CN105116788A - 基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端 - Google Patents

基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端 Download PDF

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CN105116788A
CN105116788A CN201510400156.3A CN201510400156A CN105116788A CN 105116788 A CN105116788 A CN 105116788A CN 201510400156 A CN201510400156 A CN 201510400156A CN 105116788 A CN105116788 A CN 105116788A
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王刚
陈怀之
谢华
聂海涛
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Chengdu Zhenzhong Electric Co Ltd
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Chengdu Zhenzhong Electric Co Ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25338—Microprocessor

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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及公开了一种基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，包括微处理器、电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块，所述电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块均与微处理器相连，还包括与微处理器相连的ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块，ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块还与电源模块相连。本发明通过ZigBee网络实现数据传输，通过北斗卫星网络实现位置定位，建网难度小、成本低；配电监控终端设置了看门狗电路，可靠性高；为微处理器设置有防反接保护模块，防止电源反接对微处理器的损坏。

Description

基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端
技术领域
本发明涉及配电技术领域，具体地，涉及一种基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端。
背景技术
低压配电设备作为电力***的末端环节，其功能和性能直接影响着电能的质量，传统的低压配电设备主要由断路器、隔离开关、互感器、一次回路、二次回路等几个主要部分组装而成。
随着智能电网的建设，要求***监控能提供方便、直观的关于电能质量更为准确的实时信息，实现对配电和监控设备以及智能型元器件的监控、保护和控制通信，因此一般采用PLC模块对开关量、模拟量、三相全电参数进行监测和控制，这些PLC模块一般安装在配电箱内。现有的PLC模块一般采用RS485总线或者双绞线进行通信，需要布设有线网络进行监控，不仅布线麻烦而且容易被损坏而终端通信。此外，在较为偏远的地方（例如草原上的风电站、太阳能电站）布设双绞线等接入成本过高、难度较大。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，其通过ZigBee网络实现数据传输，通过北斗卫星网络实现位置定位，建网难度小、成本低。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，包括微处理器、电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块，所述电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块均与微处理器相连，还包括与微处理器相连的ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块，ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块还与电源模块相连。
作为本发明的进一步改进，所述微处理器上还连接有看门狗电路。
作为本发明的又一改进，所述电源模块与微处理器之间还连接有防反接保护模块。
进一步，所述电源模块与ZigBee通信模块之间、电源模块与北斗卫星通信模块之间均连接有防反接保护模块。
进一步，所述防反接保护模块为一个二极管，二极管的正极连接电源模块的输出端、负极连接微处理器。
优选的，所述ZigBee通信模块采用Freescale公司的MC13213型号芯片；所述北斗卫星通信模块采用芯星通公司的UM220型号芯片。
综上，本发明的有益效果是：
1、本发明的配电监控终端通过ZigBee网络实现数据传输，通过北斗卫星网络实现位置定位，建网难度小、成本低；
2、本发明的配电监控终端设置了看门狗电路，可靠性高；
3、本发明的配电监控终端为微处理器设置有防反接保护模块，可以防止电源反接对微处理器的损坏。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，包括微处理器、电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块、ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块、看门狗电路。
所述电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块、ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块、看门狗电路均与微处理器相连。看门狗电路可以防止微处理器进入死循环，监控程序的正常运行，可靠性高
电源模块与微处理器之间、电源模块与ZigBee通信模块之间、电源模块与北斗卫星通信模块之间均连接有防反接保护模块。本实施例中，所述防反接保护模块为一个二极管，二极管的正极连接电源模块的输出端、负极连接微处理器或ZigBee通信模块或北斗卫星通信模块，防止电源反接给ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块和微处理器造成损坏。
本实施例中，所述ZigBee通信模块采用Freescale公司的MC13213型号芯片；该芯片是完整的单芯片解决方案，其内部集成HCS08MCU和遵循IEEE802.15.4标准的第二代无线射频收发器，也称为Modem。MC13213能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点。其特点是速度快，片内资源丰富。
所述北斗卫星通信模块采用芯星通公司的UM220型号芯片。UM220是针对车辆监控、气象探测和电信电力授时等应用而推出的北斗/GPS双***模块。单芯片支持北斗BD2/GPS功能，无需外接CPU即可直接输出NMEA数据，支持UART、SPI、1PPS、I2C等多种接口，实现数据通信。
北斗卫星导航***可以提供精确的时间和位置信息，但是却没有信息的传递能力，ZigBee网络就为这种信息组织提供了一种简便的方式。通过把北斗定位的数据架设于ZigBee网络之中，就可以让位置信息传递起来。本发明的配电监控终端通过ZigBee网络实现数据传输，通过北斗卫星网络实现位置定位，建网难度小、成本低。
本实施例中的开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块使用现有技术中的对开关量、模拟量、三相全电参数进行监测和控制的模块，本发明不再赘述其结构和工作方式。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，包括微处理器、电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块，所述电源模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块均与微处理器相连，其特征在于，还包括与微处理器相连的ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块，ZigBee通信模块、北斗卫星通信模块还与电源模块相连。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，其特征在于，所述微处理器上还连接有看门狗电路。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，其特征在于，所述电源模块与微处理器之间还连接有防反接保护模块。
4.根据权利要求3所述的基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，其特征在于，所述电源模块与ZigBee通信模块之间、电源模块与北斗卫星通信模块之间均连接有防反接保护模块。
5.根据权利要求3所述的基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，其特征在于，所述防反接保护模块为一个二极管，二极管的正极连接电源模块的输出端、负极连接微处理器。
6.根据权利要求1至5任一所述的基于ZigBee和北斗通信的配电监控终端，其特征在于，所述ZigBee通信模块采用Freescale公司的MC13213型号芯片；所述北斗卫星通信模块采用芯星通公司的UM220型号芯片。
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