專利名稱：配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于配電監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端。
背景技術(shù)：
配電變壓器是配電網(wǎng)中將電能直接分配給低壓用戶的設(shè)備，是中低壓配電網(wǎng)與用戶配電網(wǎng)的分界點(diǎn)，具有分散、地理環(huán)境情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設(shè)影響等特點(diǎn)。配電變壓器的監(jiān)控對(duì)配電自動(dòng)化管理、線損分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力需求管理具有重大意義。通過對(duì)配變的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及時(shí)掌握配變的運(yùn)行情況，防止配變負(fù)荷嚴(yán)重超載導(dǎo)致設(shè)備的燒毀、三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡導(dǎo)致配變的加速損壞，配變長期輕負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致的不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)和大量感性負(fù)載運(yùn)行導(dǎo)致的功率因數(shù)過低、高線損等。配電監(jiān)測(cè)儀作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)重要組成部分，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、傳送配電變壓器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，解決供電部門所關(guān)心的低壓設(shè)備運(yùn)行狀況問題(如變壓器是超負(fù)荷運(yùn)行還是欠負(fù)荷運(yùn)行，三相負(fù)荷是否平衡、電網(wǎng)諧波狀況等)，為供電部門掌握運(yùn)行狀況，制定最經(jīng)濟(jì)、安全的運(yùn)行方案等提供一套完整的科學(xué)數(shù)據(jù)，以期為用戶和供電部門提供高質(zhì)量的服務(wù)。而常見的配電監(jiān)測(cè)儀功能單一、管理能力低下，維護(hù)管理不便等缺點(diǎn)，難以達(dá)到高效、智能、方便、實(shí)時(shí)的管控效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有配電監(jiān)測(cè)儀的不足，提供一種可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)采集、監(jiān)測(cè)和防盜報(bào)警的配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端包含有主控芯片、蓄電池、蓄電池控制模塊、電源模塊、GPRS模塊、RS-485通信模塊、硬件看門狗、微波模塊、非易失性存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，GPRS模塊、RS-485通信模塊、硬件看門狗、非易失性存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊分別與主控芯片之間雙向通信連接，微波模塊與主控芯片之間單向通信連接，其中，主控芯片通過RS-485通信模塊讀取外部配電變壓器智能電表的實(shí)時(shí)電參數(shù)，以及通過微波模塊檢測(cè)外部入侵信號(hào)，并將讀取到的數(shù)據(jù)與入侵信號(hào)進(jìn)行處理后通過GPRS模塊由無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與顯示；主控芯片將各種電力參數(shù)通過GPRS模塊由GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，服務(wù)器發(fā)出的各種指令通過GPRS模塊由GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主控芯片；非易失性存儲(chǔ)器接收并存儲(chǔ)由主控芯片上傳的數(shù)據(jù)，需要時(shí)主控芯片從非易失性存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器；實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊為主控芯片提供時(shí)間信號(hào)，主控芯片接收服務(wù)器指令輸出信號(hào)到實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊對(duì)時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)；主控芯片定時(shí)向硬件看門狗輸出脈沖信號(hào)，當(dāng)硬件看門狗不能定時(shí)接收到脈沖信號(hào)時(shí)就向主控芯片發(fā)送一個(gè)復(fù)位信號(hào)。終端有對(duì)自身硬件進(jìn)行檢測(cè)的功能，檢測(cè)內(nèi)部時(shí)鐘、存儲(chǔ)、RS485通信模塊以及電壓等的狀態(tài)，對(duì)于異常情況通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行上報(bào)。終端程序內(nèi)含程序升級(jí)指令，可通過無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)此程序進(jìn)行升級(jí)，大大減少了維護(hù)負(fù)擔(dān)與成本。本實(shí)用新型不僅具有配電變壓器運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，而且加入了微波檢測(cè)功能，可以對(duì)配電變壓器周圍是否有人及動(dòng)物活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷，配合斷電等信息，即可判斷是否可能發(fā)生了變壓器盜竊事件，并上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。

圖1是本實(shí)用新型的組成框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖1所示，一種配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端，具有主控芯片1、蓄電池9、蓄電池控制模塊
10、電源模塊8、GPRS模塊4、RS-485通信模塊2、硬件看門狗3、微波模塊5、非易失性存儲(chǔ)器6和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，GPRS模塊4、RS-485通信模塊2、硬件看門狗3、非易失性存儲(chǔ)器6和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊7分別與主控芯片I之間雙向通信連接，微波模塊5與主控芯片I之間單向通信連接。主控芯片I是終端的控制核心，控制終端系統(tǒng)讀取電表數(shù)據(jù)，檢測(cè)入侵信息以及與服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，采用的單片機(jī)型號(hào)為C8051F020，該系列單片機(jī)支持在系統(tǒng)編程，從而支持遠(yuǎn)程進(jìn)行程序升級(jí)。GPRS模塊4將主控芯片I串口輸出的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，以及將服務(wù)器發(fā)出的各種指令通過通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收并發(fā)送給主控芯片I的串口。相當(dāng)于在主控芯片I與上位機(jī)服務(wù)器之間虛擬出一條串口通道，這樣可以簡化主控芯片I的程序設(shè)計(jì)流程以及提高終端設(shè)備整體的穩(wěn)定性。主控芯片I將各種電力參數(shù)通過GPRS模塊4由GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，服務(wù)器發(fā)出的各種指令通過GPRS模塊4由GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主控芯片I。GPRS模塊4的主要功能為將主控芯片I串口輸出的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，以及將服務(wù)器發(fā)出的各種指令通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收并發(fā)送給主控芯片I的串口。相當(dāng)于在主控芯片I與上位機(jī)服務(wù)器之間虛擬出一條串口通道，這樣可以簡化主控芯片I的程序設(shè)計(jì)流程以及提高終端設(shè)備整體的穩(wěn)定性。非易失性存儲(chǔ)器6接收并存儲(chǔ)由主控芯片I上傳的數(shù)據(jù)，需要時(shí)主控芯片I從非易失性存儲(chǔ)器6讀取數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器。非易失存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)掉電不丟失數(shù)據(jù)，例如設(shè)備自身的各種信息以及在聯(lián)網(wǎng)不成功的條件下存儲(chǔ)的定時(shí)上傳數(shù)據(jù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，將從非易失性存儲(chǔ)器6中讀取該數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊7為主控芯片I提供時(shí)間信號(hào)，主控芯片I接收服務(wù)器指令輸出信號(hào)到實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊7對(duì)時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊7用于為終端設(shè)備提供一個(gè)時(shí)間信號(hào)，在系統(tǒng)斷電后重新上電時(shí)，終端會(huì)通知服務(wù)器進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。校準(zhǔn)后的時(shí)鐘模塊可以提供年月日時(shí)分秒星期的萬年歷數(shù)據(jù)，用于系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)上傳數(shù)據(jù)。[0021]主控芯片I定時(shí)向硬件看門狗3輸出脈沖信號(hào)，當(dāng)硬件看門狗3不能定時(shí)接收到脈沖信號(hào)時(shí)就向主控芯片I發(fā)送一個(gè)復(fù)位信號(hào)。硬件看門狗3對(duì)終端起到保護(hù)作用，正常情況下，主控芯片I定時(shí)給硬件看門狗3輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)因程序跑飛導(dǎo)致出故障時(shí)，主控芯片I不能定時(shí)給硬件看門狗3輸出脈沖，硬件看門狗3就會(huì)輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)對(duì)主控芯片I進(jìn)行復(fù)位，保障程序的正確運(yùn)行。電源模塊8與蓄電池9相連，蓄電池9與蓄電池控制模塊10相連，電源模塊8和蓄電池控制模塊10同時(shí)接入終端內(nèi)各用電設(shè)備。電源模塊8通過將220V的交流電轉(zhuǎn)化為不同電壓等級(jí)的低壓直流電，為整個(gè)終端設(shè)備提供電源，保障整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。蓄電池控制模塊10用于控制蓄電池9的放電過程，當(dāng)蓄電池9因放電導(dǎo)致電壓過低時(shí)，停止放電，以對(duì)蓄電池9進(jìn)行保護(hù)。蓄電池9用于存儲(chǔ)電能，在交流斷電的情況下可以正常工作一段時(shí)間。本實(shí)用新型中的主控芯片I通過RS-485通信模塊2讀取外部配電變壓器智能電表的實(shí)時(shí)電參數(shù)，以及通過微波模塊5檢測(cè)外部入侵信號(hào)，并將讀取到的數(shù)據(jù)與入侵信號(hào)進(jìn)行處理后通過GPRS模塊4由無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與顯示，不僅具有配電變壓器運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，而且加入了微波檢測(cè)功能，可以對(duì)配電變壓器周圍是否有人及動(dòng)物活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷，配合斷電等信息，即可判斷是否可能發(fā)生了變壓器盜竊事件，并上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端，其特征在于:它包括有主控芯片、蓄電池、蓄電池控制模塊、電源模塊、GPRS模塊、RS-485通信模塊、硬件看門狗、微波模塊、非易失性存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，GPRS模塊、RS-485通信模塊、硬件看門狗、非易失性存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊分別與主控芯片之間雙向通信連接，微波模塊與主控芯片之間單向通信連接，其中， 主控芯片通過RS-485通信模塊讀取外部配電變壓器智能電表的實(shí)時(shí)電參數(shù)，以及通過微波模塊檢測(cè)外部入侵信號(hào)，并將讀取到的數(shù)據(jù)與入侵信號(hào)進(jìn)行處理后通過GPRS模塊由無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與顯示； 主控芯片將各種電力參數(shù)通過GPRS模塊由GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器，服務(wù)器發(fā)出的各種指令通過GPRS模塊由GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主控芯片； 非易失性存儲(chǔ)器接收并存儲(chǔ)由主控芯片上傳的數(shù)據(jù)，需要時(shí)主控芯片從非易失性存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器； 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊為主控芯片提供時(shí)間信號(hào)，主控芯片接收服務(wù)器指令輸出信號(hào)到實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊對(duì)時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)； 主控芯片定時(shí)向硬件看門狗輸出脈沖信號(hào)，當(dāng)硬件看門狗不能定時(shí)接收到脈沖信號(hào)時(shí)就向主控芯片發(fā)送一個(gè)復(fù)位信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端，其特征在于:電源模塊與蓄電池相連，蓄電池與蓄電池控制模塊相連，電源模塊和蓄電池控制模塊同時(shí)接入終端內(nèi)各用電設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端，其特征在于:主控芯片采用的單片機(jī)型號(hào)為C8051F020。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種配變狀態(tài)監(jiān)測(cè)終端，主要由主控芯片、蓄電池、蓄電池控制模塊、電源模塊、GPRS模塊、RS-485通信模塊及微波模塊組成，主控芯片通過RS-485通信模塊讀取外部配電變壓器智能電表的實(shí)時(shí)電參數(shù)，以及通過微波模塊檢測(cè)外部入侵信號(hào)，并將讀取到的數(shù)據(jù)與入侵信號(hào)進(jìn)行處理后通過GPRS模塊由無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機(jī)服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與顯示。本實(shí)用新型不僅具有配電變壓器運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，而且加入了微波檢測(cè)功能，可以對(duì)配電變壓器周圍是否有人及動(dòng)物活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷，配合斷電等信息，即可判斷是否可能發(fā)生了變壓器盜竊事件，并上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202978440SQ201220731218
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者郭俊峰, 鄔小均, 張志龍, 周興亞 申請(qǐng)人:重慶潤創(chuàng)科技有限公司