真空断路器中关键零部件机械可靠性计算与分析[J].高压电器,2005(1).

[3]臧义.基于虚拟仪器技术的真空断路器机械特性参数检测系统[D].辽宁工程技术大学,2003.