專利名稱：配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，屬于配電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，隨著用戶對(duì)供電服務(wù)要求的不斷提高，配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理部門對(duì)配電網(wǎng) 監(jiān)控能力不足的問(wèn)題頁(yè)逐漸顯露出來(lái)。同時(shí)，IOKV線路及變壓器被盜竊、IOKV支線停電難 以監(jiān)督、供電服務(wù)響應(yīng)及服務(wù)工作滯后、供電可靠性第問(wèn)題也證明了建設(shè)實(shí)用化配電網(wǎng)監(jiān) 控的必要性。配電網(wǎng)雖然非主干電網(wǎng)，但整改體系結(jié)構(gòu)龐大，全部監(jiān)控到位投資非常大，而 目前市場(chǎng)上配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)價(jià)格昂貴，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較低。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷、既 能監(jiān)測(cè)400V的電壓情況、又能 邏輯監(jiān)測(cè)IOKV線路的運(yùn)行情況、工作性能優(yōu)良的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元。其技術(shù)方案為包括中央處理器U和與其連接的GPRS接口模塊，其特征在于增設(shè)零序電流信號(hào) 采集模塊、用戶信號(hào)采集模塊、開(kāi)關(guān)量I/O模塊和指示模塊，其中CPU的輸入端分別接零序 電流信號(hào)采集模塊和開(kāi)關(guān)量I/O模塊，通訊口接用戶信號(hào)采集模塊，輸出端接指示模塊。所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，零序電流信號(hào)采集模塊包括MCP6001芯片U1、二極 管Dl 3、電阻Rl 6、電容Cl 4和接電流互感器的插座Jl，其中MCP6001芯片Ul的1 腳依次經(jīng)二極管D3、電阻R5接中央處理器U的11腳，二極管D3與電阻R5的連接處經(jīng)電 容C4接地、經(jīng)電阻R5 6構(gòu)成的分壓電路接地，MCP6001芯片Ul的2腳接地，4腳接電阻 R5 6的連接處，5腳接電源VDD，并經(jīng)電容C2接地，3腳依次經(jīng)電阻R4、電阻R2接插座Jl， 電阻R4、電阻R2的連接處分別經(jīng)并接的電阻R3、二極管Dl 2、電容Cl接地，插座Jl的另 一端子經(jīng)電阻Rl接地。所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，用戶信號(hào)采集模塊包括SP3485芯片U7、電阻R28 29、穩(wěn)壓管TVSl 2、電容C15、多個(gè)剩余電流保護(hù)器Hi和接用戶電表的插座J4，其中 SP3485芯片U7的1腳、4腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的通訊口 34腳和33腳，2腳、3腳對(duì)應(yīng)接 中央處理器U的35腳，5腳接地，6腳、7腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R29、電阻R28接穩(wěn)壓管TVSl 2及 插座J4的2腳、1腳，穩(wěn)壓管TVSl 2的另一端及插座J4的3腳接地，SP3485芯片U7的 8腳接+3. 3V電源，并經(jīng)電容C15接地，插座J4的1腳、2腳、3腳還對(duì)應(yīng)接多個(gè)剩余電流保 護(hù)器Hi。所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，開(kāi)關(guān)量I/O模塊包括插座J3、插座J6、電阻R30 45、電容C32 35、蓄電池E和按鍵Kl 2，其中插座J3的1腳、2腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U 的58腳、56腳，并對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R40 41接+3. 3V電源、對(duì)應(yīng)經(jīng)按鍵Kl 2接地、對(duì)應(yīng)經(jīng)電 容C34 35接地，插座J6的1腳經(jīng)電阻R43接電阻R42及電容C32的一端，電阻R42及電 容C32的另一端接地，插座J6的2腳經(jīng)電阻R45接蓄電池信號(hào)E，3 6腳對(duì)應(yīng)接中央處理 器U的52 55腳，7 16腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的36 40腳以及44 48腳，并對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R30 39接+3. 3V電源。所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，指示模塊包括電阻R51 58及發(fā)光二極管D6 13， 其中電阻R51 58的一端接+3. 3V電源，電阻R51的另一端經(jīng)發(fā)光二極管D6接中央處理 器U的32腳，電阻R52 56的另一端對(duì)應(yīng)經(jīng)發(fā)光二極管D7 11接中央處理器U的12 16腳，電阻R57 58的另一端對(duì)應(yīng)經(jīng)發(fā)光二極管D12 13接中央處理器U的29 30腳。所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，GPRS接口模塊包括SIM卡座U5、GTM900芯片U2、電 阻R7 16、電容C5 7、發(fā)光二極管D5和三極管Q1 2，其中GTM900芯片U2的通訊口 18 腳、19腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R14、電阻R9接中央處理器U的21腳、19腳，GTM900芯片U2的1 5 腳相接后接電源VDD，并經(jīng)并接的電容C5 7接GTM900芯片U2的6 10腳，GTM900芯片 U2的15腳接三極管Q2的集電極，并經(jīng)電阻R16接+3. 3V電源，三極管Q2的發(fā)射極接地， 并與三極管Q2的基極對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R10、電阻R7接中央處理器U的4腳，GTM900芯片U2的 24 29腳接SIM卡座U5，32腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R8、電阻R15接三極管Q1的基極與發(fā)射極，三 極管Q1的發(fā)射極接地，集電極依次經(jīng)電阻R12、發(fā)光二極管D5接+3. 3V電源。其工作原理為中央處理器U采集零序電流信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)及用戶的供電信號(hào)， 如電流、有功無(wú)功、功率因數(shù)等，由中央處理器u進(jìn)行判斷處理、進(jìn)行指示報(bào)警，并通過(guò)GPRS 接口模塊與遠(yuǎn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)或指令的傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的用電管理、服務(wù)、監(jiān)控和調(diào)度。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是1、運(yùn)行穩(wěn)定，雖然是通過(guò)無(wú)線GPRS網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，但終端裝置正常運(yùn)行率達(dá)到 98%以上；2、性能可靠，當(dāng)監(jiān)控的10KV線路、變壓器發(fā)生異常情況時(shí)，該監(jiān)控單元能及時(shí)進(jìn) 行判斷處理，發(fā)出準(zhǔn)確的故障信息；3、實(shí)用性強(qiáng)，本實(shí)用新型集供電企業(yè)在配電網(wǎng)管理、服務(wù)、監(jiān)控等方面的實(shí)際需求 于一體，功能齊全，價(jià)格低廉。
圖1是本實(shí)用新型的工作原理框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中中央處理器的電路圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中零序電流信號(hào)采集模塊的電路圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中用戶信號(hào)采集模塊的電路圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中指示模塊的電路圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中開(kāi)關(guān)量I/O模塊的電路圖；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例中GPRS接口模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
在圖1-7所示的實(shí)施例中中央處理器U采用LPC2134芯片，11腳接零序電流信 號(hào)采集模塊的輸出端。零序電流信號(hào)采集模塊包括MCP6001芯片U1、二極管D1 3、電阻 R1 6、電容C1 4和接電流互感器的插座J1，其中MCP6001芯片U1的1腳依次經(jīng)二極 管D3、電阻R5接中央處理器U的11腳，二極管D3與電阻R5的連接處經(jīng)電容C4接地、經(jīng) 電阻R5 6構(gòu)成的分壓電路接地，MCP6001芯片U1的2腳接地，4腳接電阻R5 6的連接處，5腳接電源VDD，并經(jīng)電容C2接地，3腳依次經(jīng)電阻R4、電阻R2接插座J1，電阻R4、電 阻R2的連接處分別經(jīng)并接的電阻R3、二極管D1 2、電容C1接地，插座J1的另一端子經(jīng) 電阻R1接地；用戶信號(hào)采集模塊包括SP3485芯片U7、電阻R28 29、穩(wěn)壓管TVS1 2、電 容C15、多個(gè)剩余電流保護(hù)器Hi和接用戶電表的插座J4，其中SP3485芯片U7的1腳、4腳 對(duì)應(yīng)接中央處理器U的通訊口 34腳和33腳，2腳、3腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的35腳，5腳接 地，6腳、7腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R29、電阻R28接穩(wěn)壓管TVS1 2及插座J4的2腳、1腳，穩(wěn)壓管 TVS1 2的另一端及插座J4的3腳接地，插座J4的1腳、2腳、3腳還對(duì)應(yīng)接多個(gè)剩余電流 保護(hù)器Hi，SP3485芯片U7的8腳接+3. 3V電源，并經(jīng)電容C15接地；開(kāi)關(guān)量I/O模塊包括 插座J3、插座J6、電阻R30 45、電容C32 35、蓄電池E和按鍵K1 2，其中插座J3的1 腳、2腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的58腳、56腳，并對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R40 41接+3. 3V電源、對(duì)應(yīng)經(jīng) 按鍵K1 2接地、對(duì)應(yīng)經(jīng)電容C34 35接地，插座J6的1腳經(jīng)電阻R43接電阻R42及電 容C32的一端，電阻R42及電容C32的另一端接地 ，插座J6的2腳經(jīng)電阻R45接蓄電池信 號(hào)E，3 6腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的52 55腳，7 16腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的36 40腳以及44 48腳，并對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R30 39接+3. 3V電源；指示模塊包括電阻R51 58 及發(fā)光二極管D6 13，其中電阻R51 58的一端接+3. 3V電源，電阻R51的另一端經(jīng)發(fā) 光二極管D6接中央處理器U的32腳，電阻R52 56的另一端對(duì)應(yīng)經(jīng)發(fā)光二極管D7 11 接中央處理器U的12 16腳，電阻R57 58的另一端對(duì)應(yīng)經(jīng)發(fā)光二極管D12 13接中 央處理器U的29 30腳；GPRS接口模塊包括SIM卡座U5、GTM900芯片U2、電阻R7 16、 電容C5 7、發(fā)光二極管D5和三極管Q1 2，其中GTM900芯片U2的通訊口 18腳、19腳對(duì) 應(yīng)經(jīng)電阻R14、電阻R9接中央處理器U的21腳、19腳，GTM900芯片U2的1 5腳相接后 接電源VDD，并經(jīng)并接的電容C5 7接GTM900芯片U2的6 10腳，GTM900芯片U2的15 腳接三極管Q2的集電極，并經(jīng)電阻R16接+3. 3V電源，三極管Q2的發(fā)射極接地，并與三極 管Q2的基極對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R10、電阻R7接中央處理器U的4腳，GTM900芯片U2的24 29 腳接SIM卡座U5，32腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R8、電阻R15接三極管Q1的基極與發(fā)射極，三極管Q1的 發(fā)射極接地，集電極依次經(jīng)電阻R12、發(fā)光二極管D5接+3. 3V電源。
權(quán)利要求一種配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，包括中央處理器U和與其連接的GPRS接口模塊，其特征在于增設(shè)零序電流信號(hào)采集模塊、用戶信號(hào)采集模塊、開(kāi)關(guān)量I/O模塊和指示模塊，其中CPU的輸入端分別接零序電流信號(hào)采集模塊和開(kāi)關(guān)量I/O模塊，通訊口接用戶信號(hào)采集模塊，輸出端接指示模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，其特征在于零序電流信號(hào)采集模塊包 括MCP6001芯片Ul、二極管Dl 3、電阻Rl 6、電容Cl 4和接電流互感器的插座Jl， 其中MCP6001芯片Ul的1腳依次經(jīng)二極管D3、電阻R5接中央處理器U的11腳，二極管D3 與電阻R5的連接處經(jīng)電容C4接地、經(jīng)電阻R5 6構(gòu)成的分壓電路接地，MCP6001芯片Ul 的2腳接地，4腳接電阻R5 6的連接處，5腳接電源VDD，并經(jīng)電容C2接地，3腳依次經(jīng)電 阻R4、電阻R2接插座J1，電阻R4、電阻R2的連接處分別經(jīng)并接的電阻R3、二極管Dl 2、 電容Cl接地，插座Jl的另一端子經(jīng)電阻Rl接地。
3.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，其特征在于用戶信號(hào)采集模塊包括 SP3485芯片U7、電阻R28 29、穩(wěn)壓管TVSl 2、電容C15、多個(gè)剩余電流保護(hù)器Hi和接用 戶電表的插座J4，其中SP3485芯片U7的1腳、4腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的通訊口 34腳和 33腳，2腳、3腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的35腳，5腳接地，6腳、7腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R29、電阻R28 接穩(wěn)壓管TVSl 2及插座J4的2腳、1腳，穩(wěn)壓管TVSl 2的另一端及插座J4的3腳接 地，SP3485芯片U7的8腳接+3. 3V電源，并經(jīng)電容C15接地，插座J4的1腳、2腳、3腳還 對(duì)應(yīng)接多個(gè)剩余電流保護(hù)器Hi。
4.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，其特征在于開(kāi)關(guān)量I/O模塊包括插座 J3、插座J6、電阻R30 45、電容C32 35、蓄電池E和按鍵Kl 2，其中插座J3的1腳、2 腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的58腳、56腳，并對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R40 41接+3. 3V電源、對(duì)應(yīng)經(jīng)按鍵 Kl 2接地、對(duì)應(yīng)經(jīng)電容C34 35接地，插座J6的1腳經(jīng)電阻R43接電阻R42及電容C32 的一端，電阻R42及電容C32的另一端接地，插座J6的2腳經(jīng)電阻R45接蓄電池E，3 6 腳對(duì)應(yīng)接中央處理器U的52 55腳以及串接在供電線路中的繼電器，7 16腳對(duì)應(yīng)接中 央處理器U的36 40腳以及44 48腳，并對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R30 39接+3. 3V電源。
5.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，其特征在于指示模塊包括電阻R51 58及發(fā)光二極管D6 13，其中電阻R51 58的一端接+3. 3V電源，電阻R51的另一端經(jīng) 發(fā)光二極管D6接中央處理器U的32腳，電阻R52 56的另一端對(duì)應(yīng)經(jīng)發(fā)光二極管D7 11接中央處理器U的12 16腳，電阻R57 58的另一端對(duì)應(yīng)經(jīng)發(fā)光二極管D12 13接 中央處理器U的29 30腳。
6.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，其特征在于GPRS接口模塊包括SIM卡 座U5、GTM900芯片U2、電阻R7 16、電容C5 7、發(fā)光二極管D5和三極管Ql 2，其中 GTM900芯片U2的通訊口 18腳、19腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R14、電阻R9接中央處理器U的21腳、19 腳，GTM900芯片U2的1 5腳相接后接電源VDD，并經(jīng)并接的電容C5 7接GTM900芯片 U2的6 10腳，GTM900芯片U2的15腳接三極管Q2的集電極，并經(jīng)電阻R16接+3. 3V電 源，三極管Q2的發(fā)射極接地，并與三極管Q2的基極對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R10、電阻R7接中央處理器 U的4腳，GTM900芯片U2的24 29腳接SIM卡座U5，32腳對(duì)應(yīng)經(jīng)電阻R8、電阻R15接三 極管Ql的基極與發(fā)射極，三極管Ql的發(fā)射極接地，集電極依次經(jīng)電阻R12、發(fā)光二極管D5 接+3. 3V電源。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種配電網(wǎng)智能監(jiān)控單元，包括中央處理器U和與其連接的GPRS接口模塊，其特征在于增設(shè)零序電流信號(hào)采集模塊、用戶信號(hào)采集模塊、開(kāi)關(guān)量I/O模塊和指示模塊，其中CPU的輸入端分別接零序電流信號(hào)采集模塊和開(kāi)關(guān)量I/O模塊，通訊口接用戶信號(hào)采集模塊，輸出端接指示模塊。本實(shí)用新型集供電企業(yè)在配電網(wǎng)管理、服務(wù)、監(jiān)控等方面的實(shí)際需求于一體，及時(shí)對(duì)監(jiān)控的10KV線路、變壓器發(fā)生的異常情況進(jìn)行判斷處理，通過(guò)無(wú)線GPRS網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊發(fā)出準(zhǔn)確的故障信息運(yùn)行穩(wěn)定，功能齊全，價(jià)格低廉，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201556979SQ200920280420
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者姜志鴻, 徐立國(guó), 相秀朋, 陳世文 申請(qǐng)人:山東卓爾電氣有限公司