專利名稱：一種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，屬于配電室監(jiān)控信息采集技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)高速發(fā)展的城市化進(jìn)程，配電室呈大量增長(zhǎng)地趨勢(shì)，應(yīng)用信息化技術(shù)對(duì)配電室進(jìn)行有效地監(jiān)控，能夠提高突發(fā)事件的響應(yīng)速度，進(jìn)而提高電企的運(yùn)行效率降低運(yùn)營(yíng)成本，提升社會(huì)滿意度；然而隨著目前配電室的分布離散性越來越大，配電室內(nèi)的設(shè)備也在不斷增多，現(xiàn)有的配電室監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足配電室監(jiān)控信息采集的要求，如何解決遠(yuǎn)程對(duì)配電室內(nèi)關(guān)鍵部位的監(jiān)控，是配電室管理方式從有人值守向無人值守轉(zhuǎn)變過程中必須解決的問題，也是實(shí)現(xiàn)配電室進(jìn)行有效地信息化監(jiān)控的基礎(chǔ)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供ー種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電室內(nèi)關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)控的智能模擬量采集系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)通訊主機(jī)、模擬量采集分機(jī)、測(cè)溫射頻分機(jī)、電源和數(shù)據(jù)終端控制器；在所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中，主機(jī)控制器分別與存儲(chǔ)芯片、室內(nèi)溫濕度傳感器、以太網(wǎng)接ロ模塊、射頻模塊、GPRS無線通信模塊、主機(jī)CAN接入模塊和配電室監(jiān)控設(shè)備組相連；在所述模擬量采集分機(jī)中，分機(jī)控制器的通信端ロ與分機(jī)CAN接入模塊相連，分機(jī)控制器的I/o端ロ分別與測(cè)溫芯片、電壓采集電路和電流采集電路相連，所述電壓采集電路和電流采集電路的輸出端ロ與運(yùn)算放大器的輸入端相連，所述運(yùn)算放大器的輸出端與分機(jī)控制器的A/D端ロ相連；所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的主機(jī)CAN接入模塊通過CAN總線與至少ー個(gè)模擬量采集分機(jī)中的分機(jī)CAN接入模塊相連，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的射頻模塊通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)與至少ー個(gè)測(cè)溫射頻分機(jī)相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的以太網(wǎng)接ロ模塊通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)終端控制器相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的GPRS無線通信模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)終端控制器相連接；所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的主機(jī)控制器和模擬量采集分機(jī)中的分機(jī)控制器的電源端ロ均與電源相連。所述配電室監(jiān)控設(shè)備組包括煙感傳感器、防盜傳感器、排風(fēng)機(jī)、攝像頭、照明設(shè)備。所述電源包括開關(guān)電源和備用電源，開關(guān)電源與市電相連，備用電源為蓄電池。所述主機(jī)控制器設(shè)置有16路光耦隔離控制端ロ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果一、本實(shí)用新型實(shí)時(shí)采集配電室內(nèi)多個(gè)線路的電壓、電流數(shù)值和關(guān)鍵部位的溫度值，并傳送給遠(yuǎn)端的監(jiān)控值班室，達(dá)到了對(duì)配電室內(nèi)關(guān)鍵部位的遠(yuǎn)程監(jiān)控；ニ、本實(shí)用新型在配電室沒有以太網(wǎng)接入的條件下，可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)同監(jiān)控值班室的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不受配電室通信設(shè)施的影響，可以應(yīng)用于各種通信條件的配電室；三、本實(shí)用新型通過配電室監(jiān)控設(shè)備組可以實(shí)現(xiàn)煙霧報(bào)警功能、防盜功能、排風(fēng)功能、視頻功能、照明等功能，提升了配電室安全等級(jí)，避免故障的發(fā)生或故障進(jìn)ー步擴(kuò)大，做到防范于未然。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖I是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為數(shù)據(jù)通訊主機(jī)、2為模擬量采集分機(jī)、3為測(cè)溫射頻分機(jī)、4為電源、5為 數(shù)據(jù)終端控制器、6為主機(jī)控制器、7為存儲(chǔ)芯片、8為室內(nèi)溫濕度傳感器、9為以太網(wǎng)接ロ模塊、10為射頻模塊、11為GPRS無線通信模塊、12為主機(jī)CAN接入模塊、13為配電室監(jiān)控設(shè)備組、14為分機(jī)控制器、15為分機(jī)CAN接入模塊、16為測(cè)溫芯片、17為電壓采集電路、18為電流采集電路、19為運(yùn)算放大器。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I、模擬量采集分機(jī)2、測(cè)溫射頻分機(jī)3、電源4和數(shù)據(jù)終端控制器5，所述電源4為通訊主機(jī)I和模擬量采集分機(jī)2供電，電源4包括開關(guān)電源和備用電源，開關(guān)電源與市電相連選用帶±12V IA和5V 3A開關(guān)電源，備用電源選用12V的鉛酸蓄電池，所述數(shù)據(jù)終端控制器5設(shè)置在監(jiān)控值班室中。在所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中，主機(jī)控制器6分別與存儲(chǔ)芯片7、室內(nèi)溫濕度傳感器8、以太網(wǎng)接ロ模塊9、射頻模塊10、GPRS無線通信模塊11、主機(jī)CAN接入模塊12和配電室監(jiān)控設(shè)備組13相連；主機(jī)控制器6設(shè)置有16路光耦隔離控制端ロ實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸入輸出，以便擴(kuò)展更多的功能。 在所述模擬量采集分機(jī)2中，分機(jī)控制器14的通信端ロ與分機(jī)CAN接入模塊15相連，分機(jī)控制器14的I/O端ロ分別與測(cè)溫芯片16、電壓采集電路17和電流采集電路18相連，所述電壓采集電路17和電流采集電路18的輸出端ロ與運(yùn)算放大器19的輸入端相連，所述運(yùn)算放大器19的輸出端與分機(jī)控制器14的A/D端ロ相連。所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中的主機(jī)CAN接入模塊12通過CAN總線與至少ー個(gè)模擬量采集分機(jī)2中的分機(jī)CAN接入模塊15相連，CAN總線上的所有接入模塊帶有故障自動(dòng)斷線功能，出現(xiàn)故障自動(dòng)斷線，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中的射頻模塊10通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)與至少ー個(gè)測(cè)溫射頻分機(jī)3相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中的以太網(wǎng)接ロ模塊9通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)終端控制器5相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中的GPRS無線通信模塊11通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)終端控制器5相連接；所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中的主機(jī)控制器6和模擬量采集分機(jī)2中的分機(jī)控制器14的電源端ロ均與電源4相連。上述主機(jī)控制器6采用LPC1764微控制器，存儲(chǔ)芯片采用型號(hào)K9F1G08存儲(chǔ)容量為IGB的FLASH存儲(chǔ)芯片，室內(nèi)溫濕度傳感器8采用型號(hào)為SHT71的室內(nèi)溫濕度傳感器，以太網(wǎng)接ロ模塊9采用型號(hào)為DP83848IVV的低功耗以太網(wǎng)接ロ模塊，射頻模塊10采用nRF24L01的2. 4G射頻模塊，GPRS無線通信模塊11采用型號(hào)為MC52i的GPRS無線通信模塊，主機(jī)CAN接入模塊12采用型號(hào)為CTM1050T的CAN接入模塊，存儲(chǔ)芯片采用型號(hào)K9F1G08存儲(chǔ)容量為IGB的FLASH存儲(chǔ)芯片，以防止通訊中斷時(shí)采集數(shù)據(jù)的丟失，數(shù)據(jù)采用循環(huán)存儲(chǔ)方式，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的格式為日期、配電柜編號(hào)、數(shù)據(jù)類型、節(jié)點(diǎn)號(hào)、模擬量數(shù)值。上述分機(jī)控制器14采用型號(hào)為L(zhǎng)PCl 1C14的微控制器，分機(jī)CAN接入模塊15也采用型號(hào)為CTM1050T的CAN接入模塊，測(cè)溫芯片16采用型號(hào)為DS18b20的測(cè)溫芯片，運(yùn)算放大器19采用型號(hào)為MCP604的運(yùn)算放大器，電流采集電路18采集24路電流信號(hào)，直接連接到配電柜內(nèi)的電流互感器上，電壓采集電路17采集三相交流電壓，電壓采集電路17和電流采集電路18均采用型號(hào)為⑶4051的多通道電子開關(guān)用以切換采集通道，運(yùn)算放大器19將測(cè)得的電壓、電流信號(hào)整流放大后傳送到分機(jī)控制器14完成AD轉(zhuǎn)換，測(cè)溫芯片16采集被 測(cè)區(qū)域的溫度值，分機(jī)控制器14將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至主機(jī)控制器6。測(cè)溫射頻分機(jī)3中的射頻模塊采用型號(hào)為nRF24L01的2. 4G-2. 5 GHz世界通用ISM頻段單片無線收發(fā)器芯片，測(cè)溫射頻分機(jī)3的控制器選用8位AVR系列單片機(jī)Atmege48，測(cè)溫射頻分機(jī)3的溫度傳感器選用DS18b20測(cè)溫芯片，電池選用3#鋰電池。在配電室中，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I分別通過CAN總線和射頻網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)模擬量采集分機(jī)2和測(cè)溫射頻分機(jī)3進(jìn)行通訊，控制這些器件的工作并采集收集到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I中的配電室監(jiān)控設(shè)備組13包括煙感傳感器、防盜傳感器、排風(fēng)機(jī)、攝像頭、照明設(shè)備，實(shí)現(xiàn)煙霧報(bào)警功能、防盜功能、排風(fēng)功能、視頻功能、照明等功能，提升了配電室安全等級(jí)；同時(shí)數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I將配電室內(nèi)所測(cè)得的全部電流、電壓、溫度模擬量數(shù)據(jù)和配電室監(jiān)控設(shè)備組13中全部設(shè)備的開關(guān)量數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控值班室的數(shù)據(jù)終端控制器5上并接受其控制，對(duì)于沒有以太網(wǎng)接入條件的配電室，使用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊主機(jī)I和數(shù)據(jù)終端控制器5之間的通訊。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
權(quán)利要求1.ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)、模擬量采集分機(jī)(2)、測(cè)溫射頻分機(jī)(3)、電源(4)和數(shù)據(jù)終端控制器(5); 在所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)中，主機(jī)控制器(6)分別與存儲(chǔ)芯片(7)、室內(nèi)溫濕度傳感器(8 )、以太網(wǎng)接ロ模塊(9 )、射頻模塊(10 )、GPRS無線通信模塊(11)、主機(jī)CAN接入模塊(12)和配電室監(jiān)控設(shè)備組(13)相連； 在所述模擬量采集分機(jī)(2)中，分機(jī)控制 器(14)的通信端ロ與分機(jī)CAN接入模塊(15)相連，分機(jī)控制器(14)的I/O端ロ分別與測(cè)溫芯片(16)、電壓采集電路(17)和電流采集電路(18)相連，所述電壓采集電路(17)和電流采集電路(18)的輸出端ロ與運(yùn)算放大器(19)的輸入端相連，所述運(yùn)算放大器(19)的輸出端與分機(jī)控制器(14)的A/D端ロ相連； 所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)中的主機(jī)CAN接入模塊(12)通過CAN總線與至少ー個(gè)模擬量采集分機(jī)(2)中的分機(jī)CAN接入模塊(15)相連，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)中的射頻模塊(10)通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)與至少ー個(gè)測(cè)溫射頻分機(jī)(3)相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)中的以太網(wǎng)接ロ模塊(9)通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)終端控制器(5)相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)中的GPRS無線通信模塊(11)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)終端控制器(5)相連接； 所述數(shù)據(jù)通訊主機(jī)(I)中的主機(jī)控制器(6)和模擬量采集分機(jī)(2)中的分機(jī)控制器(14)的電源端ロ均與電源(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，其特征在于所述配電室監(jiān)控設(shè)備組(13)包括煙感傳感器、防盜傳感器、排風(fēng)機(jī)、攝像頭、照明設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，其特征在于所述電源(4)包括開關(guān)電源和備用電源，開關(guān)電源與市電相連，備用電源為蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，其特征在于所述主機(jī)控制器(6)設(shè)置有16路光耦隔離控制端ロ。
專利摘要一種智能配電室模擬量采集系統(tǒng)，屬于配電室監(jiān)控信息采集技術(shù)領(lǐng)域；解決的技術(shù)問題是提供一種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電室內(nèi)關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)控的智能模擬量采集系統(tǒng)；采用的技術(shù)方案是包括數(shù)據(jù)通訊主機(jī)、模擬量采集分機(jī)、測(cè)溫射頻分機(jī)、電源和數(shù)據(jù)終端控制器，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的主機(jī)CAN接入模塊通過CAN總線與至少一個(gè)模擬量采集分機(jī)中的分機(jī)CAN接入模塊相連，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的射頻模塊通過無線射頻網(wǎng)絡(luò)與至少一個(gè)測(cè)溫射頻分機(jī)相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的以太網(wǎng)接口模塊通過以太網(wǎng)與數(shù)據(jù)終端控制器相連接，數(shù)據(jù)通訊主機(jī)中的GPRS無線通信模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)終端控制器相連接；本實(shí)用新型適用于各種配電室。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202421863SQ20112057153
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者楊北革, 段曉峰, 王曉強(qiáng), 高明 申請(qǐng)人:山西省電力公司大同供電分公司