本發(fā)明涉及一種車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置，屬于電力設(shè)備安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高。但在系統(tǒng)改造過程中，存在用戶供電無法轉(zhuǎn)供而導(dǎo)致用戶停電等現(xiàn)象；在供電半徑邊緣，電能質(zhì)量不理想，或在事故突發(fā)情況下，不得不導(dǎo)致重要用戶停電等情況。而移動(dòng)變電站正是為解決上述問題應(yīng)運(yùn)而生，它具有很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，可根據(jù)需要開赴現(xiàn)場，保證用戶的正常用電和電能質(zhì)量。

眾所周知，電力系統(tǒng)的變電站電氣設(shè)備對水平度要求相當(dāng)高，尤其是以變壓器為代表，水平度直接影響了其瓦斯保護(hù)的動(dòng)作情況。與常規(guī)變電站不同，移動(dòng)變電站可根據(jù)需要開赴現(xiàn)場，這就使得移動(dòng)變電站的水平度直接受現(xiàn)場條件制約，加上電氣設(shè)備都安裝在平板車上，很容易使變壓器等電氣設(shè)備發(fā)生傾斜，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行調(diào)整，可能引起變壓器瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作或拒動(dòng)作，造成電網(wǎng)安全事故，甚至可能造成人員傷亡。

因此，急需研制一種車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控移動(dòng)變電站平板車的水平度，當(dāng)平板車發(fā)生傾斜時(shí)，能夠及時(shí)通知作業(yè)人員，以便其采取相應(yīng)措施，從而保障設(shè)備、人身安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測靈敏、告警及時(shí)可靠、使用方便、通用性強(qiáng)的車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置，它由水平度監(jiān)測采樣單元和主控制器單元兩個(gè)主模塊組成；其中水平度監(jiān)測采樣單元是由安裝在移動(dòng)變電站基座處的4個(gè)水平度傳感器、發(fā)送無線傳輸天線、編程接口、電源開關(guān)、充電接口和指示燈組成；所述的水平度傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器連接無線通信模塊，并由無線通信模塊上的無線傳輸天線連接主控制單元；所述的主控制器單元包括接收無線傳輸天線、聲光報(bào)警器、指示燈、GSM天線、編程接口、充電接口、電源開關(guān)、按鍵和彩色液晶屏；所述的主控制器單元通過接收無線傳輸天線接收水平度傳感器測量基座傾角的數(shù)據(jù)，并通過連接的液晶顯示器，在液晶顯示器的彩色液晶屏顯示數(shù)據(jù)信息；所述的主控制器單元還分別連接聲光報(bào)警器和GSM模塊，且通過GSM模塊的GSM天線發(fā)送通知短信。

作為優(yōu)選：所述水平度監(jiān)測采樣單元采用雙軸傾角加速度傳感器作為測量水平度的水平度傳感器，且在4個(gè)水平度傳感器中的任意一個(gè)監(jiān)測基座發(fā)生傾斜，均可通過無線通信模塊及無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接的主控器單元；

所述主控制器單元主要由一可通過編程接口和按鍵進(jìn)行水平度閾值設(shè)定及修改、及數(shù)據(jù)信息比較的MCU主控器，所述的MCU主控器在通過比較后獲得水平度值超限，通過相連的聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警并有相連的GSM模塊發(fā)送短信通知。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、檢測靈敏、告警及時(shí)可靠、使用方便、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)；能過對移動(dòng)變電站平板車水平度進(jìn)行有效監(jiān)測，消除因?yàn)槠桨遘囁蕉犬惓６鸬陌踩[患，保證設(shè)備和人身安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的原理圖。

圖2是本發(fā)明所述水平度監(jiān)測采樣單元的流程圖。

圖3是本發(fā)明所述主控制器單元的流程圖。

圖4是本發(fā)明所述水平度監(jiān)測采樣單元的面板圖。

圖5是本發(fā)明所述主控制器單元的面板圖。

圖6是本發(fā)明所述主控制器單元的電路設(shè)計(jì)圖。

圖7是本發(fā)明所述水平傳感器的電路設(shè)計(jì)圖。

圖8是本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的主菜單界面。

圖9是本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的設(shè)置界面。

圖10是本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的校零界面。

圖11是本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的記錄界面。

圖12是本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的系統(tǒng)界面。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本發(fā)明所述的一種車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置，它由水平度監(jiān)測采樣單元和主控制器單元兩個(gè)主模塊組成；所述的水平度監(jiān)測采樣單元是由安裝在移動(dòng)變電站基座處的4個(gè)水平度傳感器1、發(fā)送無線傳輸天線、編程接口、電源開關(guān)、充電接口和指示燈組成；所述的水平度傳感器1經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器2連接無線通信模塊，并由無線通信模塊上的無線傳輸天線3連接主控制單元；所述的主控制器單元包括無線傳輸天線3、聲光報(bào)警器6、指示燈、GSM天線、編程接口、充電接口、電源開關(guān)、按鍵和彩色液晶屏；所述的主控制器單元通過無線傳輸天線3接收水平度傳感器1測量基座傾角的數(shù)據(jù)，并通過連接的液晶顯示器4，在液晶顯示器4的彩色液晶屏顯示數(shù)據(jù)信息；所述的主控制器單元還分別連接聲光報(bào)警器6和GSM模塊7，且通過GSM模塊7的GSM天線發(fā)送通知短信。

所述水平度監(jiān)測采樣單元采用雙軸傾角加速度傳感器作為測量水平度的水平度傳感器1，且在4個(gè)水平度傳感器1中的任意一個(gè)監(jiān)測基座發(fā)生傾斜，均可通過無線通信模塊及無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接的主控器單元；

所述主控制器單元主要由一可通過編程接口和按鍵進(jìn)行水平度閾值設(shè)定及修改、及數(shù)據(jù)信息比較的MCU主控器5，所述的MCU主控器5在通過比較后獲得水平度值超限，通過相連的聲光報(bào)警器6發(fā)出報(bào)警并有相連的GSM模塊7發(fā)送短信通知。

實(shí)施例：圖1所示，本發(fā)明所述車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置由兩部分組成，分別為水平度監(jiān)測采樣單元和主控制器單元。水平度監(jiān)測采樣單元通過水平度傳感器1測量基座的傾角，并經(jīng)高精度A/D轉(zhuǎn)換器2進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后通過無線通訊3將數(shù)據(jù)傳輸給主控制器單元。主控制器單元接收到水平度監(jiān)測采樣單元的測量數(shù)據(jù)，在液晶顯示器4顯示并與預(yù)定閾值比較，如果水平度值超限，由MCU 5發(fā)信號啟動(dòng)聲光報(bào)警6，同時(shí)給GSM 7發(fā)送指令，以短信形式通知用戶。

圖2所示，本發(fā)明所述水平度監(jiān)測采樣單元的流程是：程序開始后，首先初始化控制器I/O口和無線通訊模塊；再進(jìn)入電源管理程序，檢查電池電量和電源工作狀態(tài)；然后測量采樣單元所在位置的X和Y軸傾角，最后與主控制端進(jìn)通訊，通訊成功則按協(xié)議發(fā)送狀態(tài)和數(shù)據(jù)，通訊不成功則回到主循環(huán)中。如果通訊一直無法連接，延時(shí)10分鐘后自動(dòng)電。

圖3所示，本發(fā)明所述主控制器單元的流程是：程序開始后，首先初始化控制器I/O口、液晶顯示器、無線通訊和GSM，再進(jìn)入電源管理程序，檢查電池電量和電源工作狀態(tài)；再進(jìn)入按鍵掃描，發(fā)現(xiàn)有按鍵按下時(shí)，調(diào)用按鍵處理程序，切換界面菜單、設(shè)置參數(shù)等操作；再與采樣單元進(jìn)入無線通訊，獲取狀態(tài)及測量數(shù)據(jù)，并顯示在顯示屏的數(shù)據(jù)頁；將當(dāng)前測得的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，如果超出閾值范圍，對應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示為紅色，同時(shí)啟動(dòng)聲光報(bào)警和短信報(bào)警，并記錄發(fā)生報(bào)警時(shí)的時(shí)間和數(shù)據(jù)，再次回到主循環(huán)中去。

圖4所示，本發(fā)明所述水平度監(jiān)測采樣單元的面板上有：包括無線傳輸天線、編程接口、充電接口、電源開關(guān)和指示燈等。打開電源開關(guān)，電源指示燈亮，狀態(tài)指示燈亮，首先等待與主控制端建立無線連接，只有在通訊成功情況下，狀態(tài)指示燈才會熄滅。

圖5所示，本發(fā)明所述主控制器單元的面板上，它包括無線傳輸天線、聲光報(bào)警器、指示燈、GSM天線、編程接口、充電接口、電源開關(guān)、按鍵和彩色液晶屏等。開啟裝置電源，電源指示燈和液晶顯示屏亮，并循環(huán)顯示4個(gè)采樣單元的水平度數(shù)據(jù)及設(shè)定的閾值。當(dāng)水平度超過設(shè)置閾值時(shí)，顯示值變?yōu)榧t色，狀態(tài)燈亮并通過GSM發(fā)出報(bào)警短信。

圖7所示，本發(fā)明所述水平傳感器的電路是：選用了SCA100T雙軸傾角加速度傳感器，該傳感器的測角原理為：通過測量靜態(tài)重力加速度的變化，將其轉(zhuǎn)換成傾角變化。SCA100T的硅電容感應(yīng)元件由3層硅片構(gòu)成，形成立體結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生傾斜時(shí)，中間質(zhì)量片會傾向某一側(cè)，從而使兩側(cè)的電容發(fā)生變化。通過電壓值可反映相應(yīng)的加速度值，進(jìn)而可計(jì)算角度值。設(shè)計(jì)中傳感器的模擬輸出端U1和U2接到了控制器的A/D輸入通道，從而實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明所述一種車載移動(dòng)變電站水平度異常監(jiān)測裝置的操作方法如下：在主菜單界面（如圖8所示），若光帶停在菜單“設(shè)置”位置時(shí)，短按確定鍵，進(jìn)入閾值設(shè)置頁（如圖9所示），光帶可以在有陰影框的位置之間循環(huán)移動(dòng)，在“是”的位置短按確定鍵，保存當(dāng)前設(shè)置并返回主菜單，在“否”的位置短按確定鍵，放棄修改并返回主菜單，在數(shù)字框長按確定鍵，進(jìn)入設(shè)置值的編輯狀態(tài)，用上、下鍵修改參數(shù)，短按確定鍵退出編輯狀態(tài)。若光帶停在主菜單“校零”位置時(shí)，短按確定鍵，進(jìn)入校零界面（如圖10所示），該界面用于將移動(dòng)變電站的水平度與采樣單元的測量值相匹配，在確認(rèn)移動(dòng)變電站已水平安裝好之后，可以在該頁選擇“清零”，這樣裝置會將當(dāng)前的測量值做為零漂值記錄下來，再次測量時(shí)，實(shí)際顯示的傾角等于測量值減去零漂值，這樣有利于直觀的反映移動(dòng)變電站在運(yùn)行中傾角的變化情況；另外，選擇“復(fù)位”項(xiàng)，可以將零漂恢復(fù)為出廠時(shí)的參數(shù)。若光帶停在主菜單“記錄”位置時(shí)，短按確定鍵，進(jìn)入記錄界面（如圖11所示），每次觸發(fā)報(bào)警后，裝置都將當(dāng)前各采樣單元的水平度數(shù)據(jù)及發(fā)生的時(shí)間記錄下來，可以在該界面進(jìn)行查詢，最大記錄99組報(bào)警事件。若光帶停在主菜單“系統(tǒng)”位置時(shí)，短按確定鍵，進(jìn)入系統(tǒng)界面（如圖12所示），在該界面下，可以設(shè)置系統(tǒng)日期、時(shí)間和指定的手機(jī)號碼。