CN205540221U - 基于物联网的水电站远程监控*** - Google Patents

基于物联网的水电站远程监控*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的水电站远程监控***，包括智能移动设备、PC机、数据库服务器、GPRS无线控制器、数据采集器与发电机设备；所述智能移动设备与所述PC机通讯连接；所述PC机与所述数据库服务器通讯连接；所述数据库服务器和所述数据采集器都连接在所述GPRS无线控制器上；所述发电机设备连接所述数据采集器。本实用新型采用数据采集器对发电机这一固定设备进行监测，将监测结果通过GRPS无线控制器存储进数据服务器，并由PC机得到监测数据、及时报警并进行***管理。整体结构简单，操作使用方便。

Description

基于物联网的水电站远程监控***
技术领域
本实用新型涉及水电站运行设备领域，具体涉及一种基于物联网的水电站远程监控***。
背景技术
水电站一般坐落于交通不便、人迹较少的广域地区，其运行设备多、对运行设备的安全性要求高。目前较多水电站中的主变压器、主发电机等设备运行情况主要还是依靠人工巡检的方式监管，当设备发生故障时水电站监管部门及运营单位无法及时地掌握，不能及时地做出正确的应对决策以避免安全事故的发生。随着信息技术的快速发展，水电站的自动化管理越来越受到重视。
因此，人们试图对水电站的主要设备进行自动化的监测和管理。中国专利文献CN104503417A提供了《一种水电站监测***》，包括数据上传装置、数据存储装置和数据获取装置。数据上传装置与数据存储装置连接，并根据预设网络模型，采用相应的数据上传模式将水电站数据上传到数据存储装置。
但是，该技术方案仅侧重于水电站的运行数据和水文数据的采集与存储，没有对水电站主要运行设备发电机进行性能参数采集。
因此，对水电站发电机的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率等参数进行数据采集，通过GPRS模块上传到数据服务器，使用应用软件供用户查询、检索现场采集到的各种参数，形成各参数历史数据曲线，将报警信息及时发送至手机，实现水电站的智能化监测管理就具有深刻意义了。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种基于物联网的水电站远程监控***。
本实用新型的技术方案如下：
一种基于物联网的水电站远程监控***，包括智能移动设备、PC机、数据库服务器、GPRS无线控制器、数据采集器与发电机设备；所述智能移动设备与所述PC机通讯连接；所述PC机与所述数据库服务器通讯连接；所述数据库服务器和所述数据采集器都连接在所述GPRS无线控制器上；所述发电机设备连 接所述数据采集器。
其进一步的技术方案为：所述数据采集器包括时钟控制电路、模拟信号采样模块、数字信息处理模块、脉冲生成器、通讯接口、电源管理电路和显示电路；所述所述模拟信号采样模块和所述数字信息处理模块相连接；所述脉冲生成器、通讯接口和显示电路都连接在所述数字信息处理模块之上；所述时钟控制电路连接在所述模拟信号采样模块之上；偏置电压连接在所述模拟信号采样模块上，为模拟信号采样模块提供工作电源，偏置电压通过电源管理连接在所述数字信息处理模块上，为数字信息处理模块提供工作电源。
其进一步的技术方案为：所述数字信息处理模块的型号为STM32F103VET6，所述模拟信息采样模块的型号为ADAM-4150。
其进一步的技术方案为：所述数据采集器中，所述通讯接口的具体电路包括包括第一芯片和第二芯片；
其进一步的技术方案为：所述数据采集器5中，所述通讯接口55的具体电路包括包括第一芯片和第二芯片；所述第一芯片为连接器，型号为JM37115-L3；所述第二芯片为网络变压器，型号为11FB-05NL；所述第一芯片的第一引脚连接第二芯片的第十六引脚；所述第一芯片的第二引脚连接第二芯片的第十四引脚和第十五引脚；所述第一芯片的第三引脚连接第二芯片的第十一引脚；所述第一芯片的第六引脚连接第二芯片的第九引脚；所述第一芯片的第九引脚连接偏置电压；所述第一芯片的第四引脚和第五引脚通过第四电阻接地；所述第一芯片的第七引脚和第八引脚通过第六电阻接地；所述第一芯片的第二引脚通过第七电阻接地；所述第二芯片的第十引脚通过第八电阻接地；所述第一芯片的第十引脚和第十一引脚连接数字信息处理模块；所述第二芯片的第一引脚和第三引脚为网络模块的发送线，通过RJ45接口连接GPRS无线控制器，所述第二芯片的第二引脚和第七引脚通过电容接地；所述第二芯片的第六引脚和第八引脚为网络模块的接收线，通过RJ45接口连接GPRS无线控制器。
本实用新型的有益技术效果是：
本实用新型采用数据采集器对发电机这一固定设备进行监测，将监测结果通过GRPS无线控制器存储进数据服务器，并由PC机得到监测数据、及时报警并进行***管理。整体结构简单，操作使用方便。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
图2是数据采集器的结构图
图3是数据采集器中通讯接口的电路结构。
具体实施方式
图1是本实用新型的示意图。本实用新型包括智能移动设备1、PC机2、数据库服务器3、GPRS无线控制器4、数据采集器5与发电机设备6。
PC机2与数据库服务器3通讯连接，PC机2连接数据库服务器3进行数据的实时监控与管理，并将异常信息以短信形式发送到智能移动设备1上。数数据库服务器3和数据采集器5都连接在GPRS无线控制器4上。数据库服务器3通过GPRS无线控制器4获取数据采集器采集的发电机各类参数数据。发电机设备6连接所述数据采集器5。
数据采集器5通过端口与发电机设备6相连接，获取发电机设备6中的各台发电机的各种参数数据量。
在本实施例中，智能移动设备1可以为智能手机或者智能电脑；PC机2可以使用可以进行数据处理的台式计算机；数据库服务器3为运行在局域网中的一台或多台计算机和数据库管理***软件共同构成；GPRS无线控制器4是常用于plc无线控制、仪器仪表远程数据采集等的仪器。以上设备均为现有技术，可以直接购买现有的市售产品连接组合而成本实用新型。
数据采集器5用于采集发电机设备6的各种数据。
图2是数据采集器的结构图，数据采集器5包括时钟控制电路52、模拟信号采样模块53、数字信息处理模块51、脉冲生成器54、通讯接口55、电源管理电路56和显示电路57。其中数字信息处理模块52用于采集发电机设备6的有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值以及功率因数等参数。模拟信号采样模块53用于采集发电机设备6的电压、电流，并通过温度传感器采集温度等数据。
模拟信号采样模块53和数字信息处理模块51相连接。数字信息处理模块51的型号为STM32F103VET6，模拟信息采样模块53的型号为ADAM-4150。数据采集器5中其他的结构组成部分均为常用的现有技术，可以直接使用现有的市售产品进行连接组合。
脉冲生成器54、通讯接口55和显示电路57都连接在数字信息处理模块51之上。时钟控制电路52连接在模拟信号采样模块53之上。
偏置电压连接在所述模拟信号采样模块53上，偏置电压通过电源管理56 连接在所述数字信息处理模块51上，分别为模拟信号采样模块53和数字信息处理模块51供电。
图3是数据采集器中通讯接口的电路结构。数据采集器5的电路结构包括第一芯片P1和第二芯片U2。第一芯片P1的型号为JM37115-L3，第二芯片U2的型号为11FB-05NL。第一芯片P1的第一引脚连接第二芯片U2的第十六引脚，第一芯片P1的第二引脚连接第二芯片U2的第十四引脚和第十五引脚。第一芯片P1的第三引脚连接第二芯片U2的第十一引脚；第一芯片P1的第六引脚连接第二芯片U2的第九引脚；第一芯片P1的第四引脚和第五引脚通过第四电阻R4接地。第一芯片P1的第七引脚和第八引脚通过第六电阻R6接地，第一芯片P1的第九引脚连接偏置电压。第一芯片P1的第十引脚和第十一引脚连接数字信息处理模块。第二芯片U2的第一引脚和第三引脚为网络模块的发送线，通过RJ45接口连接GPRS无线控制器4，第二芯片U2的第二引脚和第七引脚通过电容C5接地。第二芯片U2的第六引脚和第八引脚为网络模块的接收线，通过RJ45接口连接GPRS无线控制器4。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于物联网的水电站远程监控***，其特征在于：包括智能移动设备(1)、PC机(2)、数据库服务器(3)、GPRS无线控制器(4)、数据采集器(5)与发电机设备(6)；所述智能移动设备(1)与所述PC机(2)通讯连接；所述PC机(2)与所述数据库服务器(3)通讯连接；所述数据库服务器(3)和所述数据采集器(5)都连接在所述GPRS无线控制器(4)上；所述发电机设备(6)连接所述数据采集器(5)。
2.如权利要求1所述的基于物联网的水电站远程监控***，其特征在于：所述数据采集器(5)包括时钟控制电路(52)、模拟信号采样模块(53)、数字信息处理模块(51)、脉冲生成器(54)、通讯接口(55)、电源管理电路(56)和显示电路(57)；所述模拟信号采样模块(53)和所述数字信息处理模块(51)相连接；所述脉冲生成器(54)、通讯接口(55)和显示电路(57)都连接在所述数字信息处理模块(51)之上；所述时钟控制电路(52)连接在所述模拟信号采样模块(53)之上；偏置电压连接在所述模拟信号采样模块(53)上，为模拟信号采样模块(53)提供工作电源，偏置电压通过电源管理(56)连接在所述数字信息处理模块(51)上，为数字信息处理模块(51)提供工作电源。
3.如权利要求2所述的基于物联网的水电站远程监控***，其特征在于：所述数字信息处理模块(51)的型号为STM32F103VET6，所述模拟信息采样模块(53)的型号为ADAM-4150。
4.如权利要求3所述的基于物联网的水电站远程监控***，其特征在于：所述数据采集器(5)中，所述通讯接口(55)的具体电路包括包括第一芯片(P1)和第二芯片(U2)；所述第一芯片(P1)为连接器，型号为JM37115-L3；所述第二芯片(U2)为网络变压器，型号为11FB-05NL；所述第一芯片(P1)的第一引脚连接第二芯片(U2)的第十六引脚；所述第一芯片(P1)的第二引脚连接第二芯片(U2)的第十四引脚和第十五引脚；所述第一芯片(P1)的第三引脚连接第 二芯片(U2)的第十一引脚；所述第一芯片(P1)的第六引脚连接第二芯片(U2)的第九引脚；所述第一芯片(P1)的第九引脚连接偏置电压；所述第一芯片(P1)的第四引脚和第五引脚通过第四电阻(R4)接地；所述第一芯片(P1)的第七引脚和第八引脚通过第六电阻(R6)接地；所述第一芯片(P1)的第二引脚通过第七电阻(R7)接地；所述第二芯片(U2)的第十引脚通过第八电阻(R8)接地；所述第一芯片(P1)的第十引脚和第十一引脚连接数字信息处理模块；所述第二芯片(U2)的第一引脚和第三引脚为网络模块的发送线，通过RJ45接口连接GPRS无线控制器(4)，所述第二芯片(U2)的第二引脚和第七引脚通过电容(C5)接地；所述第二芯片(U2)的第六引脚和第八引脚为网络模块的接收线，通过RJ45接口连接GPRS无线控制器(4)。
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