專利名稱：風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能監(jiān)控裝置，特別涉及一種風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電做為綠色、環(huán)保、可再生型能源，近年來在國內(nèi)得到了越來越多的重視和十分迅速的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)一步趨于成熟，風(fēng)力發(fā)電成本大幅下降，風(fēng)電裝機容量逐年快速提高。隨著風(fēng)力發(fā)電在社會及國民生活中的地位不斷提高，社會效益及經(jīng)濟(jì)效益日益明顯，對一次設(shè)備及二次設(shè)備提出了更高的技術(shù)要求，發(fā)電、變電、電力傳輸、保護(hù)監(jiān)視、控制調(diào)節(jié)等自動化水平也大大得到發(fā)展。
當(dāng)前，國內(nèi)外風(fēng)電工程均按"少人值守"的運行管理方式設(shè)計，整個風(fēng)電
場的集控室設(shè)置在升壓站側(cè)，35kv(或10kv) 、 110kv/220kv纟效機保護(hù)裝置統(tǒng)一組建為升壓變電站綜合自動化系統(tǒng)，進(jìn)而通過遠(yuǎn)方調(diào)度來實現(xiàn)對升壓站的"遙信、遙測、遙控、遙調(diào)"功能。
由于35kv (或10kv)箱變距離集控室較遠(yuǎn)，又非常分散， 一直以來，升壓站綜合系統(tǒng)都無法實現(xiàn)對35kv (或10kv)箱變的監(jiān)視和控制。
使用傳統(tǒng)發(fā)電廠或變電站系統(tǒng)的保護(hù)測控裝置存在諸多不足體積大、成本高、溫度范圍窄、資源配置不對應(yīng)、通訊轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)過多等。例如，傳統(tǒng)的測控裝置一般針對多條線路或多巻變壓器而配置很多開關(guān)量、模擬量輸入，開關(guān)量出口也較多，使得體積、成本、資源配置、裝置安裝方式難以適應(yīng)風(fēng)電場的要求。特別是風(fēng)電場一般處在環(huán)境溫度比較惡劣的地區(qū)，常常要求設(shè)備在-40°C~-60° C都能正常工作，對裝置的各個器件性能是一個嚴(yán)峻的考驗。
因此，如何將上述現(xiàn)有技術(shù)加以解決，即為本領(lǐng)域技術(shù)人員所欲研究的方向所在。
發(fā)明內(nèi)容
3本實用新型的主要目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種風(fēng)電箱變智 能監(jiān)控裝置，用于完成風(fēng)電機組升壓變壓器的狀態(tài)顯示、狀態(tài)變化記錄，輸出 的電壓、電流、功率、頻率的測量、各種控制開關(guān)的合分操作、信息遠(yuǎn)傳及變 壓器溫度測量等。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其包括
一本體單元、 一顯示單元及一通信單元，所述的本體單元通過現(xiàn)場總線與所述 的顯示單元及所述的通信單元進(jìn)行通信。
較佳的，所述的本體單元包括 低通濾波器，其將采集的信號進(jìn)行低通濾波；
運算放大器，其與所述的低通濾波器相連，將濾波后的信號進(jìn)行放大；
第一中央處理器，其與所述的運算放大器相連，處理放大后的信號。
較佳的，所述的顯示單元包括一第二中央處理器，其通過現(xiàn)場總線與所述 的第 一 中央處理器進(jìn)行通信。
較佳的，所述的顯示單元還包括一顯示器、多個指示燈及一鍵盤，所述的 顯示器、所述的多個指示燈及所述鍵盤均與所述第二中央處理器相連。
較佳的，所述的通信單元包括一第三中央處理器及以太網(wǎng)，所述的第三中 央處理器通過所述現(xiàn)場總線與所述的第 一 中央處理器進(jìn)行通信；所述的以太網(wǎng) 與所述的第三中央處理器相連，用于接收及上傳信息。
較佳的，所述的以太網(wǎng)為電以太網(wǎng)或光纖以太網(wǎng)。
較佳的，所述的現(xiàn)場總線為高速現(xiàn)場總線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于
1、 各部分最大限度地減少彼此的干擾、實現(xiàn)靈活的安裝配置、各部分實時 進(jìn)行互檢、部分功能失效不影響整體；
2、 由于整個裝置按功能模塊劃分，可以進(jìn)行分散安裝，避免了單元裝置體 積過大、安裝不靈活的缺點；
3、 由于顯示單元與本體單元分開，可以將顯示部分放置在操作人員舒適、 安全方^更的;t也方；
4、 通信部分通常是抗干擾薄弱的環(huán)節(jié)，本裝置使用雙路內(nèi)部預(yù)置式光纖以 太網(wǎng)，以通信速度塊、抗干擾性能高的光纖作為通信介質(zhì)，極大的提供裝置的 通信速度，降低外部干擾威脅；
5、 在通信單元中，由于由獨立的第三中央處理器處理通信數(shù)據(jù)，大大減輕了本體單元中第一中央處理器的負(fù)擔(dān)，對提高裝置的可靠性、實時性、優(yōu)化編 程等起到了很好的作用。


圖1為本實用新型風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置的組成框圖2為本實用新型風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置的各組成部分示意附圖標(biāo)記說明1-本體單元；2-顯示單元；3-通信單元；ll-低通濾波器；
12-運算放大器；13-第一中央處理器；21-顯示器；22-多個指示燈；23-鍵盤；
24-第二中央處理器；31-第三中央處理器；32-以太網(wǎng)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的 說明。
參閱圖1所示，為本實用新型風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置的組成框圖，風(fēng)電箱 變智能監(jiān)控裝置包括一本體單元1、 一顯示單元2、 一通信單元3。所述的本體 單元l、顯示單元2及通信單元3各部分獨立、協(xié)同工作，完成各自的任務(wù)，并 以通信方式交換信息。其中，本體單元l通過現(xiàn)場總線(field bus)與顯示單 元2進(jìn)行信息交換，本體單元1通過高速現(xiàn)場總線(high-speed field bus) 與通信單元3進(jìn)行信息交換。
參閱圖2所示，為本實用新型風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置的各組成部分示意圖， 所述的本體單元1包括低通濾波器11,運算放大器12、 一第一中央處理器13, 如圖1所示，現(xiàn)場箱變的模擬信號經(jīng)低通濾波器11濾波后進(jìn)入運算放大器12, 運算放大器12將濾波后的信號進(jìn)行放大，然后進(jìn)入第一中央處理器13進(jìn)行處 理，經(jīng)第一中央處理器13的處理后，計算得到風(fēng)電機組升壓變壓器輸出的電壓、 電流、功率、頻率等電氣量，以及變壓器當(dāng)前的溫度、接地電阻等安全參數(shù)。 其中，上述的中央處理器13可內(nèi)置有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以使放大后的模擬信 號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
所述的顯示單元2包括一顯示器21、多個指示燈22、 一鍵盤23及一第二 中央處理器24,所述的第二中央處理器24通過現(xiàn)場總線與所述的第一中央處理 器進(jìn)行通信，所述的第二中央處理器24分別與所述的顯示器21、所述的多個指 示燈22及所述鍵盤23連接，所述的顯示單元2通過顯示器21、多個指示燈22及鍵盤23等與操作人員進(jìn)行對話，完成相應(yīng)的控制、監(jiān)視、設(shè)置、存儲等任務(wù)，
并通過現(xiàn)場總線與所述的本體單元1進(jìn)行信息交換。
所述的通信單元3包括一第三中央處理器31、以太網(wǎng)32,所述的以太網(wǎng)可 為兩路，所述的以太網(wǎng)32可為電以太網(wǎng)或光纖以太網(wǎng)，所述的第三中央處理器 31與所述的以太網(wǎng)32相連，通過所述的電以太網(wǎng)或光纖以太網(wǎng)與操作員站或上 級調(diào)度聯(lián)網(wǎng)，接收或上傳信息。所述的通信單元3還可包括f 1 a sh存儲器及sdr am 存儲器。
本實用新型風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置可通過一 GPS模塊發(fā)給脈沖信號，保持 裝置時間統(tǒng)一。上述的本體單元1通過采集處理開關(guān)量(di)獲得風(fēng)電場一次 設(shè)備的開關(guān)信息、狀態(tài)信息；所述的本體單元1根據(jù)從顯示單元2及通信單元3 送來的控制信息，控制出口 (do)信號操作外部開關(guān)的合分。
由于風(fēng)力發(fā)電場各機組比較分散，各機組相距較遠(yuǎn)，環(huán)境條件嚴(yán)酷。本實 用新型風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置所有器件均選用寬溫范圍的工業(yè)器件，正常工作 網(wǎng)范圍在-40。 C~85° C之間，開關(guān)量輸入(di)、開關(guān)量輸出(do)、模擬量 輸入(A01-A08)、通信介質(zhì)(電以太網(wǎng)/光纖以太網(wǎng))等完全安裝單個風(fēng)電機 組的要求配置。本體單元1、顯示單元2及通信單元3配置專門的處理器，例如， 本體單元1中的第一中央處理器13可為dspic33f j,顯示單元2中的第二中央 處理器24也可為dspic33f j，通信單元3的第三中央處理器31可為ARM9200,
本體單元l是通過現(xiàn)場總線及高速現(xiàn)場總線與顯示單元2及通信單元3進(jìn) 行信息交換。使各個部分工作相對獨立、協(xié)同工作，完成各自所分配的任務(wù)， 并以通信方式交換信息。
本實用新型的優(yōu)點在于
1、 各部分最大限度地減少彼此的干擾、實現(xiàn)靈活的安裝配置、各部分實時 進(jìn)行互檢、部分功能失效不影響整體；
2、 由于整個裝置按功能模塊劃分，可以進(jìn)行分散安裝，避免了單元裝置體 積過大、安裝不靈活的缺點；
3、 由于顯示單元與本體單元分開，可以將顯示部分放置在操作人員舒適、 安全方^更的i也方；
4、 通信部分通常是抗干擾薄弱的環(huán)節(jié)，本裝置使用雙路內(nèi)部預(yù)置式光纖以 太網(wǎng)，以通信速度塊、抗干擾性能高的光纖作為通信介質(zhì)，極大的提供裝置的 通信速度，降低外部干擾威脅；
65、在通信單元中，由于由獨立的第三中央處理器處理通信數(shù)據(jù)，大大減輕 了本體單元中第一中夬處理器的負(fù)擔(dān)，對提高裝置的可靠性、實時性、優(yōu)化編 程等起到了很好的作用。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，其包括一本體單元、一顯示單元及一通信單元，所述的本體單元通過現(xiàn)場總線與所述的顯示單元及所述的通信單元進(jìn)行通信。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的本體單元包括低通濾波器，其將采集的信號進(jìn)行低通濾波；運算放大器，其與所述的低通濾波器相連，將濾波后的信號進(jìn)行放大；第一中央處理器，其與所述的運算放大器相連，處理放大后的信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的顯示單元包括一第二中央處理器，其通過現(xiàn)場總線與所述的第一中央處理器進(jìn)行通信。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的顯示單元還包括一顯示器、多個指示燈及一鍵盤，所述的顯示器、所述的多個指示燈及所述鍵盤均與所述第二中央處理器相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的通信單元包括一第三中央處理器及以太網(wǎng)，所述的第三中央處理器通過所述現(xiàn)場總線與所述的第 一 中央處理器進(jìn)行通信；所述的以太網(wǎng)與所述的第三中央處理器相連，用于接收及上傳信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的以太網(wǎng)為電以太網(wǎng)或光纖以太網(wǎng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的現(xiàn)場總線為高速現(xiàn)場總線。
專利摘要本實用新型提供一種風(fēng)電箱變智能監(jiān)控裝置，其包括一本體單元、一顯示單元及一通信單元，所述的本體單元通過現(xiàn)場總線與所述的顯示單元及所述的通信單元進(jìn)行通信。本實用新型各部分最大限度地減少彼此的干擾、實現(xiàn)靈活的安裝配置、各部分實時進(jìn)行互檢、部分功能失效不影響整體。
文檔編號H02J13/00GK201422030SQ20092010798
公開日2010年3月10日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者何榮光 申請人:北京思瑞科技有限公司