專利名稱：一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電自動化領(lǐng)域，更特定言之，本發(fā)明涉及一種配電終端監(jiān)控系統(tǒng)以及基于此系統(tǒng)實現(xiàn)的防盜監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)電力從供電公司的高壓輸電線先進入用戶，這中間過程中需要有專門的配電變壓器，簡稱配變來實現(xiàn)高電壓至低電壓的轉(zhuǎn)換，由于配電變壓器起著高低壓轉(zhuǎn)換的承接作用，電力供電公司對其運行狀態(tài)尤為關(guān)注，以便及時修復(fù)和發(fā)現(xiàn)問題，提高供電質(zhì)量和降低安全隱患。但是同時，由于配變場所較為分散，且多數(shù)是出于戶外環(huán)境內(nèi)，因此對其的維護和安全性造成了一定困難，通常在臺區(qū)內(nèi)的配電場所得不到有效的防護和隔離，會造成危險和非常規(guī)的操作而無法及時被發(fā)現(xiàn)和記錄?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，設(shè)計一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，可以及時的發(fā)現(xiàn)和記錄配變場所內(nèi)發(fā)生的各種狀況。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的設(shè)計方案1，設(shè)計一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)中設(shè)計有微波信號的發(fā)送和接收單元，同時連接有對這些微波信號進行處理的裝置組成，并進一步連接有主要用于將信號轉(zhuǎn)換為電信號并進一步輸出的裝置。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的設(shè)計方案2，根據(jù)設(shè)計出的配電終端監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計一種能夠進行有效監(jiān)控和發(fā)送控制信號的方法。技術(shù)方案I :一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其包括用于發(fā)射和接收信號的信號收發(fā)單元；用于對信號進行處理的信號處理單元；以及用于接收信號并進一步發(fā)送控制信號的信號控制單元；其中所述信號收發(fā)單元與信號處理單元耦合電連接，所述信號處理單元與信號控制單元耦合電連接。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號收發(fā)單元進一步包括天線單元。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述天線單元包括直徑介于5cm至8cm之間的銅環(huán)。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述銅環(huán)的直徑為Imm至5mm之間，優(yōu)選為3mm o作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號處理單元進一步包括用于產(chǎn)生微波信號的內(nèi)部振蕩器；用于控制內(nèi)部振蕩器并控制天線單元產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域的處理器；用于對位移信號進行接收和比較并進一步產(chǎn)生頻移信號的信號比較器；
以及用于接收頻移信號并生成電信號的檢測器；其中所述處理器分別電連接至內(nèi)部振蕩器和信號比較器，所述信號比較器電連接至所述檢測器。作為優(yōu)選，在 本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述立體空間微波區(qū)域的有效平面面積介于5m2至20m2之間。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號控制單元進一步包括跟隨器、t匕較器、光耦電路和輸出端口，其中所述跟隨器、比較器、光耦電路與輸出端口依次電連接。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號控制單元的輸出端口進一步通訊連接至一個監(jiān)測單元。技術(shù)方案2 :—種配變終端的監(jiān)控方法，其包括步驟通過一個內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生微波信號；通過一個信號收發(fā)單元向物理空間發(fā)射所述微波信號；在所述物理空間中產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域；通過所述信號收發(fā)單元獲取所述立體空間微波區(qū)域中的位移信號；通過一個信號比較器對所獲取的位移信號與微波信號進行比較；根據(jù)位移信號與微波信號進行比較的結(jié)果生成頻移信號；通過一個檢測器接收頻移信號并生成電信號；通過一個信號控制單元根據(jù)所述電信號控制一個監(jiān)測單元的靈敏度和監(jiān)測范圍，并產(chǎn)生報警信號。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當(dāng)未獲取到位移信號時，所述檢測器輸出的電信號的靜態(tài)電壓為6V ;當(dāng)獲取到位移信號時，所述檢測器輸出的電信號的動態(tài)電壓范圍是介于±50mV至±5V之間。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當(dāng)檢測器的輸出信號經(jīng)跟隨器緩沖和載波延續(xù)后，送至運放組成的比較器進行鑒別，當(dāng)電壓高于運放正端的設(shè)定電壓或低于運放負端的設(shè)定電壓時，比較器輸出低電平，光耦電路導(dǎo)通，輸出端口呈低阻狀態(tài)，以進一步控制一個外部源產(chǎn)生報警信號。本發(fā)明的技術(shù)方案利用超聲波信號或微波信號傳播，能將物體移動時的位移信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。利用內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的微波信號經(jīng)發(fā)射器送至外接發(fā)射單元發(fā)射到一個物理空間中，產(chǎn)生一個立體空間微波防護區(qū)，當(dāng)人或其他物體在該防護區(qū)移動時，反射回來的微波信號與原信號之間將產(chǎn)生頻移，頻移信號通過檢測器處理后，即可得到與移動目標相應(yīng)的電信號，從而起到實時偵測這個有效物理防護區(qū)中任何可能出現(xiàn)的非常規(guī)操作，尤其能起到防盜作用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述圖I為本發(fā)明配變終端監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本發(fā)明信號處理單元的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
實施例I :參照圖1，一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其包括用于發(fā)射和接收信號的信號收發(fā)單元
11;用于對信號進行處理的信號處理單元20 ;以及用于接收信號并進一步發(fā)送控制信號的信號控制單元30 ;其中所述信號收發(fā)單元11與信號處理單元20耦合電連接，信號處理單元20與信號控制單元30耦合電連接。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，信號收發(fā)單元11進一步包括天線單元，天線單元包括直徑介于5cm至8cm之間的銅環(huán),銅環(huán)的直徑為Imm至5mm之間，優(yōu)選為3mm。參照圖2，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，信號處理單元20進一步包括用于產(chǎn)生微波信號SWM的內(nèi)部振蕩器21 ;用于控制內(nèi)部振蕩器21并控制天線單元產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域的處理器22 ;用于對位移信號SVL進行接收和比較并進一步產(chǎn)生頻移信號SF的信號比較器23 ；以及用于接收頻移信號SF并生成電信號SU的檢測器24 ;其中所述處理器22分別電連接至內(nèi)部振蕩器21和信號比較器23，所述信號比較器23電連接至所述檢測器24。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述立體空間微波區(qū)域的有效平面面積介于5m2至20m2之·間。參照圖2，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號控制單元30進一步包括跟隨器31、比較器32、光耦電路33和輸出端口 34，其中所述跟隨器31、比較器32、光耦電路33與輸出端口 34依次電連接。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號控制單元30的輸出端口 34進一步通訊連接至一個監(jiān)測單元40。實施例2 —種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其包括用于發(fā)射和接收信號的信號收發(fā)單元11 ;用于對信號進行處理的信號處理單元20 ;用于接收信號并進一步發(fā)送控制信號的信號控制單元30 ;以及用于對一個立體空間微波區(qū)域進行監(jiān)測的監(jiān)測單元40 ;其中所述信號收發(fā)單元11與信號處理單元20耦合電連接，信號處理單元20與信號控制單元30耦合電連接，所述監(jiān)測單元40與信號控制單元40耦合電連接。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，信號收發(fā)單元11進一步包括天線單元，天線單元包括直徑介于5cm至8cm之間的銅環(huán),銅環(huán)的直徑為1_至5mm之間,優(yōu)選為3mm。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，信號處理單兀20進一步包括用于產(chǎn)生微波信號SWM的內(nèi)部振蕩器21 ;用于控制內(nèi)部振蕩器21并控制天線單元產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域的處理器22 ;用于對位移信號SVL進行接收和比較并進一步產(chǎn)生頻移信號SF的信號比較器23 ;以及用于接收頻移信號SF并生成電信號SU的檢測器24 ;其中所述處理器22分別電連接至內(nèi)部振蕩器21和信號比較器23，所述信號比較器23電連接至所述檢測器24。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述立體空間微波區(qū)域的有效平面面積是介于5m2至20m2之間。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述信號控制單元30進一步包括跟隨器31、比較器32、光耦電路33和輸出端口 34，其中所述跟隨器31、比較器32、光耦電路33與輸出端口 34依次電連接。實施例3 一種配變終端的監(jiān)控方法，其特征在于包括如下步驟通過一個內(nèi)部振蕩器21產(chǎn)生微波信號SWM ；通過一個信號收發(fā)單元11向物理空間發(fā)射所述微波信號SWM ；在所述物理空間中產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域；
通過所述信號收發(fā)單元11獲取所述立體空間微波區(qū)域中的位移信號SVL ；通過一個信號比較器23對所獲取的位移信號SVL與微波信號SWM進行比較；根據(jù)位移信號SVL與微波信號SWM進行比較的結(jié)果生成頻移信號SF ；通過一個檢測器24接收頻移信號SF并生成電信號SU ；通過一個信號控制單元30根據(jù)所述電信號SU控制一個監(jiān)測單元40的靈敏度和監(jiān)測范圍，并產(chǎn)生報警信號。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當(dāng)未獲取到位移信號SVL時，所述檢測器24輸出的電信號SU的靜態(tài)電壓為6V ;當(dāng)獲取到位移信號SVL時，所述檢測器24輸出的電 信號SU的動態(tài)電壓范圍是介于±50mV至±5V之間。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當(dāng)檢測器24的輸出信號SU經(jīng)跟隨器31緩沖和載波延續(xù)后，送至運放U1A、UlC組成的比較器32進行鑒別，當(dāng)電壓高于UlA正端的設(shè)定電壓或低于UlC負端的設(shè)定電壓時，比較器32輸出低電平，光耦電路33導(dǎo)通，輸出端口34呈低阻狀態(tài)，以進一步控制一個外部源產(chǎn)生報警信號。作為優(yōu)選，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，信號處理單元20的工作電源電壓為12V，天線單元為直徑3mm的銅絲彎成的直徑5 8cm的圓環(huán)，有效發(fā)射面積大于20m2，靜態(tài)時的輸出電壓為6V。在有效發(fā)射區(qū)內(nèi)，當(dāng)有目標移動時，第6腳動態(tài)輸出電壓變化不小于±50mV，移動目標離天線單元愈近，輸出電壓變化幅度越大，最大時可達±5V以上。傳感器的輸出信號經(jīng)跟隨器31后，送至運放U1A、U1C組成的比較器32進行鑒別，當(dāng)電壓高于UlA正端的設(shè)定電壓或低于UlC負端的設(shè)定電壓時，比較器32輸出低電平,光I禹33導(dǎo)通,輸出端為低阻狀態(tài)，產(chǎn)生報警信號。通過調(diào)節(jié)電阻R 4，即可改變監(jiān)測單元40的靈敏度及探測范圍。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非是對本發(fā)明的技術(shù)方案的限定，應(yīng)當(dāng)了解，一切本發(fā)明技術(shù)方案所作出的修改、變化或替代實施方式，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明所附權(quán)利要求主張的技術(shù)范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括 用于發(fā)射和接收信號的信號收發(fā)單元(11); 用于對信號進行處理的信號處理單元(20);以及 用于接收信號并進一步發(fā)送控制信號的信號控制單元(30); 其中所述信號收發(fā)單元(11)與信號處理單元(20)耦合電連接，所述信號處理單元(20)與信號控制單元(30)耦合電連接。
2.如權(quán)利要求I所述的配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述信號收發(fā)單元(11)進一步包括天線單元。
3.如權(quán)利要求2所述的配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述天線單元包括直徑介于5cm至8cm之間的銅環(huán)。
4.如權(quán)利要求I或2所述的配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述信號處理單元(20)進一步包括 用于產(chǎn)生微波信號SWM的內(nèi)部振蕩器(21)； 用于控制內(nèi)部振蕩器(21)并控制天線單元產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域的處理器(22)； 用于對位移信號SVL進行接收和比較并進一步產(chǎn)生頻移信號SF的信號比較器(23 );以及 用于接收頻移信號SF并生成電信號SU的檢測器(24)； 其中所述處理器(22)分別電連接至內(nèi)部振蕩器(21)和信號比較器(23)，所述信號比較器(23)電連接至所述檢測器(24)。
5.如權(quán)利要求4所述的配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述立體空間微波區(qū)域的有效平面面積介于5m2至20m2之間。
6.如權(quán)利要求I所述的配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述信號控制單元(30)進一步包括 跟隨器(31)、比較器(32)、光耦電路(33)和輸出端口(34)，其中所述跟隨器(31)、比較器(32)、光耦電路(33)與輸出端口(34)依次電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述信號控制單元(30)的輸出端口(34)進一步通訊連接至一個監(jiān)測單元(40)。
8.—種配變終端的監(jiān)控方法，其特征在于包括步驟 通過一個內(nèi)部振蕩器(21)產(chǎn)生微波信號SWM ； 通過一個信號收發(fā)單元(11)向物理空間發(fā)射所述微波信號SWM ； 在所述物理空間中產(chǎn)生一個立體空間微波區(qū)域； 通過所述信號收發(fā)單元(11)獲取所述立體空間微波區(qū)域中的位移信號SVL ； 通過一個信號比較器(23)對所獲取的位移信號SVL與微波信號SWM進行比較； 根據(jù)位移信號SVL與微波信號SWM進行比較的結(jié)果生成頻移信號SF ； 通過一個檢測器(24)接收頻移信號SF并生成電信號SU ； 通過一個信號控制單元(30 )根據(jù)所述電信號SU控制一個監(jiān)測單元(40 )的靈敏度和監(jiān)測范圍，并產(chǎn)生報警信號。
9.如權(quán)利要求8所述的配變終端的監(jiān)控方法，其特征在于當(dāng)未獲取到位移信號SVL時，所述檢測器(24)輸出的電信號SU的靜態(tài)電壓為6V ； 當(dāng)獲取到位移信號SVL時，所述檢測器(24)輸出的電信號SU的動態(tài)電壓范圍是介于±50mV至±5V之間?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種配變終端監(jiān)控系統(tǒng)，包括用于發(fā)射和接收信號的信號收發(fā)單元；用于對信號進行處理的信號處理單元；以及用于接收信號并進一步發(fā)送控制信號的信號控制單元；其中所述信號收發(fā)單元與信號處理單元耦合電連接，所述信號處理單元與信號控制單元耦合電連接。根據(jù)設(shè)計出的配電終端監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明還公開了一種能夠進行有效監(jiān)控和發(fā)送控制信號的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案可以及時的發(fā)現(xiàn)和記錄配變場所內(nèi)發(fā)生的各種狀況，尤其能起到防盜作用。
文檔編號G08C17/02GK102968874SQ201210358650
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者翁時樂, 盧峰, 王震宇, 沈駿, 鄒永龍 申請人:長興縣供電局, 浙江創(chuàng)維自動化工程有限公司, 國家電網(wǎng)公司