專利名稱：一種變電站無線預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變電站的技術(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(hào)監(jiān)視都是通過當(dāng)?shù)睾笈_(tái)或調(diào)度來運(yùn)作的，因此信號(hào)警報(bào)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(shí)性受人為因素的制約，具有效率低、延時(shí)長、不可靠的缺點(diǎn)，很容易因錯(cuò)過故障的最佳 排解時(shí)間而給用戶帶來損失。另外，傳統(tǒng)的信號(hào)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(bào)設(shè)備 等，因此信號(hào)監(jiān)視的成本很高，而且所有設(shè)備都需在正常可靠的運(yùn)作條件下才能正確發(fā)現(xiàn) 故障信號(hào)，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(hào)監(jiān)視帶來不確定因素， 給變電站的安全運(yùn)行帶來隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能 對變電站的重要信號(hào)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程維護(hù)，從而能即時(shí)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，本實(shí)用新型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(gè)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(hào)的光電隔離 開入量單元、用于控制變電站的動(dòng)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(hào)輸出接口、無線通訊 接口、串行通訊接口和狀態(tài)信號(hào)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(hào)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(hào)或向其開出信號(hào)輸出接口輸出相關(guān)控制信號(hào)的信號(hào)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(gè)輸入端和一個(gè)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(hào)，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(gè)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(dòng)光耦和出口驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇器件；所 述出口驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇器件具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其輸出端的輸出信號(hào)連接繼電器驅(qū)動(dòng)光耦輸入端，兩個(gè)輸入端分別連接GSM短信收發(fā)控制單元的開出信號(hào)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(dòng)光耦的輸出端經(jīng)所述繼電器 連接并控制變電站的動(dòng)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(hào)輸出接口 ；所述開關(guān)電源單元連接并輸出電源至各單元。本實(shí)用新型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(hào)量，并通過手機(jī)接收預(yù)警信號(hào)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(hào)量或其它機(jī)構(gòu)信號(hào)變位后不能及時(shí)向上級傳輸?shù)钠款i問題，可饒過當(dāng)?shù)?監(jiān)視機(jī)構(gòu)直接將重要信號(hào)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(shí)間能夠清 楚的掌握該重要信號(hào)的狀態(tài)，從而快速作出決策，即時(shí)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是本實(shí)用新型實(shí)施例的變電站無線預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型實(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是本實(shí)用新型實(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是本實(shí)用新型實(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是本實(shí)用新型實(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)施方式

以下結(jié)合附圖說明對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用 于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型實(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(gè)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(hào)的光電隔離開 入量單元3、用于控制變電站的動(dòng)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(hào)輸出接口、無線通訊 接口、串行通訊接口和狀態(tài)信號(hào)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(hào)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(hào)或向其開出信號(hào)輸出接口輸出相關(guān)控制信號(hào)的信號(hào)處理模塊，其無 線通訊接口無線連接各手機(jī)1 ；[0021]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2)、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(gè)輸入端和一個(gè)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(hào)YX1+、YX1-，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(hào)YX1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(hào)/YX1和開入量隔離回路32的輸出端的輸出信號(hào)YX1 分別接至遙信觸發(fā)方式選擇器J7的兩個(gè)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(hào)YX’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(gè)開入電壓等級選擇器件J1A、J1B、熱敏電阻RT1、壓敏 電阻RV1及兩個(gè)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、U10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(dòng)光耦U1、開 出狀態(tài)指示燈LD1 (參見圖3)和出口驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇器件J16 ；所述出口驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇器件J16具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其輸出端的輸出 信號(hào)/01連接繼電器驅(qū)動(dòng)光耦U1輸入端，兩個(gè)輸入端分別連接GSM短信收發(fā)控制單元2的 開出信號(hào)輸出接口所輸出的出口信號(hào)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(hào)/YX1 ；所述繼電器驅(qū)動(dòng)光耦U1輸出端的輸出信號(hào)Y1連接并驅(qū)動(dòng)繼電器 JD4工作，所述繼電器連接并控制變電站的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述開出狀態(tài)指示燈LD1經(jīng)一分 壓電阻R4串接后接至繼電器驅(qū)動(dòng)光耦U1的輸入端；所述繼電器JD4的線圈與一個(gè)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(gè)串行通訊指示發(fā)光二極管2LD1、2LD2、兩個(gè)串行通訊信號(hào)選擇 器件J3、J4 ；所述串行通訊回路51包括兩個(gè)串行通訊芯片2U1、2TO ；所述串行通訊隔離回 路52包括兩個(gè)串行通訊隔離光耦2U3、2U4 ；所述兩個(gè)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(hào)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(hào)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(hào)發(fā)送端TD1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(gè)串行通訊芯 片2U1、2U5的信號(hào)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(gè)串行通訊芯片2U1、2TO的信號(hào)發(fā)送端；所述兩個(gè)串行通訊信號(hào)選擇器件J3、J4組成具有一個(gè)公共端、兩個(gè)選擇端的三端 選擇模塊，該三端選擇模塊中的兩個(gè)選擇端分別連接兩個(gè)串行通訊芯片2U1、2TO的信號(hào)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(hào)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(gè)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(hào)輸出接
n ；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1T1、反饋回路、輸出穩(wěn)壓濾波回路和電源信號(hào)指示回路；所述控制回路設(shè)有控制輸出端及反饋信號(hào)輸入端，所述變壓器1T1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1T1的輸入端；所述變壓器1T1的反饋端經(jīng)反饋回路接至控制回路的反饋信號(hào) 輸入端，其輸出端經(jīng)輸出穩(wěn)壓濾波回路及電源信號(hào)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1T1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(hào) 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(chǔ)能后輸出平 穩(wěn)的直流電源；然后由高頻開關(guān)控制芯片1U1及變壓器1T1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；本實(shí)用新型實(shí)施例工作時(shí)，光電隔離開入量單元采集變電站的開入量信號(hào)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(hào)處理模塊對 收到的開入量信號(hào)進(jìn)行分析處理，當(dāng)信號(hào)處理模塊檢測到所收到的開入量信號(hào)有異常時(shí)， 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(hào)輸出接口向開出繼電器單元發(fā)送相關(guān)控制信號(hào)，開出繼電器單元收到控制信號(hào)后 即通過本單元中的繼電器控制變電站的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)控制動(dòng)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(shí)，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)利要求一種變電站無線預(yù)警裝置，其特征在于包括至少一個(gè)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(hào)的光電隔離開入量單元、用于控制變電站的動(dòng)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(hào)輸出接口、無線通訊接口、串行通訊接口和狀態(tài)信號(hào)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(hào)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(hào)或向其開出信號(hào)輸出接口輸出相關(guān)控制信號(hào)的信號(hào)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(gè)輸入端和一個(gè)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(hào)，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(gè)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(dòng)光耦和出口驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇器件；所述出口驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇器件具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，其輸出端的輸出信號(hào)連接繼電器驅(qū)動(dòng)光耦輸入端，兩個(gè)輸入端分別連接GSM短信收發(fā)控制單元的開出信號(hào)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(dòng)光耦的輸出端經(jīng)所述繼電器連接并控制變電站的動(dòng)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(hào)輸出接口；所述開關(guān)電源單元連接并輸出電源至各單元。
專利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(shí)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(hào)的光電隔離開入量單元、用于控制變電站的動(dòng)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(hào)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(hào)，并經(jīng)開出繼電器單元控制變電站的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型提供的裝置，能對變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)種維護(hù)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201639358SQ200920215308
公開日2010年11月17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