一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，包括檢測裝置，該檢測裝置通過GSM模塊將檢測信息傳輸至維護(hù)人員手機(jī)，維護(hù)人員手機(jī)通過短消息中心將檢測信息傳輸至控制站，檢測裝置通過三相多功能電表、溫度傳感器和聲音采集模塊共同監(jiān)控配電變壓器，三相多功能電表將檢測信息通過RS?485接口傳輸給微控制器，溫度傳感器將監(jiān)測信息通過信號(hào)調(diào)理電路傳輸給微控制器，聲音采集模塊將檢測信息通過S7?200PLC控制器傳輸給微控制器，微控制器通過RS?232接口連接GSM模塊；利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)通信，極大地節(jié)省了遠(yuǎn)程監(jiān)控組網(wǎng)的成本，嵌入了微控制器PIC16F877的監(jiān)測報(bào)警裝置集成了電量及非電量檢測、微控制器和GSM通信三種模塊，實(shí)現(xiàn)了檢測、自診斷和通信的一體化。
【專利說明】
一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及無線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城區(qū)配電網(wǎng)負(fù)荷的急劇增加，導(dǎo)致配電變壓器故障頻繁發(fā)生。為保證城區(qū)配電變壓器的安全運(yùn)行，防止事故的發(fā)生和事故損失擴(kuò)大，要求對(duì)城區(qū)分散的配電變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)一管理。
[0003]目前，一些配電變壓器的維護(hù)方式是由負(fù)責(zé)某一地區(qū)的維護(hù)人員定期巡查該地區(qū)變壓器的運(yùn)行情況。這種方式使維護(hù)人員無法及時(shí)獲得變電站的運(yùn)行狀態(tài)信息，尤其是當(dāng)意外事故發(fā)生時(shí)，不能得到及時(shí)處理，從而配電供電系統(tǒng)的可靠性無法得到保證。
[0004]另外變壓器直流偏磁是指交直流并列運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)在直流輸電發(fā)生故障或單極閉鎖時(shí)，在換流站周圍區(qū)域內(nèi)會(huì)產(chǎn)生地表電流，與其并行運(yùn)行的交流輸電系統(tǒng)中聯(lián)絡(luò)變壓器會(huì)受到干擾，變壓器接地中性點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生直流分量。直流偏磁發(fā)生時(shí)，變壓器運(yùn)行聲音變大，振動(dòng)加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使變壓器鐵芯極度飽和，局部過熱導(dǎo)致變壓器損壞。變壓器直流偏磁嚴(yán)重時(shí)也會(huì)使電網(wǎng)電壓下降，電容器組過載，繼電保護(hù)誤動(dòng)作，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生危害?？焖?、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)變壓器直流偏磁是降低直流偏磁對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)危害的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提供了一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，可以有效解決【背景技術(shù)】中的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，包括檢測裝置，該檢測裝置通過GSM模塊將檢測信息傳輸至維護(hù)人員手機(jī)，所述維護(hù)人員手機(jī)通過短消息中心將檢測信息傳輸至控制站，所述檢測裝置通過三相多功能電表、溫度傳感器和聲音采集模塊共同監(jiān)控配電變壓器，三相多功能電表將檢測信息通過RS-485接口傳輸給微控制器，溫度傳感器將監(jiān)測信息通過信號(hào)調(diào)理電路傳輸給微控制器，所述聲音采集模塊將檢測信息通過S7-200PLC控制器傳輸給微控制器，所述微控制器通過RS-232接口連接GSM模塊；
[0007 ]所述聲音米集模塊由電源模塊、聲控開關(guān)繼電器、CPU、聲控開關(guān)模擬電路、聲控開關(guān)語音電路、延時(shí)Y電位器、延時(shí)X電位器和聲音靈敏度電位器組成;所述電源模塊給CPU、聲控開關(guān)模擬電路以及聲控開關(guān)語音電路供電，所述聲控開關(guān)繼電器、延時(shí)Y電位器、延時(shí)X電位器和聲音靈敏度電位器直接連接于CPU上，所述聲控開關(guān)語音電路通過聲控開關(guān)模擬電路連接于CHJ上。
[0008]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述微控制器采用8位單片微控制器PIC16F877。
[0009]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述GSM模塊采用帶有S頂卡接口的GSM/通用分組無線業(yè)務(wù)模塊CMS91-900/1800。
[0010]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電源模塊通過將AC200V電源通過內(nèi)部的整流橋電路與電容電阻分壓電路轉(zhuǎn)換成符合聲音采集模塊的直流電壓。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)通信，極大地節(jié)省了遠(yuǎn)程監(jiān)控組網(wǎng)的成本，中國移動(dòng)為網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量提供了可靠的保證。嵌入了微控制器PIC16F877的監(jiān)測報(bào)警裝置集成了電量及非電量檢測、微控制器和GSM通信三種模塊，實(shí)現(xiàn)了檢測、自診斷和通信的一體化。該裝置的應(yīng)用將大大提高城區(qū)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，為安全供電提供可靠的保證；
[0012]采用變壓器偏磁聲音變大這一特征獲取聲音信號(hào)，當(dāng)變壓器運(yùn)行聲音超過設(shè)定的門限值后，由聲音采集模塊采集信息，并由GSM模塊發(fā)送短消息到維修人員手機(jī)上，達(dá)到快速報(bào)警的目的，設(shè)備不需安裝在變壓器本體，其安裝與維護(hù)不影響變壓器正常運(yùn)行。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型聲音采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-檢測裝置;2-GSM模塊;3-維護(hù)人員手機(jī);4-短消息中心;5_控制站;6_二相多功能電表;7-溫度傳感器;8-聲音采集模塊;9-配電變壓器；10-RS-485接口 ； 11-微控制器；12-信號(hào)調(diào)理電路；13-S7-200PLC控制器；14-RS-232接口 ； 15-電源模塊；16-聲控開關(guān)繼電器;17-CPU; 18-聲控開關(guān)模擬電路；19-聲控開關(guān)語音電路;20-延時(shí)Y電位器;21-延時(shí)X電位器;22-聲音靈敏度電位器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]實(shí)施例:
[0019]請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，包括檢測裝置1，該檢測裝置I通過GSM模塊2將檢測信息傳輸至維護(hù)人員手機(jī)3，所述維護(hù)人員手機(jī)3通過短消息中心4將檢測信息傳輸至控制站5，所述檢測裝置I通過三相多功能電表6、溫度傳感器7和聲音采集模塊8共同監(jiān)控配電變壓器9，三相多功能電表6將檢測信息通過RS-485接口 10傳輸給微控制器11，溫度傳感器7將監(jiān)測信息通過信號(hào)調(diào)理電路12傳輸給微控制器11，所述聲音采集模塊8將檢測信息通過S7-200PLC控制器13傳輸給微控制器11，所述微控制器11通過RS-232接口 14連接GSM模塊2;所述GSM模塊2采用帶有SIM卡接口的GSM/通用分組無線業(yè)務(wù)模塊01^91-900/1800，所述微控制器11采用8位單片微控制器PIC16F877；
[0020 ]所述聲音采集模塊8由電源模塊丨5、聲控開關(guān)繼電器16、CPU17、聲控開關(guān)模擬電路18、聲控開關(guān)語音電路19、延時(shí)Y電位器20、延時(shí)X電位器21和聲音靈敏度電位器22組成;所述電源模塊15通過將AC200 V電源通過內(nèi)部的整流橋電路與電容電阻分壓電路轉(zhuǎn)換成符合聲音采集模塊的直流電壓，所述電源模塊15給CPU17、聲控開關(guān)模擬電路18以及聲控開關(guān)語音電路19供電，所述聲控開關(guān)繼電器16、延時(shí)Y電位器20、延時(shí)X電位器21和聲音靈敏度電位器22直接連接于CPU17上，所述聲控開關(guān)語音電路19通過聲控開關(guān)模擬電路18連接于CPU17上。
[0021 ]檢測裝置原理:能自動(dòng)監(jiān)測配電變壓器的重要狀態(tài)參數(shù)，包括變壓器的三相負(fù)載電壓、電流，冷卻油溫及環(huán)境溫度。一旦出現(xiàn)異常情況立即向指定的維護(hù)人員手機(jī)和控制中心發(fā)送短消息報(bào)警。此外，它能夠定期以短信服務(wù)(SMS)短消息的形式向控制端發(fā)送變壓器狀態(tài)報(bào)告，以便維護(hù)人員檢查其運(yùn)行狀況;三相多功能電表對(duì)變壓器的三相電流、電壓及電能進(jìn)行檢測，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為PIC16F877可直接讀取的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)。非電量測量對(duì)變壓器冷卻油的溫度及環(huán)境溫度檢測。從溫度傳感器測得的模擬信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為可被微處理器內(nèi)置ADC讀取的信號(hào)，送往PIC16F877的A/D轉(zhuǎn)換器引腳。
[0022]微控制器:由美國Microchip公司生產(chǎn)的8位單片微控制器PIC16F877具有獨(dú)特的精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)，使器件性能和運(yùn)算速度大大提高。片內(nèi)集成有8k的Flash可重復(fù)編程存儲(chǔ)器，368Byte的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，256Byte的EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，3個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，2個(gè)CCP模塊，同步串行通信端口，8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器，以及時(shí)鐘、看門狗等，具有上電復(fù)位、PWM輸出、LCD驅(qū)動(dòng)等功能，有40只引腳。由于片內(nèi)集成的外圍設(shè)備種類和數(shù)量多，使其外圍電路大大簡化。此外，此芯片還具有低功耗睡眠(SLEEP)模式，易于實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)。
[0023]聲控開關(guān)電源電路:該部分將AC200V電源通過內(nèi)部的整流橋電路與電容電阻分壓電路轉(zhuǎn)換成符合聲控系統(tǒng)工作的直流電壓，提供給電路板工作。
[0024]聲控開關(guān)語音電路:該部分電路主要感應(yīng)外界語音信號(hào)，通過語音信號(hào)觸發(fā)模塊工作，從而使整個(gè)系統(tǒng)工作。
[0025]聲控開關(guān)芯片模擬電路:將外界語音信號(hào)轉(zhuǎn)變成模擬電壓信號(hào)，使芯片工作。
[0026]聲控開關(guān)繼電器電路:當(dāng)外界聲音達(dá)到門限值并持續(xù)一段時(shí)間后，繼電器常開接點(diǎn)閉合，向外輸出一個(gè)開關(guān)量；當(dāng)外界聲音低于門限值并持續(xù)一段時(shí)間后，繼電器常開接點(diǎn)斷開。
[0027]模塊還配置有延時(shí)Y電位器、延時(shí)X電位器和聲音靈敏度電位器3個(gè)電位器，用來調(diào)節(jié)聲音門限、延時(shí)時(shí)間X (聲音大于門限值持續(xù)時(shí)間)、延時(shí)時(shí)間Y (聲音小于門限值持續(xù)時(shí)間
[0028]本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)通信，極大地節(jié)省了遠(yuǎn)程監(jiān)控組網(wǎng)的成本，中國移動(dòng)為網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量提供了可靠的保證。嵌入了微控制器PIC16F877的監(jiān)測報(bào)警裝置集成了電量及非電量檢測、微控制器和GSM通信三種模塊，實(shí)現(xiàn)了檢測、自診斷和通信的一體化。該裝置在現(xiàn)場的簡單測試，取得了較為理想的結(jié)果。該裝置的應(yīng)用將大大提高城區(qū)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，為安全供電提供可靠的保證；
[0029]采用變壓器偏磁聲音變大這一特征獲取聲音信號(hào)，當(dāng)變壓器運(yùn)行聲音超過設(shè)定的門限值后，由聲音采集模塊采集信息，并由GSM模塊發(fā)送短消息到維修人員手機(jī)上，達(dá)到快速報(bào)警的目的，設(shè)備不需安裝在變壓器本體，其安裝與維護(hù)不影響變壓器正常運(yùn)行。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于，包括檢測裝置(I)，該檢測裝置(I)通過GSM模塊(2)將檢測信息傳輸至維護(hù)人員手機(jī)(3)，所述維護(hù)人員手機(jī)(3)通過短消息中心(4)將檢測信息傳輸至控制站(5)，所述檢測裝置(I)通過三相多功能電表(6)、溫度傳感器(7)和聲音采集模塊(8)共同監(jiān)控配電變壓器(9)，三相多功能電表(6)將檢測信息通過RS-485接口(10)傳輸給微控制器(11)，溫度傳感器(7)將監(jiān)測信息通過信號(hào)調(diào)理電路(12)傳輸給微控制器(11)，所述聲音采集模塊(8)將檢測信息通過S7-200PLC控制器(13)傳輸給微控制器(11)，所述微控制器(11)通過RS-232接口( 14)連接GSM模塊(2); 所述聲音采集模塊(8)由電源模塊(15)、聲控開關(guān)繼電器(16)、CPU(17)、聲控開關(guān)模擬電路(18)、聲控開關(guān)語音電路(19 )、延時(shí)Y電位器(20 )、延時(shí)X電位器(21)和聲音靈敏度電位器(22)組成;所述電源模塊(15)給CPU(17)、聲控開關(guān)模擬電路(18)以及聲控開關(guān)語音電路(19)供電，所述聲控開關(guān)繼電器(16)、延時(shí)Y電位器(20)、延時(shí)X電位器(21)和聲音靈敏度電位器(22)直接連接于CPU(17)上，所述聲控開關(guān)語音電路(19)通過聲控開關(guān)模擬電路(18)連接于CPU( 17)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于:所述微控制器(II)采用8位單片微控制器PIC16F877。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于:所述GSM模塊(2)采用帶有S頂卡接口的GSM/通用分組無線業(yè)務(wù)模塊CMS91-900/1800。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線安全監(jiān)測報(bào)警裝置，其特征在于:所述電源模塊(15)通過將AC200V電源通過內(nèi)部的整流橋電路與電容電阻分壓電路轉(zhuǎn)換成符合聲音采集模塊的直流電壓。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK205594103SQ201620411274
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】林楠, 楊浩, 章玲玲, 肖勇才
【申請(qǐng)人】國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司