專利名稱：城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以解決供電線路分段真空開關(guān)的故障預(yù)警問題，提高供電可靠性的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與布局日趨復(fù)雜，用電量不斷的增加，對供電的可靠性及供電質(zhì)量要求也越來越高。為了提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)運行的可靠性和安全性，需要在輸電線路上，每隔一定距離，裝設(shè)一套分段開關(guān)。一旦發(fā)生故障，可以分段隔離，便于盡早發(fā)現(xiàn)故障，進(jìn)行檢修。這樣可以減少停電時間，縮小停電范圍，提高供電的可靠性。目前，在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)應(yīng)用了較多種類的分段開關(guān)是由真空斷路器構(gòu)成的，其應(yīng)用效果較好。但由于該開關(guān)運行在戶外，受到風(fēng)刮、日曬、雨淋、污染等惡劣環(huán)境的影響，常發(fā)生以下故障:(1)滅弧室真空度下降。若不能及時發(fā)現(xiàn)，在開斷大的短路電流時就有可能造成真空滅弧室爆炸，造成斷路器整體炸裂。(2)由于箱體密封性能下降，箱體內(nèi)部凝露或進(jìn)水、污染等，造成箱體內(nèi)部導(dǎo)體對地放電或短路。如果長時間運行，將引起火災(zāi)。真空分段開關(guān)因其特殊地安裝環(huán)境和應(yīng)用方式，它不像戶內(nèi)開關(guān)那樣可以進(jìn)行真空度及凝露監(jiān)測預(yù)防，目前，針對我國城鄉(xiāng)供電線路的分段真空開關(guān)的運行狀態(tài)檢測與故障預(yù)警技術(shù)相對落后，沒有現(xiàn)成的解決方案，主要靠人工現(xiàn)場巡檢故障，工作量大，巡檢周期長，往往是一臺分段開關(guān)安裝后，幾年內(nèi)無人問津，只有當(dāng)斷路器發(fā)生了事故才去處理，影響了城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的生活，而且對于一些潛在故障和輕微故障狀態(tài)無法發(fā)現(xiàn)，影響了供電的可靠性和安全性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種解決供電線路分段真空開關(guān)的遠(yuǎn)程故障預(yù)警問題的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)，能準(zhǔn)確采集真空分段開關(guān)的狀態(tài)信息，遠(yuǎn)程無線發(fā)送狀態(tài)信息，辨識故障類型，預(yù)測故障情況。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)，用于實時監(jiān)測真空分段開關(guān)的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障，辨識故障，包括真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊、故障預(yù)警終端裝置、GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)、與故障預(yù)警終端裝置之間通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線通信并且能夠遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端裝置的監(jiān)測主站，其特征在于:
所述真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊由多個傳感器構(gòu)成，包括三相電流互感器、濕度傳感器、聲波傳感器、分合閘狀態(tài)信號傳感器，用于采集真空分段開關(guān)的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號； 所述故障預(yù)警終端裝置包括信號調(diào)理電路、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、控制芯片、通信模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊、時鐘模塊、報警模塊；信號調(diào)理電路的輸入端上連接有真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊，信號調(diào)理電路接收真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊采集到的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號送入A/D數(shù)據(jù)采集模塊，A/D數(shù)據(jù)采集模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成離散數(shù)字信號并送入控制芯片進(jìn)行相關(guān)故障處理；所述的控制芯片與通信模塊相連接，控制通信模塊通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測主站發(fā)送和接收GSM信息數(shù)據(jù)；電源模塊、時鐘模塊和鍵盤模塊分別與控制芯片的輸入端相連接，向控制芯片提供電源、時鐘信息和輸入控制命令；所述的報警模塊與控制芯片的輸出端相連接，判斷采集到的狀態(tài)信號與正常工作狀態(tài)信號不符時，所述報警模塊以鈴聲報警；顯示模塊與控制芯片的輸出端相連接，顯示故障預(yù)警終端裝置的各種狀態(tài)信息；
所述監(jiān)測主站包括內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置、串口通信線路、通過串口通信線路與內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置相連接的工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器、與工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器相連接的故障顯示裝置。監(jiān)測主站與故障預(yù)警終端之間通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線通信；一個監(jiān)測主站可以遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端。所述控制芯片單片機(jī)芯片，或者是DSP芯片，或者其他嵌入式芯片。本發(fā)明具有如下積極效果:
本發(fā)明實現(xiàn)了農(nóng)網(wǎng)配電線路的真空分段開關(guān)的分/合閘狀態(tài)、線路電流、開關(guān)相內(nèi)濕度、帶電體放電聲波信號等參數(shù)的檢測，以及對線路過負(fù)荷、開關(guān)箱內(nèi)進(jìn)水與結(jié)露、真空斷路器的真空度惡化、導(dǎo)線對地放電等進(jìn)行判斷。并當(dāng)真空分段開關(guān)運行異常或故障時，將其故障特征通過GSM短信方式將相關(guān)信息上報主站，為解決了供電線路分段真空開關(guān)的故障預(yù)警問題，提供一個手段。本發(fā)明的應(yīng)用將便于盡早發(fā)現(xiàn)分段真空開關(guān)的故障，及時進(jìn)行檢修，可以減少停電時間，提高了農(nóng)網(wǎng)配電線路的可靠性和安全性。


圖1為本發(fā)明提供的一種真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)圖。圖2為本發(fā)明的故障預(yù)警終端裝置的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。圖3為本發(fā)明的監(jiān)測主站的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的具體實施方式
中采用單片機(jī)實現(xiàn)的故障預(yù)警終端裝置的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。圖5為本發(fā)明的具體實施方式
中所提供的計算機(jī)與TC35的連接圖。圖6為本發(fā)明的濕度傳感器及信號調(diào)理電路的連接電路圖。圖7為本發(fā)明的聲波傳感器及信號調(diào)理電路的連接電路圖。圖8為本發(fā)明的電流傳感器及調(diào)理電路的連接電路圖。圖9為本發(fā)明的真空開關(guān)的分合閘狀態(tài)傳感器及調(diào)理電路的連接電路圖。
具體實施方案本發(fā)明的核心是提供一種用于檢測真空分段開關(guān)故障的故障預(yù)警系統(tǒng)，該故障預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)方便、高效地對多個真空分段開關(guān)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)警。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)用于實時監(jiān)測真空分段開關(guān)的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障，辨識故障，包括真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊1、與真空分段開關(guān)狀態(tài)采集模塊I相連接的故障預(yù)警終端裝置2、GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)3、與故障預(yù)警終端裝置之間通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線通信并且能夠遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端裝置的監(jiān)測主站4?；竟ぷ髟頌?真空分段開關(guān)狀態(tài)采集模塊I實時檢測農(nóng)網(wǎng)配電線路的真空分段開關(guān)的分/合閘狀態(tài)、開關(guān)出線電流、開關(guān)箱內(nèi)濕度、帶電體放電聲波信號等狀態(tài)信息，并將這些信息送入故障預(yù)警終端裝置2中；利用故障預(yù)警終端裝置2中預(yù)置的故障算法程序，對線路過負(fù)荷、真空斷路器的真空度是否惡化、導(dǎo)線是否對地放電等故障進(jìn)行判斷，對診斷出的故障結(jié)果一方面在故障預(yù)警終端裝置2的顯示裝置上報警顯示，另一方面通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)3將分段開關(guān)狀態(tài)信息和故障信息以GSM無線短信方式傳送給上級監(jiān)測主站4，一個監(jiān)測主站4可以遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端2，實現(xiàn)監(jiān)測主站4對多個不同地點的分段開關(guān)狀態(tài)和故障信息進(jìn)行匯總、分類和顯示，以便集中由人工對故障進(jìn)行及時處理。本發(fā)明所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警裝置的功能有:(1)檢測功能。實時檢測農(nóng)網(wǎng)配電線路的真空分段開關(guān)的分/合閘狀態(tài)、三相線路電流、開關(guān)相內(nèi)濕度、帶電體放電聲波信號等參數(shù)。(2)故障預(yù)警功能。通過算法程序，實現(xiàn)線路過負(fù)荷、開關(guān)箱內(nèi)結(jié)露與進(jìn)水、真空斷路器的真空度惡化、導(dǎo)線對地放電等異常與故障現(xiàn)象的判斷。(3)無線通信報警功能。一旦發(fā)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)變位、以及開關(guān)運行出現(xiàn)異常和故障，故障預(yù)警終端自動通過GSM短信方式將相關(guān)信息上報主站。(4)主站可通過GSM短信方式了解故障預(yù)警終端的工作狀態(tài)，以及獲取分段真空開關(guān)的運行狀態(tài)。如圖2所示，為本發(fā)明的故障預(yù)警終端裝置的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。所述真空分段開關(guān)的狀態(tài)米集模塊I由多個傳感器構(gòu)成，包括三相電流互感器5、濕度傳感器6、聲波傳感器
7、分合閘狀態(tài)信號傳感器8，用于采集真空分段開關(guān)的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號。所述故障預(yù)警終端裝置2包括信號調(diào)理電路9、A/D數(shù)據(jù)采集模塊10、控制芯片
11、通信模塊12、顯示模塊13、鍵盤模塊14、電源模塊15、時鐘模塊16、報警模塊17 ;信號調(diào)理電路9的輸入端上連接有真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊I，信號調(diào)理電路9接收真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊I采集到的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號送入A/D數(shù)據(jù)采集模塊10，A/D數(shù)據(jù)采集模塊10將模擬量轉(zhuǎn)換成離散數(shù)字信號并送入控制芯片11進(jìn)行相關(guān)故障處理。所述控制芯片11與通信模塊12相連接，控制通信模塊12通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測主站4發(fā)送和接收GSM信息數(shù)據(jù)；電源模塊15、時鐘模塊16和鍵盤模塊14分別與控制芯片11的輸入端相連接，向控制芯片11提供電源、時鐘信息和輸入控制命令；所述報警模塊17與控制芯片11的輸出端相連接，判斷采集到的狀態(tài)信號與正常工作狀態(tài)信號不符時，所述報警模塊17以鈴聲報警；顯示模塊13與控制芯片11的輸出端相連接，顯示故障預(yù)警終端2 (故障預(yù)警終端裝置)的各種狀態(tài)信息。控制芯片11可以是常規(guī)的單片機(jī)如80C51系列，或者DSP數(shù)字信號處理芯片如TI2812系列，或者其他微型控制芯片；或者其他嵌入式芯片。
故障預(yù)警終端2中集成的故障診斷程序的故障判別依據(jù)如下:
(I)、線路過負(fù)荷的判斷。根據(jù)三相電流互感器送來的三相電流值。該任意一項電流值大于過負(fù)荷值時，則認(rèn)為該線路過負(fù)荷。過負(fù)荷值根據(jù)實際線路的負(fù)荷情況而定。(2)、開關(guān)箱內(nèi)進(jìn)水與結(jié)露的判斷。根據(jù)濕度傳感器送來信號的大小，按四個檔次來確定開關(guān)箱內(nèi)干燥、潮濕、結(jié)露、進(jìn)水。(3)、真空斷路器的真空度惡化與導(dǎo)線對地放電的判斷。根據(jù)1#、2#聲波傳感器送來電壓值，判斷真空斷路器的真空度惡化與導(dǎo)線對地放電。如圖3所示，圖3為上位監(jiān)測主站4的組成連接示意圖，所述監(jiān)測主站4包括內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置41、串口通信線路42、通過串口通信線路42與內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置41相連接的工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器43、與工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器43相連接的故障顯示裝置44。本系統(tǒng)在通訊方式上，為了節(jié)省一次投資，摒棄光纖通訊，采用基于GSM的無線通信網(wǎng)絡(luò)傳遞訊息，當(dāng)主站需要了解故障預(yù)警終端2的工作狀態(tài)和獲取分段真空開關(guān)的運行狀態(tài)時，可通過GSM無線短信方式呼喚故障預(yù)警終端。一個監(jiān)測主站4可以遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端2，實現(xiàn)監(jiān)測主站4對多個不同地點的分段開關(guān)狀態(tài)和故障信息進(jìn)行匯總、分類和顯示，以便集中由人工對故障進(jìn)行及時處理。下面給出部分模塊的實現(xiàn)實例:
1、故障預(yù)警終端:
故障預(yù)警終端對功能要求較高，而且存在著較繁重的計算任務(wù)。為此，如圖2、4所示，控制芯片11選用美國Microchip公司的高速CMOS處理器PIC18F4520單片機(jī)，其內(nèi)部資源極其豐富。PIC18F4520具有以下特點:高速、內(nèi)部采用哈佛總線結(jié)構(gòu)和精簡指令集(RISC)并結(jié)合流水線取指令方式，指令的執(zhí)行速度比一般的單片機(jī)要快4 5倍；低功耗，PIC18F4520采用CMOS電路設(shè)計，并結(jié)合了諸多的節(jié)點特性，功耗很低；開發(fā)容易，完全支持MCC18編譯器，MCC18幾乎完全支持標(biāo)準(zhǔn)C，代碼轉(zhuǎn)換效率很高。PIC18F4520是一款采用納瓦技術(shù)的40引腳增強(qiáng)型閃存單片機(jī)，它具有3個可編程外部中斷，4個輸入電平變化中斷，2個捕捉/比較/PWM(CCP)模塊和增強(qiáng)型捕捉/比較/PWM(ECCP)模塊，主同步串口(支持3線SPI模式和I2C主從模式)，增強(qiáng)型可尋址USART模塊以及13路通道的10位A/D數(shù)據(jù)采集模塊。所述真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊I由多個傳感器構(gòu)成，包括三相電流互感器5(三相電流互感器TAa、TAb、TAc)、濕度傳感器6、聲波傳感器7 (1#、2#聲波傳感器)、分合閘狀態(tài)信號傳感器8，用于采集真空分段開關(guān)的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號；
故障預(yù)警終端2由單片機(jī)芯片11、時鐘芯片16 (時鐘模塊)、GSM模塊12 (TC35通信模塊)、顯不模塊13、鍵盤輸入模塊(鍵盤模塊14)、開關(guān)量輸入電路、電源模塊15、報警模塊17幾個部分構(gòu)成。其接線原理如下:
(1)、三相電流互感器(了4&、了々13、了4(3)。主要用于判斷線路是否過負(fù)荷。選用采用霍爾型，輸出為O 5V。通過雙絞線接到PIC18F4520單片機(jī)的模擬量輸入引腳ANO AN2。(2)、濕度傳感器。主要用于檢測開關(guān)箱內(nèi)是否進(jìn)水與結(jié)露。該濕度傳感器選用輸出為O 5V信號，通過雙絞線接到PIC18F4520單片機(jī)的模擬量輸入引腳AN3。
(3)、1#、2#聲波傳感器。i#、2#聲波傳感器用來測試導(dǎo)體對地放電時的音頻信號，當(dāng)真空斷路器的真空度惡化與導(dǎo)線對地放電時該傳感器將輸出對應(yīng)電壓信號。該傳感器用于判斷真空斷路器的真空度是否惡化，決定滅弧室是否還能繼續(xù)使用，同時判斷各相對地的是否發(fā)生放電現(xiàn)象。用2個可以判斷出哪一相真空斷路器或線路出現(xiàn)異常。該傳感器選用輸出為O 5V信號，通過雙絞線接到PIC18F4520單片機(jī)的模擬量輸入引腳AM、AN5。(4)、分合閘狀態(tài)信號傳感器(光電稱合器),真空開關(guān)的分/合閘狀態(tài)信號通過光電耦合器送至PIC18F4520單片機(jī)的模擬量輸入引腳RCO。(5)、單片機(jī)與TC35模塊的通信接口電路。PIC18F4520單片機(jī)與TC35通過九針串口(RS232)相連接，見圖4。信號調(diào)理電路(9)由3個電流傳感器、I個濕度傳感器、2個聲波傳感器、I個分合閘狀態(tài)信號傳感器的輸出電信號的變換電路組成。A/D數(shù)據(jù)采集模塊(10)采用專用的A/D芯片AD1674，其輸入信號由信號調(diào)理電路(9)提供，經(jīng)過AD1674的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號的形式輸出給單片機(jī)芯片(11)。如圖6所示，為本發(fā)明的濕度傳感器及信號調(diào)理電路的連接電路圖，圖中虛線左側(cè)為濕度傳感器，虛線右側(cè)為濕度信號調(diào)理電路。本發(fā)明的濕度傳感器采用法國Humirel公司推出的一款電容式相對濕度傳感器HS1100,它是一種基于電容原理的濕度傳感器，相對濕度的變化和電容值呈線性規(guī)律。在測試時，電容值隨著空氣濕度的變化而變化，為了有效地數(shù)據(jù)采集，可將電容值的變化轉(zhuǎn)換成電壓或頻率的變化，即用555集成電路組成振蕩電路，HSllOO濕度傳感器充當(dāng)振蕩電容，完成濕度到頻率的轉(zhuǎn)換。濕度的脈沖信號f經(jīng)過后面的二極管Dl整流、RC積分電路，得到隨濕度變化的電壓。由于信號比較微弱，再經(jīng)過一個同向比例放大器把信號放大，最終把信號調(diào)理為0-5V的輸出，通過引腳AN3送到A/D采集模塊10。如圖7所示，為本發(fā)明的聲波傳感器及信號調(diào)理電路的連接電路圖，圖中虛線左側(cè)為1#、2#聲波傳感器，虛線右側(cè)為聲波信號調(diào)理電路。本發(fā)明的真空開關(guān)內(nèi)的聲音信號采用對聲音敏感的電容式駐極體話筒來采集。該電容式駐極體話筒即為聲波傳感器，其原理是:聲波使話筒內(nèi)的駐極體薄膜振動，導(dǎo)致電容的變化，而產(chǎn)生與之對應(yīng)變化的微小電壓。這一電壓經(jīng)濾波放大后，被轉(zhuǎn)化成(T5V的標(biāo)準(zhǔn)電壓，送給AD數(shù)據(jù)采集模塊。如圖所示。輸入信號為聲音信號，通過XF-18D駐極體電容式微麥克風(fēng)進(jìn)行測量,輸出信號經(jīng)MAX4477構(gòu)成的前置放大電路，得到(T5V的電壓信號，送給A/D采集模塊，進(jìn)行電壓A/D采樣。如圖8所示，為本發(fā)明的電流傳感器及調(diào)理電路的連接電路圖，圖中虛線左側(cè)為三相電流傳感器，虛線右側(cè)為電流信號調(diào)理電路。本發(fā)明的分段開關(guān)的電流采用市場上常見的LT系列電流傳感器LT100來采集電流，以A相為例，轉(zhuǎn)換電阻RL計算公式:RL( Ω )=Ua測量電壓輸出/ Il輸出，得到-5、5V標(biāo)準(zhǔn)電壓信號，通過引腳AN0、AN1、AN2送給A/D數(shù)據(jù)采集模塊10采集信號。如圖9所示為本發(fā)明的真空開關(guān)的分/合閘狀態(tài)傳感器及調(diào)理電路的連接電路圖，圖中虛線左側(cè)為分/合閘狀態(tài)傳感器，虛線右側(cè)為合閘信號調(diào)理電路。由低通濾波電路和光電耦合電路構(gòu)成。本發(fā)明將斷路器輔助觸點用作分/合閘狀態(tài)傳感器，即通過斷路器輔助觸點的信息，完成對斷路器分閘、合閘狀態(tài)的檢測。當(dāng)真空斷路器處于合閘狀態(tài)時，其輔助觸點閉合，電路接通，發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，電路輸出電壓是O ;當(dāng)真空斷路器處于分閘狀態(tài)時，其輔助觸點斷開，電路沒有接通，發(fā)光二極管不不發(fā)光，光敏三極管截止，電路輸出電壓是5V。真空開關(guān)的分/合閘狀態(tài)檢測電路的輸出信號送至PIC18F4520單片機(jī)的數(shù)字量輸入引腳RCO。2、監(jiān)測主站
監(jiān)測主站4位于縣局調(diào)度中心或變電站。監(jiān)測主站的主要硬件設(shè)備為:一臺作為監(jiān)測主站服務(wù)器的工業(yè)計算機(jī)、內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端和兩者相連的串口線。如圖5所示。其原理為:由TC35短信息接收終端，接收來自故障預(yù)警終端發(fā)來的故障預(yù)警信號，然后通過RS232串口線送給監(jiān)測主站服務(wù)器。另一方面，主站需要了解故障預(yù)警終端的工作狀態(tài)，以及獲取分段真空開關(guān)的運行狀態(tài)時，可通過TC35向故障預(yù)警終端發(fā)送呼喚信息。監(jiān)測主站計算機(jī)采用9針D-SUB接頭的RS232接口與TC35的連接。由于計算機(jī)的TXD和RXD電平為TTL邏輯電平，必須經(jīng)過RS-232電平轉(zhuǎn)換，將TTL電平轉(zhuǎn)化成RS-232電平，才能和TC35進(jìn)行串行通信。為此，使用了 MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換?？梢愿鶕?jù)需要通過軟件控制TC35工作。(I)、主站服務(wù)器基本配置:CPU Intel奔騰IV 2.4G高速處理器；硬盤80G用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；內(nèi)存高速512MB ;顯示器17英寸液晶顯示器；操作系統(tǒng)為WINDOWS 2000Server / WINDOWS XP。( 2 )、主站服務(wù)器基本功能
①實時接收故障預(yù)警終端發(fā)來的信息并分類保存對遠(yuǎn)程終端進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視管理數(shù)據(jù)庫，并能夠?qū)崟r顯示各故障預(yù)警終端的情況，打印備份的數(shù)據(jù)庫。(3 )、GSM無線通信模塊
GSM無線通信模塊的核心芯片為TC35。TC35是SIEMENS公司推出的GSM專用調(diào)制解調(diào)器，它可在GSM網(wǎng)中完成語音、數(shù)據(jù)呼叫、短消息以及傳真的傳送。TC35具有標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接口和完整的SM卡閱讀器，其性價比、可靠性都很高。
權(quán)利要求
1.一種城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)，用于實時監(jiān)測真空分段開關(guān)的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障，辨識故障，包括真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊(I)、故障預(yù)警終端裝置(2)、GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)(3)、與故障預(yù)警終端裝置之間通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線通信并且能夠遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端裝置的監(jiān)測主站(4)，其特征在于: 所述真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊(I)由多個傳感器構(gòu)成，包括三相電流互感器(5)、濕度傳感器(6)、聲波傳感器(7)、分合閘狀態(tài)信號傳感器(8)，用于采集真空分段開關(guān)的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號； 所述故障預(yù)警終端裝置(2)包括信號調(diào)理電路(9)、A/D數(shù)據(jù)采集模塊(10)、控制芯片(11)、通信模塊(12 )、顯示模塊(13 )、鍵盤模塊(14 )、電源模塊(15 )、時鐘模塊(16 )、報警模塊(17)； 信號調(diào)理電路(9)的輸入端上連接有真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊(1)，信號調(diào)理電路(9)接收真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊(I)采集到的三相電流、濕度、聲音、分合閘狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號送入A/D數(shù)據(jù)采集模塊(10)，A/D數(shù)據(jù)采集模塊(10)將模擬量轉(zhuǎn)換成離散數(shù)字信號并送入控制芯片(11)進(jìn)行相關(guān)故障處理； 所述控制芯片(11)與通信模塊(12 )相連接，控制通信模塊(12 )通過GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測主站(4)發(fā)送和接收GSM信息數(shù)據(jù)；電源模塊(15)、時鐘模塊(16)和鍵盤模塊(14)分別與控制芯片(11)的輸入端相連接，向控制芯片(11)提供電源、時鐘信息和輸入控制命令；所述報警模塊(17)與控制芯片(11)的輸出端相連接，判斷采集到的狀態(tài)信號與正常工作狀態(tài)信號不符時，所述報警模塊(17)以鈴聲報警；顯示模塊(13)與控制芯片(11)的輸出端相連接，顯示故障預(yù)警終端裝置(2)的各種狀態(tài)信息； 所述監(jiān)測主站(4)包括內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置(41)、串口通信線路(42)、通過串口通信線路(42)與內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置(41)相連接的工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器(43 )、與工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器(43 )相連接的故障顯示裝置(44 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述控制芯片(11)是單片機(jī)芯片，或者是DSP芯片，或者其他嵌入式芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種城鄉(xiāng)供電線路真空分段開關(guān)故障預(yù)警系統(tǒng)，包括真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊、故障預(yù)警終端裝置、GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程管理多個故障預(yù)警終端裝置的監(jiān)測主站，真空分段開關(guān)的狀態(tài)采集模塊包括三相電流互感器、濕度傳感器、聲波傳感器、分合閘狀態(tài)信號傳感器；故障預(yù)警終端裝置包括信號調(diào)理電路、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、控制芯片、通信模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊、時鐘模塊、報警模塊；監(jiān)測主站包括內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置、串口通信線路、通過串口通信線路與內(nèi)置GSM無線通信模塊短信息接收終端裝置相連的工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器、與工業(yè)計算機(jī)服務(wù)器相連接的故障顯示裝置，可以解決供電線路分段真空開關(guān)的故障預(yù)警問題，提高供電可靠性。
文檔編號G01D21/02GK103196495SQ201310110808
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者王福忠, 錢偉, 許孝卓, 高彩霞, 陳昊, 王欣, 黨建軍, 許勝軍 申請人:河南理工大學(xué)