CN102096987A - 发电厂或变电站用无线报警方法及装置 - Google Patents

发电厂或变电站用无线报警方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发电厂或变电站用无线报警方法及装置，其中方法包括：设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器采集故障事件信息；所述电能数据采集器向设于非无线电管制区域内的无线报警装置发送故障事件报文，所述故障事件报文包含所述故障事件信息及目标移动终端的标识；所述无线报警装置通过电话接口、RS485接口或以太网接口接收所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；所述无线报警装置根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。本发明彻底取代了发电厂和变电站人工通知故障事件的落后方式，具有及时、高效、可靠性高、免维护等特点。

Description

发电厂或变电站用无线报警方法及装置
技术领域
本发明涉及数据转换及传输技术领域，尤其涉及发电厂或变电站用无线报警方法及装置。
背景技术
在发电厂和变电站里，电能数据采集器除了负责采集电能表的各种一般数据外，还要采集例如电能表采集失败、电能表失压断相、终端设备故障、终端停上电等多种重要故障事件信息。
目前所有这些故障事件信息都是被动上传的，即由主站通过网络或拨号的方式主动读取存储在电能数据采集器中的相关数据，电能数据采集器无权主动上送数据。因建设年代早及规模限制，现在仍有为数众多的无小主站的发电厂和变电站需要由上级主站层层向下电话通知才能知道故障事件的发生。
这种故障事件处理方式的主要问题表现为反应周期长。主站的值班人员在读取到故障事件后，要以人工的方式逐级电话通知相关维修人员去现场处理故障。维修人员不能在第一时间赶往现场，这导致了维修响应严重滞后，失去抢修最佳时机，并极有可能造成无可挽回的重大经济损失。
发明内容
本发明实施例提供一种发电厂或变电站用无线报警方法，用以实现及时、高效的故障事件通知，该方法包括：
设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器采集故障事件信息；
所述电能数据采集器向设于非无线电管制区域内的无线报警装置发送故障事件报文，所述故障事件报文包含所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
所述无线报警装置通过电话接口、RS485接口或以太网接口接收所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
所述无线报警装置根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。
本发明实施例还提供一种发电厂或变电站用无线报警装置，用以实现及时、高效的故障事件通知，该装置包括：
电话接口，用于在使用电话接口方式与设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的故障事件报文，所述故障事件报文包含所述电能数据采集器采集的故障事件信息及目标移动终端的标识；
RS485接口，用于在使用RS485接口方式与所述电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文；
以太网接口，用于在使用以太网接口方式与所述电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文；
MCU，用于对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
SMS或GPRS电路，用于根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。
本发明实施例可实现基于电话接口、RS485接口和以太网接口的故障事件报文接收，并提取故障事件报文中的故障事件信息和目标移动终端，通过SMS或GPRS电路将携带有故障事件信息的短消息发送给目标移动终端。彻底取代了发电厂和变电站人工通知故障事件的落后方式。无线报警装置每接收到故障事件报文后自动发送短消息，具有及时、高效、可靠性高、免维护等特点。本发明实施例还通过使用远程有线通讯技术和无线通讯技术的组合，解决了在发电厂和变电站单控室内中不能使用无线装置的难题，将SMS、GPRS等先进的现代无线技术引入了发电厂和变电站的测控系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中发电厂或变电站用无线报警方法的处理流程图；
图2为本发明实施例中发电厂或变电站用无线报警装置的结构示意图；
图3为本发明实施例中故障事件报文解析和短消息发送的处理过程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明实施例实现了故障事件信息主动通知的功能。发电厂或变电站用无线报警装置可与电能数据采集器直接连接，当电能数据采集器发现故障事件并采集故障事件信息后主动向无线报警装置发送故障事件报文，无线报警装置以短消息的方式将故障事件信息直接发送到目标移动终端，即相关维修人员的手机上。相关维修人员可在故障事件发生后立即赶往现场执行抢修任务。
发电厂和变电站的单控室内为无线电管制区域，除了安装有电能数据采集器外还有众多的其他计量测量设备，为防止无线报警装置工作时对其他设备造成电磁干扰，无线报警装置需要安装在非无线电管制区域内，无线报警装置使用适合长距离传输的接口方式与电能数据采集器连接，例如电话接口、RS485接口或以太网接口。因现场环境中的实际情况很复杂，是否具备电话线、RS485通讯线或者以太网均不相同，故可以在无线报警装置中同时设电话接口、RS485接口和以太网接口。另外，发电厂和变电站对设备电磁兼容性能的要求很高，无线报警装置需符合相关的电磁兼容性(EMC)要求。如：抗±4000V快速瞬变脉冲群干扰、抗±8000V静电放电干扰、抗±4000V浪涌干扰等。
如图1所示，本发明实施例中发电厂或变电站用无线报警方法的处理流程可以包括：
步骤101、设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器采集故障事件信息；
步骤102、所述电能数据采集器向设于非无线电管制区域内的无线报警装置发送故障事件报文，所述故障事件报文包含所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
步骤103、所述无线报警装置通过电话接口、RS485接口或以太网接口接收所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
步骤104、所述无线报警装置根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。
如图2所示，本发明实施例中发电厂或变电站用无线报警装置可以包括：
电话接口201，用于在使用电话接口方式与设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的故障事件报文，所述故障事件报文包含所述电能数据采集器采集的故障事件信息及目标移动终端的标识；
RS485接口202，用于在使用RS485接口方式与所述电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文；
以太网接口203，用于在使用以太网接口方式与所述电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文；
MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)204，用于对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
SMS(Short Message Service，短消息服务)或GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)电路205，用于根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。
具体实施时，电话接口可以包括调制解调器(Modem)，当使用电话接口方式与电能数据采集器连接时，Modem可接收电能数据采集器发来的故障事件报文，还可回复应答报文。Modem支持的调制协议可以有：V.92bis、V.90bis、V.34bis、V.32bis、V.32bis、V.22bis、V.22bis、V.23bis、V.21bis等；支持的数据压缩方式可以有V.44bis、V.42bis、MNP5等；支持的纠错方式可以有V.42bis、MNP 4、MNP 2等。电话接口可以安装防雷管、TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制器)管和正温度系数热敏电阻，这样可以将电磁兼容性防护级别提高到4级。
当使用RS485接口方式与电能数据采集器连接时，RS485接口可接收电能数据采集器发来的故障事件报文，还可回复应答报文。Modem和RS485接口既可以单独使用，也可互为备份线路，保证数据链路通畅。通讯速率1200bps～115200bps。RS485接口可以安装TVS管和正温度系数热敏电阻，可以将电磁兼容性防护级别提高到4级。
当使用以太网口接口方式与电能数据采集器连接时，该接口可接收电能数据采集器发来的故障事件报文，还可回复应答报文。以太网接口、Modem和RS485接口既可以各自单独使用，也可相互形成备份线路，保证数据链路通畅。通讯速率10M、100MB自适应。
MCU是无线报警装置的控制核心。它对Modem、RS485接口和以太网接口接收到的故障事件报文进行解析，把解析得到故障事件信息和目标移动终端的标识(例如用户手机号码)发给SMS或GPRS电路。
SMS或GPRS电路接收MCU发来的故障事件信息和目标移动终端的标识，根据目标移动终端的标识向目标移动终端(例如指定号码的用户手机)发送短消息(短信)。SMS或GPRS电路可支持850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz四频段。最大发射功率2W(850MHz、900MHz)或1W(1800MHz、1900MHz)。传输类型GPRS Class 10。
具体实施时，无线报警装置还可包括在入口处安装有大容量压敏器件(容量超过设定值)的电源，可承受高达10kA的浪涌电流。这样可以使电磁兼容性防护级别达到4级要求。无线报警装置还可采用全封闭铝制型材机壳，外型紧凑、美观，指示灯清晰明了，兼具有良好的抗电磁干扰特性。
如图3所示，具体实施时，无线报警装置中的电话接口、RS485接口或以太网接口接收故障事件报文，向无线报警装置中的MCU提出中断申请；MCU进入中断，读取故障事件报文，对故障事件报文进行解析，获得故障事件信息及目标移动终端的标识，存入循环缓冲区；MCU从循环缓冲区读出故障事件信息及目标移动终端的标识，发往无线报警装置中的SMS或GPRS电路；SMS或GPRS电路根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息。
具体实施时，故障事件报文可以包括以下内容：
起始字符：当前报文的首字符。用于识别报文起始位置。
报文长度：当前报文的总长度，包括从起始字符到结束字符的字节数。
短信数据：待发送的短信内容(即故障事件信息)及接收手机的号码(即目标移动终端的标识)。
校验和：采用循环冗余校验码CRC对报文正确性进行判断。
结束字符：当前报文的末字符。用于识别报文结束位置。
具体实施时，本发明实施例可采用一台无线报警装置为整个发电厂或变电站的所有电能数据采集器提供无线报警服务。无线报警装置的电话接口、RS485接口或以太网接口可以接收多个电能数据采集器发送的故障事件报文。
综上所述，本发明实施例可实现基于电话接口、RS485接口和以太网接口的故障事件报文接收，并提取故障事件报文中的故障事件信息和目标移动终端，通过SMS或GPRS电路将携带有故障事件信息的短消息发送给目标移动终端。彻底取代了发电厂和变电站人工通知故障事件的落后方式。无线报警装置每接收到故障事件报文后自动发送短消息，具有及时、高效、可靠性高、免维护等特点。
本发明实施例通过使用远程有线通讯技术和无线通讯技术的组合，解决了在发电厂和变电站单控室内中不能使用无线装置的难题，将SMS、GPRS等先进的现代无线技术引入了发电厂和变电站的测控系统。
本发明实施例还采用大量电源及线路保护器件，电磁兼容性符合《GB/T 17626电磁兼容试验和测量技术》的4级标准。针对发电厂和变电站的特殊环境进行了精心设计，其完善的电磁兼容性适合长期运行于电磁环境恶劣的场合。除可用于发电厂和变电站，亦可应用在其他工业控制场合，适应于不同的复杂工作环境。
本发明实施例还可实现用一台无线报警装置为整个发电厂或变电站的所有电能数据采集器提供无线报警服务。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发电厂或变电站用无线报警方法，其特征在于，该方法包括：
设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器采集故障事件信息；
所述电能数据采集器向设于非无线电管制区域内的无线报警装置发送故障事件报文，所述故障事件报文包含所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
所述无线报警装置通过电话接口、RS485接口或以太网接口接收所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
所述无线报警装置根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电话接口安装有防雷管、瞬态电压抑制器TVS管和正温度系数热敏电阻；
所述RS485接口安装有TVS管和正温度系数热敏电阻。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线报警装置在电源入口处安装有容量超过设定值的压敏器件。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线报警装置通过电话接口、RS485接口或以太网接口接收所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；所述无线报警装置根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送所述短消息，包括：
所述无线报警装置中的电话接口、RS485接口或以太网接口接收所述故障事件报文，向所述无线报警装置中的微控制单元MCU提出中断申请；
所述MCU进入中断，读取所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识，存入循环缓冲区；
所述MCU从所述循环缓冲区读出所述故障事件信息及目标移动终端的标识，发往所述无线报警装置中的短消息服务SMS或通用分组无线服务GPRS电路；
所述SMS或GPRS电路根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送所述短消息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电能数据采集器为多个；所述无线报警装置为一个。
6.一种发电厂或变电站用无线报警装置，其特征在于，所述装置设于非无线电管制区域内，包括：
电话接口，用于在使用电话接口方式与设于发电厂或变电站的无线电管制区域内的电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的故障事件报文，所述故障事件报文包含所述电能数据采集器采集的故障事件信息及目标移动终端的标识；
RS485接口，用于在使用RS485接口方式与所述电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文；
以太网接口，用于在使用以太网接口方式与所述电能数据采集器连接时，接收所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文；
MCU，用于对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识；
SMS或GPRS电路，用于根据目标移动终端的标识向目标移动终端发送短消息，所述短消息包含所述故障事件信息。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电话接口安装有防雷管、TVS管和正温度系数热敏电阻；
所述RS485接口安装有TVS管和正温度系数热敏电阻。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括在入口处安装有容量超过设定值的压敏器件的电源。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电话接口、RS485接口或以太网接口具体用于：向所述MCU提出中断申请；
所述MCU具体用于：进入中断，读取所述故障事件报文，对所述故障事件报文进行解析，获得所述故障事件信息及目标移动终端的标识，存入循环缓冲区；从所述循环缓冲区读出所述故障事件信息及目标移动终端的标识，发往所述SMS或GPRS电路。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电话接口、RS485接口或以太网接口具体用于：接收多个所述电能数据采集器发送的所述故障事件报文。
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