CN202978440U - 配变状态监测终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配变状态监测终端，主要由主控芯片、蓄电池、蓄电池控制模块、电源模块、GPRS模块、RS-485通信模块及微波模块组成，主控芯片通过RS-485通信模块读取外部配电变压器智能电表的实时电参数，以及通过微波模块检测外部入侵信号，并将读取到的数据与入侵信号进行处理后通过GPRS模块由无线网络传输至上位机服务器，由服务器进行数据的存储与显示。本实用新型不仅具有配电变压器运行状态的远程监测功能，而且加入了微波检测功能，可以对配电变压器周围是否有人及动物活动进行监测判断，配合断电等信息，即可判断是否可能发生了变压器盗窃事件，并上传数据进行报警。
Description
技术领域
本实用新型属于配电监测与控制技术领域，具体地说，涉及一种配变状态监测终端。
背景技术
配电变压器是配电网中将电能直接分配给低压用户的设备，是中低压配电网与用户配电网的分界点，具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多，容易受用户增容和城市建设影响等特点。配电变压器的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求管理具有重大意义。通过对配变的实时监控，可以及时掌握配变的运行情况，防止配变负荷严重超载导致设备的烧毁、三相负载严重不平衡导致配变的加速损坏，配变长期轻负荷运行导致的不经济运行状态和大量感性负载运行导致的功率因数过低、高线损等。
配电监测仪作为配电自动化***重要组成部分，实时监测、存储、传送配电变压器的运行数据，解决供电部门所关心的低压设备运行状况问题（如变压器是超负荷运行还是欠负荷运行，三相负荷是否平衡、电网谐波状况等），为供电部门掌握运行状况，制定最经济、安全的运行方案等提供一套完整的科学数据，以期为用户和供电部门提供高质量的服务。而常见的配电监测仪功能单一、管理能力低下，维护管理不便等缺点，难以达到高效、智能、方便、实时的管控效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有配电监测仪的不足，提供一种可实现远程参数采集、监测和防盗报警的配变状态监测终端。
为实现上述技术目的，本实用新型的配变状态监测终端包含有主控芯片、蓄电池、蓄电池控制模块、电源模块、GPRS模块、RS-485通信模块、硬件看门狗、微波模块、非易失性存储器和实时时钟模块，GPRS模块、RS-485通信模块、硬件看门狗、非易失性存储器和实时时钟模块分别与主控芯片之间双向通信连接，微波模块与主控芯片之间单向通信连接，其中，
主控芯片通过RS-485通信模块读取外部配电变压器智能电表的实时电参数，以及通过微波模块检测外部入侵信号，并将读取到的数据与入侵信号进行处理后通过GPRS模块由无线网络传输至上位机服务器，由服务器进行数据的存储与显示；
主控芯片将各种电力参数通过GPRS模块由GPRS网络传输至服务器，服务器发出的各种指令通过GPRS模块由GPRS网络发送到主控芯片；
非易失性存储器接收并存储由主控芯片上传的数据，需要时主控芯片从非易失性存储器读取数据并上传至服务器；
实时时钟模块为主控芯片提供时间信号，主控芯片接收服务器指令输出信号到实时时钟模块对时间进行校准；
主控芯片定时向硬件看门狗输出脉冲信号，当硬件看门狗不能定时接收到脉冲信号时就向主控芯片发送一个复位信号。
终端有对自身硬件进行检测的功能，检测内部时钟、存储、RS485通信模块以及电压等的状态，对于异常情况通过无线网络进行上报。终端程序内含程序升级指令，可通过无线网络对此程序进行升级，大大减少了维护负担与成本。
本实用新型不仅具有配电变压器运行状态的远程监测功能，而且加入了微波检测功能，可以对配电变压器周围是否有人及动物活动进行监测判断，配合断电等信息，即可判断是否可能发生了变压器盗窃事件，并上传数据进行报警。
附图说明
图1是本实用新型的组成框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，一种配变状态监测终端，具有主控芯片1、蓄电池9、蓄电池控制模块10、电源模块8、GPRS模块4、RS-485通信模块2、硬件看门狗3、微波模块5、非易失性存储器6和实时时钟模块，GPRS模块4、RS-485通信模块2、硬件看门狗3、非易失性存储器6和实时时钟模块7分别与主控芯片1之间双向通信连接，微波模块5与主控芯片1之间单向通信连接。
主控芯片1是终端的控制核心，控制终端***读取电表数据，检测入侵信息以及与服务器进行远程通信，采用的单片机型号为C8051F020，该系列单片机支持在***编程，从而支持远程进行程序升级。
GPRS模块4将主控芯片1串口输出的数据通过GPRS网络传输至服务器，以及将服务器发出的各种指令通过通过GPRS网络接收并发送给主控芯片1的串口。相当于在主控芯片1与上位机服务器之间虚拟出一条串口通道，这样可以简化主控芯片1的程序设计流程以及提高终端设备整体的稳定性。
主控芯片1将各种电力参数通过GPRS模块4由GPRS网络传输至服务器，服务器发出的各种指令通过GPRS模块4由GPRS网络发送到主控芯片1。GPRS模块4的主要功能为将主控芯片1串口输出的数据通过GPRS网络传输至服务器，以及将服务器发出的各种指令通过GPRS网络接收并发送给主控芯片1的串口。相当于在主控芯片1与上位机服务器之间虚拟出一条串口通道，这样可以简化主控芯片1的程序设计流程以及提高终端设备整体的稳定性。
非易失性存储器6接收并存储由主控芯片1上传的数据，需要时主控芯片1从非易失性存储器6读取数据并上传至服务器。非易失存储器用于存储掉电不丢失数据，例如设备自身的各种信息以及在联网不成功的条件下存储的定时上传数据。当网络恢复后，将从非易失性存储器6中读取该数据并上传至服务器。
实时时钟模块7为主控芯片1提供时间信号，主控芯片1接收服务器指令输出信号到实时时钟模块7对时间进行校准。实时时钟模块7用于为终端设备提供一个时间信号，在***断电后重新上电时，终端会通知服务器进行时间校准。校准后的时钟模块可以提供年月日时分秒星期的万年历数据，用于***进行定时上传数据。
主控芯片1定时向硬件看门狗3输出脉冲信号，当硬件看门狗3不能定时接收到脉冲信号时就向主控芯片1发送一个复位信号。硬件看门狗3对终端起到保护作用，正常情况下，主控芯片1定时给硬件看门狗3输出一个脉冲信号，当***因程序跑飞导致出故障时，主控芯片1不能定时给硬件看门狗3输出脉冲，硬件看门狗3就会输出一个复位信号对主控芯片1进行复位，保障程序的正确运行。
电源模块8与蓄电池9相连，蓄电池9与蓄电池控制模块10相连，电源模块8和蓄电池控制模块10同时接入终端内各用电设备。电源模块8通过将220V的交流电转化为不同电压等级的低压直流电，为整个终端设备提供电源，保障整个***的正常运行。蓄电池控制模块10用于控制蓄电池9的放电过程，当蓄电池9因放电导致电压过低时，停止放电，以对蓄电池9进行保护。蓄电池9用于存储电能，在交流断电的情况下可以正常工作一段时间。
本实用新型中的主控芯片1通过RS-485通信模块2读取外部配电变压器智能电表的实时电参数，以及通过微波模块5检测外部入侵信号，并将读取到的数据与入侵信号进行处理后通过GPRS模块4由无线网络传输至上位机服务器，由服务器进行数据的存储与显示，不仅具有配电变压器运行状态的远程监测功能，而且加入了微波检测功能，可以对配电变压器周围是否有人及动物活动进行监测判断，配合断电等信息，即可判断是否可能发生了变压器盗窃事件，并上传数据进行报警。
Claims (3)
1.一种配变状态监测终端，其特征在于：它包括有主控芯片、蓄电池、蓄电池控制模块、电源模块、GPRS模块、RS-485通信模块、硬件看门狗、微波模块、非易失性存储器和实时时钟模块，GPRS模块、RS-485通信模块、硬件看门狗、非易失性存储器和实时时钟模块分别与主控芯片之间双向通信连接，微波模块与主控芯片之间单向通信连接，其中，
主控芯片通过RS-485通信模块读取外部配电变压器智能电表的实时电参数，以及通过微波模块检测外部入侵信号，并将读取到的数据与入侵信号进行处理后通过GPRS模块由无线网络传输至上位机服务器，由服务器进行数据的存储与显示；
主控芯片将各种电力参数通过GPRS模块由GPRS网络传输至服务器，服务器发出的各种指令通过GPRS模块由GPRS网络发送到主控芯片；
非易失性存储器接收并存储由主控芯片上传的数据，需要时主控芯片从非易失性存储器读取数据并上传至服务器；
实时时钟模块为主控芯片提供时间信号，主控芯片接收服务器指令输出信号到实时时钟模块对时间进行校准；
主控芯片定时向硬件看门狗输出脉冲信号，当硬件看门狗不能定时接收到脉冲信号时就向主控芯片发送一个复位信号。
2.根据权利要求1所述的配变状态监测终端，其特征在于：电源模块与蓄电池相连，蓄电池与蓄电池控制模块相连，电源模块和蓄电池控制模块同时接入终端内各用电设备。
3.根据权利要求1或2所述的配变状态监测终端，其特征在于：主控芯片采用的单片机型号为C8051F020。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104734341A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 国家电网公司 | 用电监测终端 |
| CN106875663A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-20 | 天纳能源科技（上海）有限公司 | 一种用于变配电站监测***的数据集中器及控制方法 |
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2012
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