專利名稱：基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測設(shè)備，特別涉及用于城市供電系統(tǒng)中配電 變壓器的遠(yuǎn)程監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
配電變壓器是配電網(wǎng)中的一個重要設(shè)備，配電變壓器是電 力供電的最基本單元，配電變壓器的監(jiān)控對配電自動化管理、線損分 析、負(fù)荷預(yù)測、電力需求側(cè)的管理具有重大意義。
配電變壓器(簡稱配變)是配電網(wǎng)中將電能直接分配給低壓用戶
的設(shè)備，是低壓(10KV)配電網(wǎng)與用戶380/220V配電網(wǎng)的分界點配變 安裝與電線桿、配電房和箱式變電站，具有分散、地理環(huán)境情況變化 多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設(shè)影響等特點。
對配變的考核，過去一般依靠人工定期對配變進(jìn)行有針對的、有 限的測試，從測試的數(shù)據(jù)來考核配變的運行狀況，這種考核的缺點就 是人為因素影響太大、測試時間不夠、測試的數(shù)據(jù)非常有限，而且有 些數(shù)據(jù)不能做到準(zhǔn)確的測試，帶來的問題就是測試出來的結(jié)果不能準(zhǔn) 確地反映配變的運行狀況，同時需要耗費管理部門大量的人力物力。 因此對配變進(jìn)行實時監(jiān)測和計量具有重要的意義和必要性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供--種基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測 終端，采用對配電變壓器自動監(jiān)測、控制、報警以及通過串行和無線 通訊方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控遙測的方法，滿足配電變壓器監(jiān)測計量的要 求，具有較高的可靠性和安全性，較快的反應(yīng)速度，并具有易用性、自動化、智能化的特點，解決現(xiàn)有技術(shù)中依靠人工定期測試，人為因素影響大、測試時間不夠、測試的數(shù)據(jù)有限的技術(shù)何題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是 一種基于嵌入式系統(tǒng)的配電 變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終端，包括用于控制配電變壓器工作狀態(tài)的控制模 塊;該遠(yuǎn)程監(jiān)測終端還包括有處理器以及與處理器相連接的計量和監(jiān) 測配電變壓器各電氣參數(shù)的計量監(jiān)測模塊、存儲器和通訊模塊。所述通訊模塊包括有無線通訊裝置，所述無線通訊裝置為支持GPRS、CDMA、電臺、短信中的一種或任意幾種模式的組合，所述通訊模塊還包括有 兩個RS485串行接口、一個RS232串行接口以及一個吸附式紅外接口 。 通過對配變的實時監(jiān)控，可以及時掌握配變的運行情況，防止配變負(fù) 荷嚴(yán)重超載導(dǎo)致設(shè)備的燒毀、三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡導(dǎo)致配變的加速損 壞，配變長期輕負(fù)荷運行導(dǎo)致的不經(jīng)濟(jì)運行狀態(tài)和大量感性負(fù)載運行 導(dǎo)致的功率因數(shù)過低、高線損等。對配變運行實時監(jiān)測、抄取、分析、 處理和控制，可以及時調(diào)整配變運行狀態(tài)，合理配置配變?nèi)萘?，調(diào)整 配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩(wěn)定、高效的運行。
該遠(yuǎn)程監(jiān)測終端還設(shè)有報警系統(tǒng)，該報警系統(tǒng)連接處理器、計量 監(jiān)測模塊以及通訊模塊。
本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案后，科學(xué)、完善、準(zhǔn)確地對配變實時 監(jiān)控，為配電自動化管理提供可靠的運行數(shù)據(jù)和歷史資料，有效降低 線損，為負(fù)荷預(yù)測、線損分析、電力需求側(cè)管理(DSM)提供準(zhǔn)確的數(shù) 據(jù)；準(zhǔn)確打擊竊電，負(fù)荷預(yù)測指導(dǎo)擴(kuò)容安裝等；為用電情況、用電性
質(zhì)及用電負(fù)荷的增長趨勢分析，在進(jìn)行系統(tǒng)增容、配變布點選擇等規(guī)劃工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)；同時提高工作效率，降低勞動成本，科學(xué)提 高配電管理的自動化水平。使得整個電力系統(tǒng)的綜合性能得到了極大 的提高。而市場上，用戶正在謀求的就是這種能夠滿足其全方位需求， 綜合性能好的監(jiān)測設(shè)備。


圖1是本發(fā)明基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終端工作原理 示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施例。
由圖1中可知，這種基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，包括用于控制配電變壓器工作狀態(tài)的控制模塊10;該遠(yuǎn)程監(jiān)測終端還包括有處理器20以及與處理器20相連接的計量和監(jiān)測配電變 壓器各電氣參數(shù)的計量監(jiān)測模塊30、存儲器40和通訊模塊50。控制 模塊10根據(jù)處理器20的指令，對配電變壓器工作狀態(tài)進(jìn)行實時控制； 計量監(jiān)測模塊30具有正、反向有功，四象限無功的電能計量，滿足 l級精度，具有最大需量的統(tǒng)計功能，同時對變壓器實時監(jiān)控，可以 及時掌握配變的運行情況。具有數(shù)據(jù)凍結(jié)功能，具有負(fù)荷曲線的記錄、 電壓質(zhì)量的統(tǒng)計并在存儲器40中保存3個月的數(shù)據(jù)，具有諧波監(jiān)測 功能。通訊模塊50使該監(jiān)測終端具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程 監(jiān)控。
通過對配變的實時監(jiān)控，可以及時掌握配變的運行情況，防止配 變負(fù)荷嚴(yán)重超載導(dǎo)致設(shè)備的燒毀、三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡導(dǎo)致配變的加 速損壞，配變長期輕負(fù)荷運行導(dǎo)致的不經(jīng)濟(jì)運行狀態(tài)和大量感性負(fù)載 運行導(dǎo)致的功率因數(shù)過低、高線損等。對配變運行實時監(jiān)測、抄取、 分析、處理和控制，可以及時調(diào)整配變運行狀態(tài)，合理配置配變?nèi)萘浚?調(diào)整配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩(wěn)定、高效的 運行。完善、科學(xué)、準(zhǔn)確的對配變實時監(jiān)控，為配電自動化管理提供 可靠的運行數(shù)據(jù)和歷史資料，有效降低線損，為負(fù)荷預(yù)測、線損分析、 電力需求側(cè)管理(DSM)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；準(zhǔn)確打擊竊電，負(fù)荷預(yù)測指 導(dǎo)擴(kuò)容安裝等；為用電情況、用電性質(zhì)及用電負(fù)荷的增長趨勢分析， 在進(jìn)行系統(tǒng)增容、配變布點選擇等規(guī)劃工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)；同時提 高工作效率，降低勞動成本，科學(xué)提高配電管理的自動化水平。
所述通訊模塊50包括有無線通訊裝置51，所述無線通訊裝置51 為支持GPRS、 CDMA、電臺、短信中的一種或任意幾種模式的組合；所 述通訊模塊50還包括有兩路RS485串行接口 52、 一個RS232串行接 口 53以及一個吸附式紅外接口 54。利用GPRS/CDMA通訊技術(shù)，實現(xiàn) 配電變壓器的運行監(jiān)測，兩路RS485串行接口 52、 一個RS232串行接 口 53以及一個吸附式紅外接口 54，用于現(xiàn)場轉(zhuǎn)發(fā)電能表數(shù)據(jù)和級聯(lián) 其他智能終端。通訊模塊50采用模塊化設(shè)計，可以在不拆開裝置的 情況下更換通訊模塊50，具有遠(yuǎn)程升級功能。RS485串行接口 52能 承受8KV的靜電接觸放電，4KV的浪涌(對零線)，2KV快速瞬變脈沖 耦合試驗，A、 B端子能承受380V交流電壓歷時5分鐘。所述通訊模塊50還包括有編解碼模塊55， J^述編解碼模塊55 還含有加密、解密模塊551，可對通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、壓縮。
該遠(yuǎn)程監(jiān)測終端還設(shè)有報警系統(tǒng)60，該報警系統(tǒng)60連接處理器 20、計量監(jiān)測模塊30以及通訊模塊50。對電壓逆相序、電流反極性、 停電、來電、過負(fù)荷、過電流、過壓、欠壓、缺相、斷相、差動報警、 過補償、欠補償?shù)仁录M(jìn)行主動報警。還可以對終端本身時鐘電池、 后備電池進(jìn)行監(jiān)測，通過完善的判斷邏輯實現(xiàn)了電池故障的報警。裝 置電源采用三相四線供電，缺相正常工作，能承受相對地電壓1.9倍 的標(biāo)稱電壓歷時4小時不損壞。
所述處理器20為32位嵌入式ARM7處理器，所述存儲器40為大. 容量Flash存儲器。采用主流32位微處理器或加嵌入式操作系統(tǒng)設(shè) 計方案，以保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、終端通信、數(shù)據(jù)管理等復(fù)雜功能要求。32 位嵌入式ARM7處理器，配合大容量Flash存儲器以及穩(wěn)定的公網(wǎng)數(shù) 傳模塊，并采用模塊化的終端結(jié)構(gòu)方案，工業(yè)級的器件及電路設(shè)計， 從而具有很高的可靠性及電磁兼容性，可適應(yīng)高低溫及強(qiáng)干擾等各種 惡劣運行環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終端，包括用于控制配電變壓器工作狀態(tài)的控制模塊(10)；其特征在于該遠(yuǎn)程監(jiān)測終端還包括有處理器(20)以及與處理器(20)相連接的計量和監(jiān)測配電變壓器各電氣參數(shù)的計量監(jiān)測模塊(30)、存儲器(40)和通訊模塊(50)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于所述通訊模塊(50)包括有無線通訊裝置(51)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于所述無線通訊裝置(51)為支持GPRS、 CDMA、 電臺、短信中的一種或任意幾種模式的組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 、 2或3所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程 監(jiān)測終端，其特征在于所述通訊模塊(50)還包括有兩個RS485 串行接口 (52)、 一個RS232串行接口 (53)以及一個吸附式紅外 接口 (54)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于所述通訊模塊(50)還包括有編解碼模塊(55)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于該遠(yuǎn)程監(jiān)測終端還設(shè)有報警系統(tǒng)(60)，該報警系統(tǒng)(60)連接處理器(20)、計量監(jiān)測模塊(30)以及通訊模塊 (50)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于所述處理器(20)為32位嵌入式ARM7處理器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于所述存儲器(40)為大容量Flash存儲器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終 端，其特征在于所述編解碼模塊(55)還含有加密、解密模塊(551)。
全文摘要
一種基于嵌入式系統(tǒng)的配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)測終端，包括用于控制配電變壓器工作狀態(tài)的控制模塊(10)；還包括有處理器(20)以及計量監(jiān)測模塊(30)、存儲器(40)和通訊模塊(50)。本發(fā)明科學(xué)、完善、準(zhǔn)確地對配變實時監(jiān)控，有效降低線損，為負(fù)荷預(yù)測、線損分析、電力需求側(cè)管理(DSM)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；準(zhǔn)確打擊竊電，負(fù)荷預(yù)測指導(dǎo)擴(kuò)容安裝等；為用電情況、用電性質(zhì)及用電負(fù)荷的增長趨勢分析，在進(jìn)行系統(tǒng)增容、配變布點選擇等規(guī)劃工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)；同時提高工作效率，降低勞動成本，科學(xué)提高配電管理的自動化水平。整個電力系統(tǒng)的綜合性能得到了極大的提高。
文檔編號H02J13/00GK101202469SQ20071012360
公開日2008年6月18日 申請日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者宋振群 申請人:宋振群