本實用新型涉及電力系統(tǒng)監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電力行業(yè)，變電站是電力傳輸?shù)闹虚g樞紐。變電站的溫度、濕度、電流、電壓等都有嚴格的要求，所以每個變電站都要有專業(yè)人員管理，保證業(yè)務(wù)正常運行，但目前對此缺乏監(jiān)控和提前預(yù)警，導(dǎo)致機房發(fā)生故障時給用戶帶來巨大損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種變電站監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測變電站內(nèi)的運行環(huán)境，當事故發(fā)生時還能實現(xiàn)遠程通報。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：變電站監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，包括設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊、設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)測模塊、監(jiān)測預(yù)警終端、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測預(yù)警主站。

所述設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊包括溫濕度傳感器、磁感傳感器、電壓傳感器和電流傳感器；所述設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)測模塊包括溫濕度傳感器、用于檢測火災(zāi)信息的煙霧傳感器和光敏傳感器。

所述監(jiān)測預(yù)警終端分別與設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊中的溫濕度傳感器、磁感傳感器、電壓傳感器、電流傳感器及設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)測模塊中的溫濕度傳感器、煙霧傳感器和光敏傳感器相連。

所述通訊網(wǎng)絡(luò)選用GPRS遠程無線通訊。

所述監(jiān)測預(yù)警終端通過GPRS遠程無線通訊與監(jiān)測預(yù)警主站相連，所述的監(jiān)測預(yù)警主站內(nèi)還集成有GPRS信號檢測模塊。

作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述的溫濕度傳感器、磁感傳感器、電壓傳感器、煙霧傳感器和光敏傳感器均為無線傳感器。

作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述的無線傳感器均采用以Zigbee為傳輸方式的無線傳感器。

作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述的監(jiān)測預(yù)警終端采用三星公司的S3C6410處理器。

作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述的監(jiān)測預(yù)警終端與無線傳感器通過Zigbee協(xié)調(diào)器進行數(shù)據(jù)傳輸。

作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案，所述的Zigbee 協(xié)調(diào)器使用了 TI 公司的 CC2530 芯片。

進一步地，所述GPRS信號檢測模塊包括用于采集 GPRS 信號的下位機子系統(tǒng)和用于向所述下位機子系統(tǒng)發(fā)送 AT 指令的上位機子系統(tǒng)，所述下位機子系統(tǒng)包括用于采集GPRS信號的GPRS調(diào)制解調(diào)模塊、用于進行GPRS通信認證的SIM卡、天線模塊及電源；所述GPRS調(diào)制解調(diào)模塊分別與SIM卡和天線模塊相連，所述電源分別與GPRS調(diào)制解調(diào)模塊及SIM卡相連，所述 GPRS 調(diào)制解調(diào)模塊接收所述 AT 指令、響應(yīng)所述 AT 指令對GPRS 通信信號進行調(diào)制解調(diào)、并將調(diào)制解調(diào)后的 GPRS 通信信號發(fā)送至所述上位機子系統(tǒng)進行信號質(zhì)量檢測。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型有益效果。

本實用新型在各種電壓等級的變電站投入運行之后，可以保證設(shè)備運行的可靠性問題，解決變電站無人值守后的安全管理問題；實現(xiàn)了無人值守變電站的遠程監(jiān)視問題，建立了一個變電站設(shè)備安全穩(wěn)定的運行環(huán)境；能夠?qū)ψ冸娬靖鞣N設(shè)備的運行狀態(tài)及影響變電站安全運行的因素實現(xiàn)在線檢測，使故障信息能夠早期發(fā)現(xiàn)并得到及時處理，使運行人員實時掌握設(shè)備運行工況，解決了操作隊巡視周期內(nèi)的監(jiān)控空白，加強了對變電設(shè)備的監(jiān)控，從而保障了變電站設(shè)備的安全運行并且降低了變電站設(shè)備的管理維護成本。

特別是對溫度、濕度、防火各項數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)進行分析后反饋給監(jiān)測預(yù)警主站，監(jiān)測人員可以不在現(xiàn)場，就可實現(xiàn)全方位監(jiān)測。

本實用新型所述傳感器均采用無線傳感器，解決了監(jiān)測預(yù)警終端與傳感器因距離遠而連線不便的問題；同時，將GPRS遠程通訊技術(shù)與Zigbee協(xié)調(diào)器相結(jié)合，Zigbee協(xié)調(diào)器將自己網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)匯總，然后通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)，最后以TCP/IP協(xié)議格式傳送到監(jiān)測預(yù)警主站上，從而實現(xiàn)了對變電站的遠程監(jiān)控。

本實用新型監(jiān)測預(yù)警主站內(nèi)還集成有GPRS信號檢測模塊，用于GPRS信號質(zhì)量檢測，當遠程通信過程中出現(xiàn)信號質(zhì)量差等問題，檢測人員可及時了解情況并排查。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。

圖1是本實用新型原理框圖。

圖2是本實用新型監(jiān)測預(yù)警終端與監(jiān)測預(yù)警主站連接示意圖。

圖3為GPRS信號檢測模塊原理框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊、設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)測模塊、監(jiān)測預(yù)警終端、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測預(yù)警主站；所述設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊包括溫濕度傳感器、磁感傳感器、電壓傳感器和電流傳感器；所述設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)測模塊包括溫濕度傳感器、用于檢測火災(zāi)信息的煙霧傳感器和光敏傳感器；所述監(jiān)測預(yù)警終端分別與設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測模塊中的溫濕度傳感器、磁感傳感器、電壓傳感器、電流傳感器及設(shè)備運行環(huán)境監(jiān)測模塊中的溫濕度傳感器、煙霧傳感器和光敏傳感器相連；通訊網(wǎng)絡(luò)采用GPRS遠程無線通信，所述監(jiān)測預(yù)警終端通過GPRS遠程無線通信與監(jiān)測預(yù)警主站相連。

所述的溫濕度傳感器、磁感傳感器、電壓傳感器、煙霧傳感器和光敏傳感器均采用無線傳感器。

所述煙霧傳感器和光敏傳感器用于檢測火災(zāi)，電流傳感器、電壓傳感器及磁場傳感器用于監(jiān)測電力系統(tǒng)。

如圖2所示，所述的無線傳感器均選用以Zigbee為傳輸方式的無線傳感器。所述的監(jiān)測預(yù)警終端與該無線傳感器通過Zigbee協(xié)調(diào)器進行數(shù)據(jù)傳輸，所述的監(jiān)測預(yù)警主站內(nèi)集成有GPRS信號檢測模塊。

優(yōu)選地，監(jiān)測預(yù)警終端選用ARM11芯片(三星 S3C6410)作為主處理器，該CPU 基于ARM1176JZF-S 核設(shè)計。有性能高、功能強、體積小、功耗低等優(yōu)點，接口資源豐富可以很方便的開發(fā)和外設(shè)進行數(shù)據(jù)通信。主處理器還包含主控芯片外圍電路（時鐘、FLASH、復(fù)位、RAM等 ）。

GPRS遠程無線通信即使用GPRS模塊完成與監(jiān)測預(yù)警主站的通信。優(yōu)選地，工作時，拋灑出去的Zigbee無線傳感器采集節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到Zigbee協(xié)調(diào)器上，并經(jīng)監(jiān)測預(yù)警終端（S3C6410）進行數(shù)據(jù)處理，然后經(jīng)GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測預(yù)警主站。Zigbee協(xié)調(diào)器，優(yōu)選使用TI公司的CC2530作為協(xié)調(diào)器的控制芯片，芯片適應(yīng)2.4GHz，IEEE802.15.4的RF收發(fā)器具有極高的接收靈敏度和抗干擾性，需要極少的外接元件并且可編程高達4.5dBm 的輸出功率，IR發(fā)生電路中的 32kHz 的睡眠定時器具有捕獲功能。

上電后，Zigbee 協(xié)調(diào)器自動完成建立網(wǎng)絡(luò)、允許節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)、綁定節(jié)點的工作并開始采集各節(jié)點數(shù)據(jù)，與此同時主控制芯片也完成啟動工作并將 Zigbee 采集到的數(shù)據(jù)通過 GPRS 模塊發(fā)送到監(jiān)測預(yù)警主站。Zigbee 協(xié)調(diào)器需要組建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)采用星形拓撲，允許傳感節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)、綁定傳感節(jié)點，對各節(jié)點采集信息進行采集、融合。將采集到的無線傳感器數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送至協(xié)調(diào)器上，并由協(xié)調(diào)器對各節(jié)點采集的信息進行計算，將處理好的數(shù)據(jù)通過串口傳入 ARM11 控制端。

如圖3所示，GPRS信號檢測模塊用于采集 GPRS 信號的下位機子系統(tǒng)和用于向所述下位機子系統(tǒng)發(fā)送 AT 指令的上位機子系統(tǒng)，所述下位機子系統(tǒng)包括用于采集GPRS信號的GPRS調(diào)制解調(diào)模塊、用于進行GPRS通信認證的SIM卡及天線模塊；所述GPRS調(diào)制解調(diào)模塊分別與SIM卡和天線模塊相連，所述 GPRS 調(diào)制解調(diào)模塊接收所述 AT 指令、響應(yīng)所述 AT 指令對所述 GPRS 通信信號進行調(diào)制解調(diào)、并將調(diào)制解調(diào)后的 GPRS 通信信號發(fā)送至所述上位機子系統(tǒng)進行信號質(zhì)量檢測。下位機子系統(tǒng)，可響應(yīng)所述 AT 指令對所述 GPRS 通信信號進行調(diào)制解調(diào)、并將調(diào)制解調(diào)后的 GPRS 通信信號發(fā)送至所述上位機子系統(tǒng)進行信號質(zhì)量檢測，檢測操作簡單、設(shè)備攜帶方便、成本低。

對于上位機子系統(tǒng)，優(yōu)選為用于檢測信號質(zhì)量的處理器的服務(wù)終端，該服務(wù)終端優(yōu)選地可包括計算機。所述處理器內(nèi)可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用的用于檢測 GPRS 信號質(zhì)量的檢測程序。優(yōu)選地，上位機子系統(tǒng)可通過通信串口與下位機子系統(tǒng)互聯(lián)。

GPRS 信號檢測方法：首先，通過所述上位機子系統(tǒng)向所述下位機子系統(tǒng)發(fā)送 AT 指令，所述下位機子系統(tǒng)將所述 AT 指令傳送至所述 GPRS 調(diào)制解調(diào)模塊，GPRS 調(diào)制解調(diào)模塊接收所述 AT 指令，響應(yīng)所述 AT 指令對所述 GPRS通信信號進行調(diào)制解調(diào)，并將調(diào)制解調(diào)后的 GPRS 通信信號發(fā)送至所述上位機子系統(tǒng)，上位機子系統(tǒng)對調(diào)制解調(diào)后的 GPRS 通信信號進行信號質(zhì)量檢測。

可以理解的是，以上關(guān)于本實用新型的具體描述，僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。