CN204832367U - 一种基于ism单片射频无线中继器的线损实时监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，设置有安装在变压器的变压器监控终端和多个安装在居民电表的用户负荷监控终端；用户负荷监控终端通过无线中继器与变压器监控终端连接。因此本实用新型通过ISM单片射频无线中继器技术，使采集的数据能够长距离无线传输，回避了单凭ISM单片射频技术短距离的缺点，更加有利于远距离数据的传递；利用ISM单片射频的无线中继器，替代单纯的ISM单片射频或者基于有线载波通信，在一些旧的、走线不规范的以及用户分散的小区，载波通信易受到干扰，造成通信的效率就低下，难以满足应用的要求，或者基于红外、蓝牙、Zigbee等无线通讯技术距离短的缺点。
Description
技术领域
本实用新型属于电力线路线损监测技术领域，尤其涉及一种基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置。
背景技术
电力线损是电能质量的一个重要指标，各级电力部门都非常重视，及时发现窃电用户和计量故障是电力线损最头疼的难题；目前，一般会在用户终端加装计量交流采样比较分析和人工巡检故障，这种方式采集的数据不完整，也不能够整体反应一个区域内的电力线损，出现问题需要一级一级的查询，人工成本太高，特别是在一些高层的小区等，用户线路都集中在电气管路中，很难查明原因。
《农村电气化》2013年05期加入收藏投稿县级供电企业线损实时监控周世刚李成勋郭艳霞，正1线损实时监控***的开发与建设金乡县供电公司近年来不断提升电量的信息化管理水平,营销MIS技术支持***、用电信息采集***的应用已趋于成熟,对电量***进行集成管理,对线损进行实时在线监测及精细化管理条件已经具备。公司2010年成立电力需求侧管理中心,对公司所属变电站、10kV配电变压器(含专用配压器客户、公用配电台区两部分)及0.4kV低压用电客户实施远程集抄***工程。
《电网技术》2000年07期加入收藏投稿利用实时监控***计算实际线损的研究与实践李占昌赵福生，如果各方面没有严格地按综合误差的要求管理,那么所得统计线损率的准确性一般较差。由于PT、CT、电能表等元件误差的存在,在购、售电量相减后,线损率有可能被放大或缩小。并且这种误差随着电压等级的提高而增加。在10kV网损中,由于其布点广,管理起来复杂,即使不包括偷、漏电量,其统计线损率的真实性也较差。用计算方法把电网每一元件的损耗相加得到的总损耗量再被购电量相除的所谓理论线损计算可以避免上述缺点。但在理论线损计算中,如果只用某一典型日的线损率略加调整或者用某一阶段的平均电量与形状系数K来估算该阶段的线损率,其结果也不能令人满意。在实时监控***的历史数据库中。
蓝牙、红外技术、ZigBee技术都可以提供相对可靠的近距离通信服务质量，但是他们的应用还是有着各自的限制。ISM单片射频通信技术为简单的嵌入式环境中的近距离无线通信提供了简单、经济、实用的解决方案。ISM频段是目前广泛采用的无线近距离通信频段它具有使用不受限制收发设备价格低廉等优点，但它同样具有一些不足之处，通信距离近就是其缺陷之一。
实用新型内容
本实用新型为解决目前现有电力线损采用在用户终端加装计量交流采样比较分析和人工巡检故障，导致采集的数据不完整，人工成本太高的技术问题而提供一种结构简单、使用方便、提高工作效率的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
该基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置设置有安装在变压器的变压器监控终端和多个安装在居民电表的用户负荷监控终端；
用户负荷监控终端通过无线中继器与变压器监控终端连接。
变压器监控终端包括用于数据分析和计算供电量、受电量和线损曲线图的第二单片机；
集成在第二单片机上的通讯模块、警报器、第二采集器通过数据线与第二单片机的串口或并口相连，蓄电池通过电源线给第二单片机供电，显示器与第二单片机通过显示器连接线相连。
临近该紧固螺杆手握部的连接头绝缘本体端面向内凹陷形成凹槽；
用户负荷监控终端包括第一采集器；
与第一采集器连接的集中器，集成在第一通讯模块的集中器。
集中器通过第一单片机连接第一通讯模块，集中器通过数据线连接第一单片机，第一通讯模块集成在第一单片机上。
用户负荷监控终端的电表通过RS485串口连接第一采集器。
安装在小区变压器的变压器监控终端和多个安装在居民电表的用户负荷监控终端；将小区电网在线数据、离线数据、用户数据进行信息集成，构成完整的自动化***。实现正常及故障情况下的监测、整合、反馈的自动管理装置，更加有利于提供一种能够整体监测小区变压器电力线损的监控装置；
变压器监控终端包括用于数据分析和计算供电量、受电量和线损曲线图的第二单片机、第二通讯模块、蓄电池、第二采集器、警报器、显示器；它是配电自动化最末一级监控单元，负责监测配变低压侧电压、电流、频率，计算配变的有功功率、无功功率、有功电度、无功电度，分析电能质量，统计电能数据等来观测线损数据，并能够准确记录损失的起始和终止时间，可按时、按日的统计并保存数据，能够非常有效的实现变压器的损失监控。
第二通讯模块、蓄电池、第二采集器、警报器、显示器均与第二单片机相连，蓄电池为整个变压器监控终端供电。
用户负荷监控终端包括第一单片机、第一通讯模块、第一采集器、集中器，第一通讯模块与本楼的第一单片机相连，第一单片机与集中器相连，集中器与本楼的第一采集器相连。在用户侧复杂的布线中，能够使外部电路精简。采集器能够全面有效的采集用户用电信息，通过标量传输，送到集中器，然后传递到单片机中。通过统计电能数据达到线路损失的监控。实现低功耗，低成本且协议简单的功能。
用户负荷监控终端均通过第一通讯模块与变压器监控终端中的第二通讯模块依靠ISM单片射频的无线通信中继器相连进行通讯，无线中继器每组有n个模块；通过ISM单片射频无线中继器技术，使采集的数据能够长距离无线传输，回避了单凭ISM单片射频技术短距离的缺点，更加有利于远距离数据的传递；
利用ISM单片射频的无线中继器，替代单纯的ISM单片射频或者基于有线载波通信，在一些旧的、走线不规范的以及用户分散的小区，载波通信易受到干扰，造成通信的效率就低下，难以满足应用的要求，或者基于红外、蓝牙、Zigbee等无线通讯技术距离短的缺点。
变压器监控终端的第二单片机还连接有报警器，通过第二单片机的数据计算，如果获得异常数据或者发生异常事件都会触发报警器，并根据报警区域触发报警记录，并且将报警信息发送到显示屏中。
无线中继器有单片机控制单元和基于ATA5428芯片的ISM频段无线收发模块组成，单片机控制单元根据无线中继协议将接受到的无线中继数据包进行中继接力传输，另一方面也可以接收机从其他模块传递到本地数据。由于各种监控布线、各种管线、阀门较多，很难以使用有线进行传递。第二，使用有线往往有破坏建筑、浪费接口、检修困难等弊病。无线传输很好的解决这个问题，不但能够有效地降低成本，还覆盖面广，适用于移动及分散目标；
显示器连接线包括电缆线和连接头，连接头包括绝缘本体、金属屏蔽罩、复数个针脚导电端子以及两个紧固螺杆，绝缘本体包覆金属屏蔽罩，针脚导电端子收容于该金属屏蔽罩内并与电缆线电连接，所述紧固螺杆固设在所述绝缘本体的两侧且其端头为一手握部，所述紧固螺杆从绝缘本体向手握部的横截面增大；通过将紧固螺杆的手握部设为横截面增大，加大了手指握持的面积；同时作为进一步改进，临近该金属体的连接头绝缘本体端面向内凹陷，给握旋紧固螺杆的手指存留更大的可操作空间，使紧固过程能够协调用力、操作容易且高效快捷；并且该紧固螺杆的手握部为金属体，经久耐用而不会脱落。
临近该紧固螺杆手握部的连接头绝缘本体端面向内凹陷形成凹槽；
所述紧固螺杆的手握部为圆球状金属体；
所述金属体的表面设有凸纹；
所述针脚导电端子在金属屏蔽罩内以不同高度排配组装；
所述针脚导电端子的前缘为锥状；
所述电缆线的***包覆挠性电缆。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的无线中继器结构示意图；
图中：1、用户负荷监控终端；1-1、第一采集器；1-2、集中器；1-3、第一单片机；1-4、第一通讯模块；2、无线中继器；3、变压器监控终端；3-1、第二单片机；3-2、第二采集器；3-3、第二通讯模块；3-4、蓄电池；3-5、报警器；3-6、显示器；
图3是本实用新型实施例提供的显示屏连接线结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的连接头的针脚导电端子在金属屏蔽罩内以不同高度排配组装的示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
请参阅图1和图2：
该基于ISM单片射频无线中继器2的线损实时监控装置设置有安装在变压器的变压器监控终端3和多个安装在居民电表的用户负荷监控终端1；
用户负荷监控终端1通过无线中继器2与变压器监控终端3连接。
变压器监控终端3包括用于数据分析和计算供电量、受电量和线损曲线图的第二单片机3-1；
集成在第二单片机3-1上的通讯模块、警报器3-5、第二采集器3-2通过数据线与第二单片机3-1的串口或并口相连，蓄电池3-4通过电源线给第二单片机3-1供电，显示器3-6与第二单片机3-1通过显示器3-6连接线相连。
临近该紧固螺杆手握部的连接头绝缘本体端面向内凹陷形成凹槽；
用户负荷监控终端1包括第一采集器1-1；
与第一采集器1-1连接的集中器1-2，集成在第一通讯模块1-4的集中器1-2。
集中器1-2通过第一单片机1-3连接第一通讯模块1-4，集中器1-2通过数据线连接第一单片机1-3，第一通讯模块1-4集成在第一单片机1-3上。
用户负荷监控终端1的电表通过RS485串口连接第一采集器1-1。
本实用新型提供了一种采用基于ISM单片射频无线中继器对线路线损进行实时监控，进而通过计算线路线损来发现窃电用户和计量故障。采用基于ISM单片射频的无线中继器技术，有利于整体监测小区变压器的线损。本实用新型通过采集用户终端和变压器终端数据，实时计算，解决了人工巡检故障的困难。
本实用新型的一种基于ISM频段无线中继器的线损实时监控装置，包括安装在小区变压器的变压器监控终端3和多个安装在居民电表的用户负荷监控终端1；
变压器监控终端3包括用于数据分析和计算供电量、受电量和线损曲线图的第二单片机3-1、第二通讯模块3-3、蓄电池3-4、第二采集器3-2、警报器3-5、显示器3-6；第二通讯模块3-3、蓄电池3-4、第二采集器3-2、警报器3-5、显示器3-6均与第二单片机3-1相连，蓄电池3-4为整个变压器监控终端3供电。
用户负荷监控终端1包括第一单片机1-3、第一通讯模块1-4、第一采集器1-1、集中器1-2，第一通讯模块1-4与本楼的第一单片机1-3相连，第一单片机1-3与集中器1-2相连，集中器1-2与本楼的第一采集器1-1相连。
用户负荷监控终端1均通过第一通讯模块1-4与变压器监控终端3中的第二通讯模块3-3依靠ISM单片射频的无线通信中继器2相连进行通讯，无线中继器2每组有n个模块；
变压器监控终端3的第二单片机3-1还连接有报警器3-5。
如图2所示，无线中继器2有单片机控制单元2-1和基于ATA5428芯片的ISM频段无线收发模块2-2组成，单片机控制单元2-1根据无线中继协议将接受到的无线中继数据包进行中继接力传输，另一方面也可以接收机从其他模块传递到本地数据。
如图3和图4所示，本发明显示器连接线包括连接头1和电缆线2，该连接头1包括绝缘本体13、金属屏蔽罩11、若干针脚导电端子14以及两个紧固螺杆12，绝缘本体13包覆金属屏蔽罩11，针脚导电端子14收容于该金属屏蔽罩11内并与电缆线2实现电连接。在绝缘本体13的两侧分别设有紧固螺杆12，为便于手指用力握持紧固螺杆12，该紧固螺杆12的端头为一表面带手握部121，该手握部121为横截面增大，最佳采用为圆球状金属体，以增强手指的舒适感，同时保证经久耐用而不会脱落；为了给握旋紧固螺杆12的手指存留更大的可操作空间，临近该金属体的连接头1绝缘本体13端面向内凹陷形成一弧状凹槽14。
为了增大手指同金属体表面的摩擦，在紧固螺杆12的手握部121的表面设有凸纹。
作为进一步的技术改进，该若干个针脚导电端子14在金属屏蔽罩11内以不同高度排配组装，这样就可以使针脚端子14与连接座上的针脚插槽插接力均匀分散，整个连接过程中插接力降低，并使连接头与连接座的使用寿命得以延长。同时，针脚导电端子14的前缘设为锥体状，有利于增大针脚导电端子14前缘的压强，从而顺畅***连接座针脚插槽。
为了增强电缆线2的柔韧性，防止被频繁弯曲折断，在所述电缆线***包覆一挠性电缆。
与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型能够及时准确的反映小区变压器整体的电力线损，为供电部门的数据分析带来便利，基于ISM单片射频无线中继器网络的监控装置，整个装置成本较低，实用性强。
本实用新型的工作原理：
用户负荷监控终端均通过第一通讯模块与变压器监控终端的第二通讯模块依靠ISM频段无线中继器通讯进行连接，每个无线中继器，可以实现无线数据的中继传输，即具有无线中继的功能；为了使得无线中继传输得以顺利进行每一个无线中继器都设置有唯一的一个本站地址和唯一的一个上行关联中继模块地址和一个下行关联中继模块地址此外还需要对无线中继通信的协议进行规划设计。
上述用户负荷监控终端和变压器监控终端均具有唯一的编码，该编码承载用户信息，采集用户供电量和受电量数据，然后将采集的信息通过第一通讯模块ISM无线网络传输到继电器，然后由继电器传输到变压器监控终端的第二通讯模块，变压器监控终端中的第二单片机采集变压器整体的供电量和受电量，同时将受到的所有用户的数据通过第二单片机进行分析计算，最后通过显示器显示出来，实时的显示这个小区的电力线损，当发生故障时可以通过警报器报警，为供电部门提供便利。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，该基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置设置有安装在变压器的变压器监控终端和多个安装在居民电表的用户负荷监控终端；
用户负荷监控终端通过无线中继器与变压器监控终端连接。
2.如权利要求1所述的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，变压器监控终端包括用于数据分析和计算供电量、受电量和线损曲线图的第二单片机；
集成在第二单片机上的通讯模块、警报器、第二采集器通过数据线与第二单片机的串口或并口相连，蓄电池通过电源线给第二单片机供电，显示器与第二单片机通过显示器连接线相连。
3.如权利要求2所述的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，显示器连接线包括电缆线和连接头，连接头包括绝缘本体、金属屏蔽罩、复数个针脚导电端子以及两个紧固螺杆，绝缘本体包覆金属屏蔽罩，针脚导电端子收容于该金属屏蔽罩内并与电缆线电连接，所述紧固螺杆固设在所述绝缘本体的两侧且其端头为一手握部，所述紧固螺杆从绝缘本体向手握部的横截面增大。
4.如权利要求3所述的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，临近该紧固螺杆手握部的连接头绝缘本体端面向内凹陷形成凹槽；
所述紧固螺杆的手握部为圆球状金属体；
所述金属体的表面设有凸纹；
所述针脚导电端子在金属屏蔽罩内以不同高度排配组装；
所述针脚导电端子的前缘为锥状；
所述电缆线的***包覆挠性电缆。
5.如权利要求1所述的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，用户负荷监控终端包括第一采集器；
与第一采集器连接的集中器，集成在第一通讯模块的集中器。
6.如权利要求5所述的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，集中器通过第一单片机连接第一通讯模块，集中器通过数据线连接第一单片机，第一通讯模块集成在第一单片机上。
7.如权利要求5所述的基于ISM单片射频无线中继器的线损实时监控装置，其特征在于，用户负荷监控终端的电表通过RS485串口连接第一采集器。
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Cited By (1)
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2015
- 2015-04-23 CN CN201520247605.0U patent/CN204832367U/zh active Active
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