專利名稱：變電站無線預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變電站的技術(shù)，特別是涉及一種變電站無線預(yù)警裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的變電站的信號監(jiān)視都是通過當(dāng)?shù)睾笈_或調(diào)度來運(yùn)作的，因此信號警報都是 通過層層上送來完成，而且只有在有人值班的情況下才能逐級向上級反映，其預(yù)警信息的 實(shí)時性受人為因素的制約，具有效率低、延時長、不可靠的缺點(diǎn)，很容易因錯過故障的最佳 排解時間而給用戶帶來損失。另外，傳統(tǒng)的信號監(jiān)視都需要大量的外圍設(shè)備，如通訊設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備、警報設(shè)備 等，因此信號監(jiān)視的成本很高，而且所有設(shè)備都需在正?？煽康倪\(yùn)作條件下才能正確發(fā)現(xiàn) 故障信號，如此多的設(shè)備難免出現(xiàn)各種意外的發(fā)生，給電站實(shí)際信號監(jiān)視帶來不確定因素， 給變電站的安全運(yùn)行帶來隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能對變 電站的重要信號量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程維護(hù)，從而能即時排解變電站故障，保障變電站安全 運(yùn)行，而且成本低廉的變電站無線預(yù)警裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種變電站無線預(yù)警裝置，其特征在于 包括至少一個手機(jī)、GSM短信收發(fā)控制單元、用于采集變電站開入量信號的光電隔離開入量 單元、用于控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開出繼電器單元、用于GSM短信收發(fā)控制單元與 外部設(shè)備互聯(lián)的行串行通訊隔離單元、用于指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)狀態(tài)指示單元和用于 向各單元供電的開關(guān)電源單元；所述GSM短信收發(fā)控制單元設(shè)有開入量采集接口、開出信號輸出接口、無線通訊 接口、串行通訊接口和狀態(tài)信號輸出接口，而且還內(nèi)置有用于處理由其開入量采集接口接 收到的開入量信號及由其無線通訊接口接收到的控制指令，并根據(jù)處理結(jié)果向其無線通訊 接口輸出相關(guān)預(yù)警信號或向其開出信號輸出接口輸出相關(guān)控制信號的信號處理模塊，其無 線通訊接口無線連接各手機(jī)；所述光電隔離開入量單元包括濾波采樣回路、開入量隔離回路、遙信取反芯片、遙 信整形芯片、遙信觸發(fā)方式選擇器；所述遙信觸發(fā)方式選擇器設(shè)有兩個輸入端和一個輸出 端；所述濾波采樣回路的輸入端連接變電站的開入量信號，其輸出端連接開入量隔離回路 的輸入端，所述開入量隔離回路的輸出端接至遙信取反芯片的輸入端，所述遙信取反芯片 的輸出端和開入量隔離回路的輸出端分別接至遙信觸發(fā)方式選擇器的兩個輸入端，所述遙 信觸發(fā)方式選擇器件的輸出端接至遙信整形芯片的輸入端；所述遙信整形芯片的輸出端接 至GSM短信收發(fā)控制單元的開入量采集接口 ；所述開出繼電器單元包括繼電器、繼電器驅(qū)動光耦和出口驅(qū)動信號選擇器件；所 述出口驅(qū)動信號選擇器件具有兩個輸入端和一個輸出端，其輸出端的輸出信號連接繼電器驅(qū)動光耦輸入端，兩個輸入端分別連接GSM短信收發(fā)控制單元的開出信號輸出接口和光電 隔離開入量單元中的遙信取反芯片的輸出端；所述繼電器驅(qū)動光耦的輸出端經(jīng)所述繼電器 連接并控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述串行通訊隔離單元包括串行通訊回路、串行通訊隔離回路和外接插口 ；所述 GSM短信收發(fā)控制單元的串行通訊接口依次經(jīng)串行通訊隔離回路、串行通訊回路、外接插口 連接外部通訊設(shè)備；所述系統(tǒng)狀態(tài)指示單元包括告警指示回路和系統(tǒng)忙閑指示回路，所述告警指示回 路和系統(tǒng)忙閑指示回路分別接至GSM短信收發(fā)控制單元的狀態(tài)信號輸出接口 ；所述開關(guān)電源單元連接并輸出電源至各單元。本發(fā)明提供的變電站無線預(yù)警裝置，通過GSM短信收發(fā)控制單元監(jiān)視變電站的重 要信號量，并通過手機(jī)接收預(yù)警信號及發(fā)送控制指令，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程維護(hù)，能克 服變電站信號量或其它機(jī)構(gòu)信號變位后不能及時向上級傳輸?shù)钠款i問題，可饒過當(dāng)?shù)乇O(jiān)視 機(jī)構(gòu)直接將重要信號傳輸?shù)蕉辔回?fù)責(zé)人手機(jī)上，使變電站負(fù)責(zé)人員在第一時間能夠清楚的 掌握該重要信號的狀態(tài)，從而快速作出決策，即時排解變電站故障，保障變電站安全運(yùn)行， 而且不需要大量的外轉(zhuǎn)圍設(shè)備，因此成本也較低。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的變電站無線預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的變電站無線預(yù)警裝置中的光電隔離開入量單元的電路圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的變電站無線預(yù)警裝置中的開出繼電器單元的電路圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的變電站無線預(yù)警裝置中的串行通訊隔離單元的電路圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的變電站無線預(yù)警裝置中的開關(guān)電源單元的電路圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合

對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限 制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種變電站無線預(yù)警裝置，其特征在于包括 至少一個手機(jī)1、GSM短信收發(fā)控制單元2、用于采集變電站開入量信號的光電隔離開入量 單元3、用于控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開出繼電器單元4、用于GSM短信收發(fā)控制單元 與外部設(shè)備互聯(lián)的行串行通訊隔離單元5、用于指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)狀態(tài)指示單元6 和用于向各單元供電的開關(guān)電源單元(圖中未示)；所述GSM短信收發(fā)控制單元1設(shè)有開入量采集接口、開出信號輸出接口、無線通訊 接口、串行通訊接口和狀態(tài)信號輸出接口，而且還內(nèi)置有用于處理由其開入量采集接口接 收到的開入量信號及由其無線通訊接口接收到的控制指令，并根據(jù)處理結(jié)果向其無線通訊 接口輸出相關(guān)預(yù)警信號或向其開出信號輸出接口輸出相關(guān)控制信號的信號處理模塊，其無 線通訊接口無線連接各手機(jī)1 ；如圖1、圖2所示，所述光電隔離開入量單元3包括濾波采樣回路31、開入量隔離 回路32、遙信輸入狀態(tài)指示燈LD9 (參見圖幻、遙信取反芯片TO、遙信整形芯片U25、遙信觸 發(fā)方式選擇器J7 ；
所述遙信觸發(fā)方式選擇器J7設(shè)有兩個輸入端和一個輸出端；所述濾波采樣回路 31的輸入端連接變電站的開入量信號JX1-，其輸出端連接開入量隔離回路32的輸入 端，所述開入量隔離回路32的輸出端的輸出信號接至遙信取反芯片TO的輸入端，所述 遙信取反芯片U5的輸出端的輸出信號ΛΧ1和開入量隔離回路32的輸出端的輸出信號
分別接至遙信觸發(fā)方式選擇器J7的兩個輸入端，所述遙信觸發(fā)方式選擇器件J7的輸出端 的輸出信號U’接至遙信整形芯片U25的輸入端；所述遙信整形芯片U25的輸出端接至GSM 短信收發(fā)控制單元2的開入量采集接口 ；所述濾波采樣回路包括兩個開入電壓等級選擇器件J1A、J1B、熱敏電阻RT1、壓敏 電阻RVl及兩個分壓電阻R1A、R1D ；所述開入量隔離回路包括兩塊開入量隔離芯片U9、U10， 所述兩塊開入量隔離芯片U9、UlO輸入端的正反極性并聯(lián)，以便在交流開入的情況下采樣 仍然有效；如圖1、圖3所示，所述開出繼電器單元4包括繼電器JD4、繼電器驅(qū)動光耦Ul、開 出狀態(tài)指示燈LDl (參見圖幻和出口驅(qū)動信號選擇器件J16 ；所述出口驅(qū)動信號選擇器件J16具有兩個輸入端和一個輸出端，其輸出端的輸出 信號/01連接繼電器驅(qū)動光耦Ul輸入端，兩個輸入端分別連接GSM短信收發(fā)控制單元2的 開出信號輸出接口所輸出的出口信號01和光電隔離開入量單元3中的遙信取反芯片U5的 輸出端的輸出信號/YXl ；所述繼電器驅(qū)動光耦Ul輸出端的輸出信號Yl連接并驅(qū)動繼電器 JD4工作，所述繼電器連接并控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述開出狀態(tài)指示燈LDl經(jīng)一分 壓電阻R4串接后接至繼電器驅(qū)動光耦Ul的輸入端；所述繼電器JD4的線圈與一個二極管 D4并接構(gòu)成線圈放電回路；如圖1、圖4所示，所述串行通訊隔離單元5包括串行通訊回路51、串行通訊隔離 回路52、外接插口 DB9、兩個串行通訊指示發(fā)光二極管2LD1、2LD2、兩個串行通訊信號選擇 器件J3、J4 ；所述串行通訊回路51包括兩個串行通訊芯片2U1、2TO ；所述串行通訊隔離回 路52包括兩個串行通訊隔離光耦2U3、2U4 ；所述兩個串行通訊指示發(fā)光二極管2LD1、2LD2 分別用于通訊狀態(tài)的指示，其中串行通訊指示發(fā)光二極管2LD1用于指示信號發(fā)送狀態(tài)，串 行通訊指示發(fā)光二極管2LD2用于指示信號接收狀態(tài)；所述GSM短信收發(fā)控制單元2的串行通訊接口的信號發(fā)送端TDl經(jīng)串行通訊隔離 回路52中的串行通訊隔離光耦2U3光耦隔離后接至串行通訊回路51中的兩個串行通訊芯 片2U1、2TO的信號發(fā)送端，構(gòu)成發(fā)送模式；所述串行通訊指示發(fā)光二極管2LD1串接一上拉 電阻后接至兩個串行通訊芯片2U1、2TO的信號發(fā)送端；所述兩個串行通訊信號選擇器件J3、J4組成具有一個公共端、兩個選擇端的三端 選擇模塊，該三端選擇模塊中的兩個選擇端分別連接兩個串行通訊芯片2U1、2TO的信號接 收端，公共端連接串行通訊隔離光耦2U4的輸入端，所述串行通訊隔離光耦2U4的輸出端接 至GSM短信收發(fā)控制單元的串行通訊接口的信號接收端RD1，從而構(gòu)成接收模式；所述串行 通訊指示發(fā)光二極管2LD2串接一上拉電阻后接至所述串行通訊隔離光耦2U4的輸入端；所述串行通訊回路51中的兩個串行通訊芯片2U1、2TO經(jīng)外接插口 DB9連接外部 通訊設(shè)備；如圖1所示，所述系統(tǒng)狀態(tài)指示單元6包括告警指示回路和系統(tǒng)忙閑指示回路，所 述告警指示回路和系統(tǒng)忙閑指示回路分別接至GSM短信收發(fā)控制單元的狀態(tài)信號輸出接
如圖5所示，所述開關(guān)電源單元包括抗干擾回路、單相全橋整流回路、控制回路、 變壓器1Τ1、反饋回路、輸出穩(wěn)壓濾波回路和電源信號指示回路；所述控制回路設(shè)有控制輸出端及反饋信號輸入端，所述變壓器ITl設(shè)有輸入端、 輸出端和反饋端；所述抗干擾回路的輸入端連接外接電源，其輸出端經(jīng)單相全橋整流回路 接至變壓器ITl的輸入端；所述變壓器ITl的反饋端經(jīng)反饋回路接至控制回路的反饋信號 輸入端，其輸出端經(jīng)輸出穩(wěn)壓濾波回路及電源信號指示回路連接并輸出電源至各單元；所 述控制回路的控制輸出端接至變壓器ITi的輸入端；所述抗干擾回路包括壓敏電阻1RV1、熱敏電阻1RT1、濾波電容1C1、1C2、共模電 感1L1、1L2 ；所述單相全橋整流回路包括整流橋1U4 ；所述控制回路包括高頻開關(guān)控制芯片 1U1、電阻1R4、電容1C13 ；所述反饋回路包括反饋芯片1U2、反饋電阻1R7 ；所述輸出穩(wěn)壓濾 波回路包括穩(wěn)壓管1U3、電阻1R13、1R14、電容1C7、1C15、1C16、1C8、電感1L4 ；所述電源信號 指示回路包括二極管LD16 ；所述開關(guān)電源單元的工作原理如下由抗干擾回路的輸入端接入的外接電源經(jīng)抗 干擾回路、單相全橋整流回路濾波整流后輸出直流電源，再經(jīng)電容1C6濾波儲能后輸出平 穩(wěn)的直流電源；然后由高頻開關(guān)控制芯片IUl及變壓器ITl根據(jù)設(shè)定參數(shù)將平穩(wěn)的直流電 源轉(zhuǎn)換為直流工作電源輸出，所輸出的直流工作電源通過電容1C7、1C14、1C8、電感1L4濾 波處理后消除紋波輸出平穩(wěn)的直流工作電源，通過調(diào)整輸出穩(wěn)壓濾波回路中的穩(wěn)壓管1U3、 電阻1R13、1R14的參數(shù)，可調(diào)整所輸出的直流工作電源的電壓值；本發(fā)明實(shí)施例工作時，光電隔離開入量單元采集變電站的開入量信號后送至GSM 短信收發(fā)控制單元的開入量采集接口，GSM短信收發(fā)控制單元內(nèi)置的信號處理模塊對收到 的開入量信號進(jìn)行分析處理，當(dāng)信號處理模塊檢測到所收到的開入量信號有異常時，即通 過GSM短信收發(fā)控制單元的無線通訊接口向相關(guān)手機(jī)發(fā)送預(yù)警信息；相關(guān)工作人員通過手 機(jī)收到預(yù)警信息后，即可通過短信方式向GSM短信收發(fā)控制單元發(fā)送控制指令；GSM短信收發(fā)控制單元從其無線通訊接口收到手機(jī)發(fā)送的控制指令后，即通過其 開出信號輸出接口向開出繼電器單元發(fā)送相關(guān)控制信號，開出繼電器單元收到控制信號后 即通過本單元中的繼電器控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)控制動作；需要對GSM短信收發(fā)控制單元進(jìn)行軟件維護(hù)或設(shè)置參數(shù)時，將外部通訊設(shè)備接至 串行通訊隔離單元的外接插口，即可通過串行通訊隔離單元進(jìn)行軟件維護(hù)或設(shè)置參數(shù)；GSM短信收發(fā)控制單元的工作狀態(tài)通過系統(tǒng)狀態(tài)指示單元顯示。
權(quán)利要求
1. 一種變電站無線預(yù)警裝置，其特征在于包括至少一個手機(jī)、GSM短信收發(fā)控制單 元、用于采集變電站開入量信號的光電隔離開入量單元、用于控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的開出繼電器單元、用于GSM短信收發(fā)控制單元與外部設(shè)備互聯(lián)的行串行通訊隔離單元、 用于指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)狀態(tài)指示單元和用于向各單元供電的開關(guān)電源單元；所述GSM短信收發(fā)控制單元設(shè)有開入量采集接口、開出信號輸出接口、無線通訊接口、 串行通訊接口和狀態(tài)信號輸出接口，而且還內(nèi)置有用于處理由其開入量采集接口接收到的 開入量信號及由其無線通訊接口接收到的控制指令，并根據(jù)處理結(jié)果向其無線通訊接口輸 出相關(guān)預(yù)警信號或向其開出信號輸出接口輸出相關(guān)控制信號的信號處理模塊，其無線通訊 接口無線連接各手機(jī)；所述光電隔離開入量單元包括濾波采樣回路、開入量隔離回路、遙信取反芯片、遙信整 形芯片、遙信觸發(fā)方式選擇器；所述遙信觸發(fā)方式選擇器設(shè)有兩個輸入端和一個輸出端； 所述濾波采樣回路的輸入端連接變電站的開入量信號，其輸出端連接開入量隔離回路的輸 入端，所述開入量隔離回路的輸出端接至遙信取反芯片的輸入端，所述遙信取反芯片的輸 出端和開入量隔離回路的輸出端分別接至遙信觸發(fā)方式選擇器的兩個輸入端，所述遙信觸 發(fā)方式選擇器件的輸出端接至遙信整形芯片的輸入端；所述遙信整形芯片的輸出端接至 GSM短信收發(fā)控制單元的開入量采集接口 ；所述開出繼電器單元包括繼電器、繼電器驅(qū)動光耦和出口驅(qū)動信號選擇器件；所述出 口驅(qū)動信號選擇器件具有兩個輸入端和一個輸出端，其輸出端的輸出信號連接繼電器驅(qū)動 光耦輸入端，兩個輸入端分別連接GSM短信收發(fā)控制單元的開出信號輸出接口和光電隔離 開入量單元中的遙信取反芯片的輸出端；所述繼電器驅(qū)動光耦的輸出端經(jīng)所述繼電器連接 并控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述串行通訊隔離單元包括串行通訊回路、串行通訊隔離回路和外接插口 ；所述GSM 短信收發(fā)控制單元的串行通訊接口依次經(jīng)串行通訊隔離回路、串行通訊回路、外接插口連 接外部通訊設(shè)備；所述系統(tǒng)狀態(tài)指示單元包括告警指示回路和系統(tǒng)忙閑指示回路，所述告警指示回路和 系統(tǒng)忙閑指示回路分別接至GSM短信收發(fā)控制單元的狀態(tài)信號輸出接口 ； 所述開關(guān)電源單元連接并輸出電源至各單元。
全文摘要
一種變電站無線預(yù)警裝置，涉及變電站技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是即時排解變電站故障的技術(shù)問題。該裝置包括手機(jī)、GSM短信收發(fā)控制單元、用于采集變電站開入量信號的光電隔離開入量單元、用于控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開出繼電器單元、用于GSM短信收發(fā)控制單元與外部設(shè)備互聯(lián)的行串行通訊隔離單元、用于指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)狀態(tài)指示單元和用于向各單元供電的開關(guān)電源單元；所述手機(jī)用于接收預(yù)警信號或向GSM短信收發(fā)控制單元發(fā)送控制指令，所述GSM短信收發(fā)控制單元經(jīng)光電隔離開入量單元采集并檢測變電站的開入量信號，并經(jīng)開出繼電器單元控制變電站的動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供的裝置，能對變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程維護(hù)。
文檔編號G08B25/10GK102118059SQ200910215448
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者周文華 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司