CN102102896A

CN102102896A - 变电站机房空调远方监控***

Info

Publication number: CN102102896A
Application number: CN 201110075121
Authority: CN
Inventors: 顾晓华; 王家同; 董志伟; 刘聪; 高永俊; 刘雅姝; 佟玲
Original assignee: YINGKOU POWER SUPPLY COMPANY LIAONING ELECTRIC POWER Co Ltd
Current assignee: YINGKOU POWER SUPPLY COMPANY LIAONING ELECTRIC POWER Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2011-06-22

Abstract

变电站机房空调远方监控***，涉及一种监控***，该***包括有温度传感器、数字温度计、红外发射传感器及相关软件，所述的温度传感器具有分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EEPROM中；数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值，通过一个单线接口发送或接收信息，与中央微处理器相连接；红外发射传感器和红外接收传感器配套使用组成一个红外线遥控***，红外遥控信号为一连串的二进制脉冲码，先将其调制在特定的载波频率上,当与当前空调匹配时，即可以通过软件来控制空调启/停。本发明适用于无人值守的变电站，无专用通道的空调设备的运行监测，环境温湿度检测，空调设备的远方投切。

Description

变电站机房空调远方监控***

技术领域

本发明涉及一种监控***，特别是涉及一种机房空调远方监控***。

背景技术

供电公司集控中心机房分别设立220kV变电站内，机房空调采用的是KFRd-72LW/Z5共4台，KFRd33CW E3-S5共4台。集控中心机房是集控中心监控***核心设备运行场所，其运行环境的温湿度条件是保证***稳定运行、延长设备使用寿命的关键。***运行期间出现过空调因停电，加之集控中心距离较远，维护人员未能及时恢复空调运行造成机房温度过高的情况。

在没有监控设备的情况下，工作人员无法在远方知晓站内机房的情况，通常都是在某些电气设备发生故障后，维修人员到达现场才发现空调机已经停止工作不知道多久了，而这些电气设备发生的故障正是由于空调机没有正常的工作而造成的。如果要避免这种情况的发生通常就要派出一部分人力，专门负责巡视各个站的空调运行情况，但是这样无疑又是一种人力、物力、财力的极大浪费，而且即便这样也未必能够及时的避免异常情况的发生。如果能够在机房内安置一套实时监控空调机运行状况的设备，能够将空调机的运行状态实时的报告给远方的监控计算机，并且，在空调机异常的情况下由监控计算机远方下发控制命令使空调机恢复正常工作就可以完全解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站机房空调远方监控***，利用无线通讯手段实现对空调机的远方起停控制、温湿度监视与控制等，通过手机短信即可以随时掌握机房运行的环境温度，空调运行状况；保证集控中心机房运行环境，为***的稳定运行提供保证。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

变电站机房空调远方监控***，该***包括有温度传感器、数字温度计、红外发射传感器及相关软件，所述的温度传感器具有分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存；数字温度计以9 位数字量的形式反映器件的温度值，通过一个单线接口发送或接收信息，与中央微处理器相连接，一条控制操作命令完成一次温度测量，测量结果置于暂存器里；红外发射传感器和红外接收传感器配套使用组成一个红外线遥控***，遥控用红外发光二极管, 遥控用红外接收传感器采用光敏二极管或光敏三极管，红外遥控信号为一连串的二进制脉冲码，先将其调制在特定的载波频率上, 然后再经红外发光二极管发射出去, 红外线接收装置滤除其他杂波只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲码, 当发射器按键按下后，即有遥控码发出，遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms，一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，在45～63ms之间，当与当前空调匹配时，即可以通过软件来控制空调启/停。

所述的变电站机房空调远方监控***，其所述的遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。

本发明的优点与效果是：

本发明利用无线通讯手段实现对空调机的（具备智能接口和不具备智能接口）远方起停控制、温湿度监视与控制等。通过加装机房空调机远方监控***，通过手机短信即可以随时掌握机房运行的环境温度，空调运行状况；并可以通过手机短信控制空调的起停。机房温度超过限定值会通过短信提示。以此来保证集控中心机房运行环境，为***的稳定运行提供保证。

具体实施方式

本发明使用Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820，进行温度采集。DS18B20 可以程序设定9~12 位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存。

数字温度计以9 位数字量的形式反映器件的温度值DS1820。DS1820 通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS1820 之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。因为每个DS1820 都有一个独特的片序列号，所以多只DS1820 可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。这一特性在HVAC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。DS1820 依靠一个单线端口通讯。在单线端口条件下，先建立ROM 操作协议，才能进行存储器和控制操作。因此，控制器首先提供下面5 个ROM 操作命令之一：1）读ROM，2）匹配ROM，3）搜索ROM，4）跳过ROM，5）报警搜索。这些命令对每个器件的激光ROM 部分进行操作，在单线总线上挂有多个器件时，可以区分出单个器件，同时可以向总线控制器指明有多少器件或是什么型号的器件。成功执行完一条ROM操作序列后，即可进行存储器和控制操作，控制器可以提供6 条存储器和控制操作指令中的任一条。一条控制操作命令指示DS1820 完成一次温度测量。测量结果放在DS1820 的暂存器里，用一条读暂存器内容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。温度报警触发器TH 和TL 各由一个EEPROM 字节构成。如果没有对DS1820 使用报警搜索命令，这些寄存器可以做为一般用途的用户存储器使用。可以用一条存储器操作命令对TH 和TL 进行写入，对这些寄存器的读出需要通过暂存器。所有数据都是以最低有效位在前的方式进行读写。

空调控制使用D红外发射传感器，进行空调控制，红外发射传感器和红外接收传感器配套使用, 组成了一个红外线遥控***。遥控用的红外发射传感器, 也就是红外发光二极管, 采用砷化稼或砷铝化嫁等半导体材料制成,前者的发光效率低于后者。峰值波长是红外发光二极管发出的最大红外光强所对应的发光波长。遥控用红外接收传感器有光敏二极管和光敏三极管两种, 响应波长亦称峰值波长反映了光敏二极管和光敏三极管的光谱响应特性。红外遥控信号是一连串的二进制脉冲码。为了使其在无线传输过程中免受其他红外信号的干扰,先将其调制在特定的载波频率上, 然后再经红外发光二极管发射出去, 红外线接收装置则会滤除其他杂波只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲码, 也就是解调。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，当与当前空调匹配时，即可以通过软件来控制空调启/停。

GSM 的原理：

1）．GSM初始化过程：

a．发送报文AT+CMGF=1：选择短消息信息格式：0-PDU; 1-文本

回答：OK

b．发送报文AT+CSDH=1 ：选择显示TEXT模式的参数：１＝显示

回答：OK

c．发送报文 AT+CMGL=ALL：列出SIM卡中的全部的短消息

回答：接收的有效短信行数：（所有接收行数－3）／2

短信的序号；短信的号码；短信的内容（字符型）

2)．列出全部短消息后置删除标志：删除SIM卡内存的短消息AT+CMGD=短信序号，逐个删除，直到列出的所有短信。

3)．轮寻SIM卡中未读的短消息：发出　AT+CMGL="REC UNREAD"，回答OK后的报文，读出所有短信，判读是否是数据召唤／设置报文，数据召唤／设置报文有四种：

a．全数据召唤

M－－＞GSM： DD　＋　01　＋　00　＋　21

GSM――＞M： 55　＋　01　＋　1B　＋　数据(H-L)　＋　校验(代码和取反)。其中：数据＝Ia(2b) + Ib(2b) + Ic(2b) + Uab(2b) + Ucb(2b) +　P(2b) + Q(2b) + YX + COS(2b) + MJ1(4b) + MJ2(4b) + 周波(2b)

b．SOE召唤

M－－＞GSM： DD　＋　05　＋　00　＋　1D

GSM――＞M： 55　＋　05　＋　08 + YXNO + ON/OFF + (D,H,M,S) + MS(2b)(h-l) + 校验

c．遥控

M－－＞GSM： DD　＋　06　＋　02 + YKNO + ON/OFF + 校验

GSM――＞M： 55　＋　06 + 01 + AAH/55H + 校验

d．校时

M－－＞GSM： DD　＋ 03 + 06 + ( Y,M,D,H,M,S) + 校验

GSM――＞M： 55　＋　03 + 06 + ( Y,M,D,H,M,S) + 校验

如果接收的短信中有以上四种下行报文之一，且校验正确时，丢掉其他报文，只把该短信相应的短信号码放入MSG_COD2中，应答报文在MSG_DD2(字符型)中，并置发送长度DD_LEN,FSBZ=FFH

在EXTRE毫秒中断中，检测FSBZ=FFH时，发送AT+CMGS="［MSG_COD2短信号码１１位］”

在主循环分析接收报文处理：在FSBZ=FFH状态时，接收到报文“>“　（ANS=02报文）后，置FSBZ=AAH在EXTRE毫秒中断中，检测FSBZ=AAH时，发送MSG_DD2(字符型)缓存区中数据，长度DD_LEN，以１AH＋０AH结束。

在主循环分析接收报文处理：在FSBZ=AAH状态时，接收到“OK”后，注意：此时的接收报文在发送没有结束时，就开始了。清FSBZ，即已处理完一个数据请求的短信。

每一毫秒进入一次EXTRE中断，根据标志位产生发送报文，置发送态(HTZT=0AAH),逐个发送报文，发送结束后，置接收态(HTZT=55H),当接收到第一个GSM应答数据时，(JSIST=AAH),秒中断中判断断帧：当HTZT=55H且JSIST＜＞AAH：计时WK2，当WK2＞2秒后，表明未接收到任何GSM应答信息，计数JSERR＞5后，再启动。

当HTZT=55H且JSIST＝AAH：计时WK1，当WK1＞2秒（接收电度报文[FSBZ=0AAH]WK1>6秒后）后，表明接收报文结束，置JSIST=55H

主循环：检测(HTZT=0且JSIST=55H)处理接收报文。

每一个控制器的软硬件结构基本相同，每一组的设备，接载GSM接受设备，作为与用户的接口单元。

GSM通信单元负责通过GSM接受用户指令和反馈当前状态。485通信单元负责本组设备间的通信。温度采集单元负责采集本设备所处环境的温度空调执行单元负责控制空调启动/停止。通信管理单元协调各设备间的通信信息，为GSM通信单元/485通信单元准备报文。采集/执行单元协调时间采集和空调控制执行时间。

Claims

1.变电站机房空调远方监控***，其特征在于，该***包括有温度传感器、数字温度计、红外发射传感器及相关软件，所述的温度传感器具有分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存；数字温度计以9 位数字量的形式反映器件的温度值，通过一个单线接口发送或接收信息，与中央微处理器相连接，一条控制操作命令完成一次温度测量，测量结果置于暂存器里；红外发射传感器和红外接收传感器配套使用组成一个红外线遥控***，遥控用红外发光二极管, 遥控用红外接收传感器采用光敏二极管或光敏三极管，红外遥控信号为一连串的二进制脉冲码，先将其调制在特定的载波频率上, 然后再经红外发光二极管发射出去, 红外线接收装置滤除其他杂波只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲码, 当发射器按键按下后，即有遥控码发出，遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms，一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，在45～63ms之间，当与当前空调匹配时，即可以通过软件来控制空调启/停。

2.根据权利要求1所述的变电站机房空调远方监控***，其特征在于，所述的遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。