CN204706959U - 线损监测定位*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的线损监测定位***,包括采集端、手持端和监控端,所述的采集端包括单片机,所述的单片机通过驱动电路驱动电量采集器,所述的单片机分别与GPS模块、第一无线收发模块和定时器连接,所述的监控端包括第二无线收发模块、中央处理器、显示屏、电子地图,所述的中央处理器分别与第二无线收发模块、电子地图、显示屏连接,所述的手持端包括GPS模块和第三无线收发模块,所述的采集端、监控端和手持端之间通过无线网络进行数据通信。不仅成本较低、适用范围较广,可以及时准确的获知监控领域内的线损状况和数据,同时对发生问题的地点进行定位,及时修复和制止影响线损的问题或行为。
Description
技术领域
本实用新型涉及电量控制技术领域,尤其涉及线损监测定位***。
背景技术
线损指的是以热能形式散发的能量损失,即为电阻、电导消耗的有功功率。电能在传输过程中产生线损的原因有以下几方面:
1、电阻作用:线路的导线,变压器,电动机的绕组,都是铜或者铝材料的导体。当电流通过时,对电流呈现一种阻力,此阻力称为导体的电阻。电能在电力网传输中,必须克服导体的电阻,从而产生了电能损耗,这一损耗见之于导体发热。由于这种损耗是由导体的电阻引起的,所以称为电阻损耗,它与电流的平方成正比。变压器,电动机等绕组中的损耗,又习惯称之为铜损。
2、磁场作用:变压器需要建立并维持交变磁场,才能升压或降压。电动机需要建立并维持旋转磁场,才能运转而带动生产机械做功。电流在电气设备中建立磁场的过程,也就是电磁转换过程。在这一过程中,由于交变磁场的作用,在电气设备的铁芯中产生了磁滞和涡流,使铁芯发热,从而产生了电能损耗。由于这种损耗是在电磁转换过程中产生的,所以称之为励磁损耗,它造成铁芯发热,通常又称之为铁损。
3、管理方面的原因:由于供用电管理部门和有关人员管理不够严格,出现漏洞,造成用户违章用电和窃电,电网元件漏电,电能计量装置误差以及抄表人员漏抄,错抄等而引起的电能损失。由于这种损耗无一定规律,又不易测算,故称为不明损耗。不明损耗是供电企业营业过程中产生的,所以又称为营业损耗。
目前,供电企业对线损的统计,大多采用传统的按月抄表方式,计算当月线损,然而,此种方法获取线损的周期太长,准确率较低,当线损过大时不能及时发现制止,产生的损耗浪费太大。而且,由于巡检人员所处的位置并不确定,因此即使发现问题,也不能及时到达位置。
实用新型内容
为解决上述现有技术中的缺陷,本实用新型提供了一种成本较低、适用范围较广的线损监测定位***,可以及时准确的获知监控领域内的线损状况和数据,同时对发生问题的地点进行定位,不仅可以及时修复和制止影响线损的问题或行为,还可以为积累该地区实际电力供应过程中的线损数据,为规范线损数值提供支持。
为解决上述技术问题,本实用新型方案包括:线损监测定位***,其特征在于,包括采集端、手持端和监控端,所述的采集端包括单片机,所述的单片机通过驱动电路驱动电量采集器,所述的单片机分别与GPS模块、第一无线收发模块和定时器连接,所述的监控端包括第二无线收发模块、中央处理器、显示屏、电子地图,所述的中央处理器分别与第二无线收发模块、电子地图、显示屏连接,所述的手持端包括GPS模块和第三无线收发模块,所述的采集端、监控端和手持端之间通过无线网络进行数据通信。
优选的,所述的单片机为51系列单片机。
优选的,所述的无线网络采用以下传输方式中的一种:3G、4G、CDMA、GSM、GPRS、WLAN。
优选的,所述的手持端为智能手机。
进一步的,所述的监控端还包括数值比较器和报警器,所述数值比较器的输入端连接中央处理器,所述数值比较器的输出端通过驱动电路连接报警器。
进一步的,所述的监控端还包括GPRS模块,所述的GPRS模块的输入端通过驱动电路连接数值比较器输出端,GPRS模块可以在启动时向巡检维护人员发送短信。
进一步的,所述的监控端设有数据服务器,所述的数据服务器与中央处理器连接,用来存储线损数据。
本实用新型的有益效果是:
1、整个装置设计了分散的采集端、手持端和集成的监控端,由于采集端为统一的模块化设计,因此可以批量生产,降低了生产成本,采集端和监控端之间通过无线网络进行数据通信,因此可以避免对通信线路的铺设和改造,减少了安装成本和维护成本,同时,手持端采用现有的智能手机,在智能手机上下载GPS软件后,结合智能手机的无线数据连接功能,无需额外的设备成本。
2、监控端设计了显示屏和电子地图,可以准确的将问题台区位置和巡检人员位置显示在电子地图上,监控人员根据电子地图上需安检人员的位置,可以调控最近的巡检人员到达问题地点,及时监控人员不在,由于巡检人员使用的是智能手机,相互之间也可以获知位置,协调好处理问题的人员,避免多个巡检人员去同一地点,提高工作效率。
3、采用数值比较器和报警器实现报警功能,因为数值比较器和报警器是非常成熟的技术,因此成本很低,即使出现损毁,也很容易替换;同时,为了解决监控人员离开监控区域是报警信息的获知,以及巡检人员及时得知线损报警的问题,设计了GPRS模块,确保报警信息及时传递给所有的人员。
4、设计了数据服务器,可以实现对线损数据的存储,存储的大量线损数据,可以为当地的线路设计提供数据基础,达到更好的设计效果。
附图说明
图1是本实用新型一种实施方式的结构原理示意图;
图2是本实用新型另一种实施方式的结构原理示意图;
图3是本实用新型第三种实施方式的结构原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施进行说明,应当理解,此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示的线损监测定位***,包括采集端、手持端和监控端,所述的采集端包括单片机,所述的单片机通过驱动电路驱动电量采集器,所述的单片机分别与GPS模块、第一无线收发模块和定时器连接,所述的监控端包括第二无线收发模块、中央处理器、显示屏、电子地图,所述的中央处理器分别与第二无线收发模块、电子地图、显示屏连接,所述的手持端包括GPS模块和第三无线收发模块,所述的采集端、监控端和手持端之间通过无线网络进行数据通信。其中,所述的单片机为51系列单片机;所述的无线网络采用以下传输方式中的一种:3G、4G、CDMA、GSM、GPRS、WLAN;所述的手持端为智能手机。
实际使用时,每一个采集端分别对应一个电表,由于定时器的存在,可以将定时器设置为整点启动,设置方式可以是以1个小时作为倒计时区间,当倒计时完成时进行一次启动,在倒计时期间,单片机处于休眠状态,倒计时完成时,单片机被激活,通过驱动电路驱动电量采集器实现电量采集,然后利用无线发射模块将电量数据和GPS位置发送到监控端,监控端接收到电量数据后,中央处理器根据电量数据前端自带的编号计算各个台区(电力***中,台区是指一台变压器的供电范围)的线损值,计算后的线损值进入数值比较器与预设的数值比对,如果测到的线损值大于预设数值,则驱动报警器发出报警。然后,监控人员将GPS位置发送到巡检人员的手持的智能手机上,需安检人员利用GPS定位功能确定抵达问题台区的路线,在第一时间赶赴位置。
对于如何区别不同台区采用不同的编号来实现。假设某一个台区包含5个电表,其中,电表1为总电表,电表2、3、4、5为子电表,此时,电表1的编号为0010,电表2-5的编号依次为0011、0012、0013、0014、0015,在上述的编号中,001为台区编号,用来与其他台区区别(其他台区可以是002、003等),最后一位为0表明为总表,1-5等非零数值表明为子表。
在发送采集到的电量数据时,除了编号以外,还包括度数和日期,因此,当2015年4月1日上午9点,如果电表1读数为10度,则发送的数据应当为“0010_10度_201504010900”。
仍然以上述的5个电表为例来说明上午9点到上午10点之间的线损监测数据,具体过程为:
上午9点,电表1-5处设置采集端分别同时启动,采集电量数据,电表1发送的信息为“0010_70度_201504010900”,电表2发送的信息为“0011_10度_201504010900”,电表3发送的信息为“0012_15度_201504010900”,电表4发送的信息为“0013_20度_201504010900”,电表5发送的信息为“0014_9度_201504010900”。
上午10点,采集端再次采集数据,电表1发送的信息为“0010_90度_201504011000”,电表2发送的信息为“0011_14度_201504011000”,电表3发送的信息为“0012_17度_201504011000”,电表4发送的信息为“0013_22度_201504011000”,电表5发送的信息为“0014_15度_201504011000”。
中央处理器更具编号识别电表1-5为同一台区,且电表1为母表,电表2-5为子表,利用现有的计算模式进行计算,线损计算公式为:
线损=(总表电量-子表电量总和)/总表电量;其中,总表电量=(10点测量的度数-9点测量到的度数)×倍率(此处倍率设为1);子表电量=(10点测量的度数-9点测量到的度数)×倍率(此处倍率设为1)。
因此,计算出的总表电量=(90-70)×1=20;子表电量总和=(14-10)×1+(17-15)×1+(22-20)×1+(15-9)×1=14;线损=(20-14)/20=0.3。
假如数值比较器的预设值为0.18,则检测值0.3明显大于0.18,数值比较器驱动报警器发出报警。
需要说明的是,计算公式中的倍率指的是表底信息中电量数值的倍率。
由于监测装置每一个小时启动一次,并计算一次线损值,因此,当某一个小时内线损值过高时,就可以及时发出报警,这就把线损的监测区间缩小到了一个小时。由于定时器可以0-100小时之间随意设置,因此检测区间可以自由控制,小到进分钟,大到几天,可以根据实际情况进行针对性的调整。
实施例2
为了提高效率,进一步的,如图2所示,所述的监控端还包括GPRS模块,所述的GPRS模块的输入端通过驱动电路连接数值比较器输出端,当数值比较器得出当前线损值大于预设值的结论时,在启动报警器的同时,也会启动GPRS模块,GPRS模块中的GPRS芯片中预设了几个电话号码,这些电话号码是监控人员和巡检人员的工作手机号码。GPRS模块可以在启动时向巡检维护人员发送短信,短信内容包括报警信息以及问题台区的GPS信息,无需监控人员手动操作,即可第一时间通知巡检人员。
实施例3
由于报警信息比较模糊,无法为检修人员提供更好的帮助,为了获知清楚准确的线损数值,以便监控人员和巡检人员更好的交流,为检修工作提供数据支持,进一步的,如图3所示,为了便于积累台区数据,为后期电网升级以及线路设计提供数据支持,所述的监控端设有数据服务器,所述的数据服务器与中央处理器连接,用来存储线损数据。
需要注意的是,虽然权利要求、说明书和说明书附图中有第一无线收发模块、第二无线收发模块和第三无线收发模块等术语,但是“第一”、“第二”、“第三”等适用于区别类似对象,而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
应当理解的是,上述针对较佳实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下,还可以做出替换、简单组合等多种变形,这些均落入本实用新型的保护范围之内,本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.线损监测定位***,其特征在于,包括采集端、手持端和监控端,所述的采集端包括单片机,所述的单片机通过驱动电路驱动电量采集器,所述的单片机分别与GPS模块、第一无线收发模块和定时器连接,所述的监控端包括第二无线收发模块、中央处理器、显示屏、电子地图,所述的中央处理器分别与第二无线收发模块、电子地图、显示屏连接,所述的手持端包括GPS模块和第三无线收发模块,所述的采集端、监控端和手持端之间通过无线网络进行数据通信。
2.根据权利要求1所述的线损监测定位***,其特征在于,所述的单片机为51系列单片机。
3.根据权利要求1所述的线损监测定位***,其特征在于,所述的无线网络采用以下传输方式中的一种:3G、4G、CDMA、GSM、GPRS、WLAN。
4.根据权利要求1所述的线损监测定位***,其特征在于,所述的手持端为智能手机。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的线损监测定位***,其特征在于,所述的监控端还包括数值比较器和报警器,所述数值比较器的输入端连接中央处理器,所述数值比较器的输出端通过驱动电路连接报警器。
6.根据权利要求5所述的线损监测定位***,其特征在于,所述的监控端还包括GPRS模块,所述的GPRS模块的输入端通过驱动电路连接数值比较器输出端。
7.根据权利要求1所述的线损监测定位***,其特征在于,所述的监控端设有数据服务器,所述的数据服务器与中央处理器连接。
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