CN103595133B

CN103595133B - 一种变电站除湿机智能监控系统

Info

Publication number: CN103595133B
Application number: CN201310575134.1A
Authority: CN
Inventors: 衡思坤; 万萌; 冯凯; 王炜; 顾巍; 应展烽; 朱立位; 刘豫东; 朱启文
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Lianyungang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Lianyungang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-11-15
Also published as: CN103595133A

Abstract

本发明公开了一种变电站除湿机智能监控系统，它包括复数个除湿机控制终端、复数个红外控制终端、复数个电能质量监测终端、复数个环境温湿度监测终端、一个控制分站和一个控制服务器；每个变电站配备一个控制分站，变电站的开关室和控制室中的每台除湿机配备一个环境温湿度监测终端、一个除湿机控制终端、一个红外控制终端和一个电能质量监测终端；控制分站与环境温湿度监测终端、除湿机控制终端、红外控制终端和电能质量监测终端之间采用RS485通信；控制分站与控制服务器之间采用MIS网通信。本发明设计集智能传感、红外遥控和远程通信为一体，实现了变电站的除湿机只能控制系统，提高了变电站的智能化能力。

Description

一种变电站除湿机智能监控系统

技术领域

本发明属于电工技术领域，特别是一种变电站除湿机智能监控系统。

背景技术

变电站中主要依靠除湿机控制环境的湿度。无人值守变电站在长期运行过程中，除湿机的性能不断老化，可靠性下降，易发生故障。当前，站内除湿机设备缺少监控设施，灵活性差，智能化程度低，故障后往往不能及时发现，导致站内湿度控制不稳定，严重威胁开关室和控制室内一次设备和二次设备可靠性和寿命。变电站除湿机智能监控系统集智能传感、红外遥控和远程通信为一体，实现了变电站的除湿机远程控制，提高了变电站的智能化能力。

专利号为“201020119409.2”，名为“无人值守变电站环境温湿度远程采集监控装置”的中国实用新型专利研发了无人值守变电站环境温湿度远程采集监控装置。但上述环境温湿度远程采集监控装置存在两点不足，其一是上述装置使用通讯管理和网络交换机实现数据的通信，可靠性不高；其二是上述装置监测的是变电站内的空气的温湿度，而不能监测开关柜内的环境温湿度，不能很好的起到保护变电站内开关室和控制室一次设备和二次设备的作用。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种变电站除湿机智能监控系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种变电站除湿机智能监控系统，包括若干除湿机控制终端、若干红外控制终端、若干电能质量监测终端、若干环境温湿度监测终端、一个控制分站和一个控制服务器；每个除湿机都对应一个除湿机控制终端、一个红外控制终端、一个电能质量监测终端和一个环境温湿度监测终端，上述多个除湿机控制终端、多个红外控制终端、多个电能质量监测终端和多个环境温湿度监测终端均通过控制分站与控制服务器相连；

所述环境温湿度监测终端安装在变电站开关柜内或室内墙壁上，所述除湿机控制终端、红外控制终端和电能质量监测终端安装在除湿机外壳上，所述控制分站安装在变电站值班室内，控制服务器安装在供电公司监控中心。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）本发明的变电站除湿机智能监控系统可以实现变电站室内湿度智能控制与监测，提高变电站运行的可靠性及智能化程度。2）本发明的变电站除湿机智能监控系统结构简单，成本低，监控效果好。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明变电站除湿机智能监控系统连接示意框图。

图2是本发明变电站除湿机智能监控系统的环境温湿度监测终端结构框图。

图3是本发明变电站除湿机智能监控系统的除湿机控制终端结构框图。

图4是本发明变电站除湿机智能监控系统的红外控制终端结构框图。

图5是本发明变电站除湿机智能监控系统的电能质量监测终端结构框图。

图6是本发明变电站除湿机智能监控系统的控制分站结构框图。

具体实施方式

本发明的一种变电站除湿机智能监控系统，包括若干除湿机控制终端、若干红外控制终端、若干电能质量监测终端、若干环境温湿度监测终端、一个控制分站50和一个控制服务器60；每个除湿机都对应一个除湿机控制终端20、一个红外控制终端30、一个电能质量监测终端40和一个环境温湿度监测终端10，上述多个除湿机控制终端、多个红外控制终端、多个电能质量监测终端和多个环境温湿度监测终端均通过控制分站50与控制服务器60相连；

所述环境温湿度监测终端10安装在变电站开关柜内或室内墙壁上，所述除湿机控制终端20、红外控制终端30和电能质量监测终端40安装在除湿机外壳上，所述控制分站安装在变电站值班室内，控制服务器60安装在供电公司监控中心。

所述除湿机控制终端20、红外控制终端30、电能质量监测终端40、环境温湿度监测终端10与控制分站50之间采用RS485通信；所述控制分站50与控制服务器60之间采用MIS网通信；所述除湿机控制终端20与红外控制终端30之间采用红外通信。

所述除湿机控制终端20包括第一单片机21、红外接收管25、开关继电器26、控制继电器27、RS48524、拨码开关22和电源；所述红外接收管25与第一单片机21的AD采样管脚相连接；所述开关继电器26和控制继电器27与第一单片机21的GPIO管脚相连接；所述RS485与第一单片机的UART管脚相连接；所述拨码开关22与第一单片机的GPIO管脚相连接；所述电源23与第一单片机21的电源管脚相连接。

所述红外控制终端30包括第二单片机31、红外发光管、红外接收管、RS485、拨码开关32和电源；所述红外发光管、红外接收管与第二单片机31的AD采样管脚相连接； RS485与第二单片机31的UART管脚相连接；拨码开关与第二单片机31的GPIO管脚相连接；所述电源与第二单片机31的电源管脚以及RS485的光耦隔离电路相连接。

所述电能质量监测终端40包括第三单片机41、电能质量管理IC47、电压互感器46、电流互感器45、RS485、拨码开关和电源；所述电能质量管理IC47与第三单片机41的SPI通信管脚相连接；所述电压互感器46和电流互感器45的出线与电能质量管理IC47相连接；所述RS485与第三单片机41的UART管脚相连接；所述拨码开关与第三单片机41的GPIO管脚相连接；所述电源与第三单片机41的电源管脚相连接。

所述环境温湿度监测终端10包括第四单片机11、数字温湿度传感器15、RS485接口、拨码开关和电源；所述数字温湿度传感器15与第四单片机11的SPI通信管脚相连接；所述RS485与第四单片机11的UART管脚相连接；所述拨码开关与第四单片机11的GPIO管脚相连接；所述电源与第四单片机11的电源管脚和RS485的光耦隔离电路相连接。

所述控制分站50包括第五单片机51、以太网卡55、RS485、拨码开关和电源；所述以太网卡55与第五单片机51的SPI通信管脚相连接；所述RS485与第五单片机51的UART管脚相连接；所述拨码开关与第五单片机51的GPIO管脚相连接；所述电源与第五单片机51的电源管脚和RS485的光耦隔离电路相连接。

所述第一单片机、第二单片机、第三单片机、第四单片机和第五单片机均为80C51单片机或stm32单片机。

每个变电站配备一个控制分站，变电站的开关室和控制室中的每台除湿机配备一个环境温湿度监测终端、一个除湿机控制终端、一个红外控制终端和一个电能质量监测终端；变电站中每台除湿机分别对应一个除湿机控制终端、红外控制终端、电能质量监测终端及环境温湿度监测终端。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：

如图1所示，本发明的变电站除湿机智能监控系统包括环境温湿度监测终端10、除湿机控制终端20、红外控制终端30、电能质量监测终端40、控制分站50和控制服务器60组成；环境温湿度监测终端10安装在变电站的开关柜内或室内墙壁上，与所述控制分站50之间采用RS485进行通信，用于上传开关柜内或室内环境的温湿度数据；所述除湿机控制终端20与所述接收红外控制终端30采用红外进行通信，根据所述接收红外控制终端30信号控制除湿机工作状态；所述红外控制终端30与所述控制分站50之间采用RS485进行通信，并将所述控制分站50的下发的除湿机控制命令转换为红外控制信号传给所述除湿机控制终端20；所述电能质量监测终端40与所述控制分站50之间采用RS485进行通信，并分析当前除湿机所处的状态并上传给所述控制分站50；所述控制分站50安装在变电站值班室内，与控制服务器60之间采用MIS网进行通信，功能为根据接收的温度与湿度数据计算各目标除湿机的工作方式并下发相应控制命令，将温湿度数据、除湿机工作方式及状态上传至所述控制服务器50；

结合图2，所述的环境温湿度监测终端10由单片机11、拨码开关12、电源13、RS485模块14和数字温湿度传感器15组成。单片机11采用STM32，数字温湿度传感器15采用SHT71与单片机11的SPI通信管脚相连接；RS485模块14采用MAX485芯片，接光耦隔离电路与单片机11的UART管脚相连接；拨码开关12用于指定设备类型和终端ID号，与单片机11的GPIO管脚相连接；电源13为AC/DC开关电源，5-8V供电，隔离为两路5V电源，分别与单片机11的电源管脚和RS485模块14的光耦隔离电路相连接。

结合图3，所述的除湿机控制终端由单片机21、拨码开关22、电源23、RS485模块24、红外接收管25、开关继电器26、控制继电器27组成。单片机21采用STM32；RS485模块24采用MAX485芯片，接光耦隔离电路与单片机21的UART管脚相连接；红外接收管25采用PC638与单片机21的AD采样管脚相连接；开关继电器26采用JZC-32F型号用于开关除湿机1，与单片机21的GPIO管脚相连接；控制继电器27采用JZC-32F型号用于调整除湿机1的湿度参数，与单片机21的GPIO管脚相连接；拨码开关22用于指定设备类型和终端ID号，与单片机21的GPIO管脚相连接；电源23为一路AC/DC开关电源，5-8V，与单片机21的电源管脚相连接。

结合图4，所述的红外控制终端30由单片机31、拨码开关32、电源33、RS485模块34、红外接收管35和红外发射管36组成。单片机31采用STM32；RS485模块34采用MAX485芯片，接光耦隔离电路与单片机31的UART管脚相连接；红外接收管35和红外发射管36采用PC638与单片机31的AD采样管脚相连接；拨码开关32用于指定设备类型和终端ID号，与单片机31的GPIO管脚相连接；电源33为AC/DC开关电源，5-8V供电，隔离为两路电源，分别与单片机31的电源管脚和RS485模块34的光耦隔离电路相连接。

结合图5，所述的电能质量监测终端40由单片机41、拨码开关42、电源43、RS485模块44、电流互感器45、电压互感器46和电能质量管理IC模块47组成。单片机41采用STM32；RS485模块44采用MAX485芯片，接光耦隔离电路与单片机41的UART管脚相连接；电能质量管理IC 模块47采用三相电能计量IC ATT7026C，与单片机41的SPI通信管脚相连接；电流互感器45采用HA2009与电能质量管理IC模块47相连接；电压互感器46采用DL-PT02与电能质量管理IC模块47相连接；拨码开关42用于指定设备类型和终端ID号，与单片机41的GPIO管脚相连接；电源43为一路AC/DC开关电源，5-8V，与单片机41的电源管脚相连接。

结合图6，所述的控制分站50由单片机51、拨码开关52、电源53、RS485模块54、和以太网卡55组成。单片机51采用STM32；RS485模块54采用MAX485芯片，接光耦隔离电路与单片机51的UART管脚相连接；以太网卡55采用ENC28J60与单片机51的SPI通信管脚相连接；拨码开关52用于指定控制分站50的IP地址及ID号，指明除湿机控制终端、电能质量监测终端和环境温湿度监测终端的个数以及数据上传周期，与单片机51的GPIO管脚相连接；电源53为AC/DC开关电源，5-8V供电，隔离为两路电源，分别与单片机51的电源管脚和RS485模块54的光耦隔离电路相连接。

本发明的变电站除湿机智能监控系统可以实现变电站室内湿度智能控制与监测，提高变电站运行的可靠性及智能化程度。本发明中的各元器件、单片机的型号不限于本发明中所公开的型号，现有技术中能用于本发明的与所公开型号功能类同的均可适用于本发明。

Claims

1.一种变电站除湿机智能监控系统，其特征在于，包括若干除湿机控制终端、若干红外控制终端、若干电能质量监测终端、若干环境温湿度监测终端、一个控制分站[50]和一个控制服务器[60]；每个除湿机都对应一个除湿机控制终端[20]、一个红外控制终端[30]、一个电能质量监测终端[40]和一个环境温湿度监测终端[10]，上述多个除湿机控制终端、多个红外控制终端、多个电能质量监测终端和多个环境温湿度监测终端均通过控制分站[50]与控制服务器[60]相连；

所述环境温湿度监测终端[10]安装在变电站开关柜内或室内墙壁上，所述除湿机控制终端[20]、红外控制终端[30]和电能质量监测终端[40]安装在除湿机外壳上，所述控制分站安装在变电站值班室内，控制服务器[60]安装在供电公司监控中心；

所述除湿机控制终端[20]、红外控制终端[30]、电能质量监测终端[40]、环境温湿度监测终端[10]与控制分站[50]之间采用RS485通信；所述控制分站[50]与控制服务器[60]之间采用MIS网通信；所述除湿机控制终端[20]与红外控制终端[30]之间采用红外通信；

所述除湿机控制终端[20]包括第一单片机[21]、红外接收管[25]、开关继电器[26]、控制继电器[27]、RS485[24]、拨码开关[22]和电源；所述红外接收管[25]与第一单片机[21]的AD采样管脚相连接；所述开关继电器[26]和控制继电器[27]与第一单片机[21]的GPIO管脚相连接；所述RS485与第一单片机的UART管脚相连接；所述拨码开关[22]与第一单片机的GPIO管脚相连接；所述电源[23]与第一单片机[21]的电源管脚相连接，开关继电器[26]的型号为JZC-32F；所述第一单片机为stm32单片机，RS485采用MAX485芯片。

2.根据权利要求1所述的变电站除湿机智能监控系统，其特征在于，所述红外控制终端[30]包括第二单片机[31]、红外发光管、红外接收管、RS485、拨码开关[32]和电源；所述红外发光管、红外接收管与第二单片机[31]的AD采样管脚相连接；RS485与第二单片机[31]的UART管脚相连接；拨码开关与第二单片机[31]的GPIO管脚相连接；所述电源与第二单片机[31]的电源管脚以及RS485的光耦隔离电路相连接；所述第二单片机为stm32单片机，RS485采用MAX485芯片。

3.根据权利要求1所述的变电站除湿机智能监控系统，其特征在于，所述电能质量监测终端[40]包括第三单片机[41]、电能质量管理IC[47]、电压互感器[46]、电流互感器[45]、RS485、拨码开关和电源；所述电能质量管理IC[47]与第三单片机[41]的SPI通信管脚相连接；所述电压互感器[46]和电流互感器[45]的出线与电能质量管理IC[47]相连接；所述RS485与第三单片机[41]的UART管脚相连接；所述拨码开关与第三单片机[41]的GPIO管脚相连接；所述电源与第三单片机[41]的电源管脚相连接；电能质量管理IC[47]采用三相电能计量IC ATT7026C；所述第三单片机为stm32单片机，RS485采用MAX485芯片。

4.根据权利要求1所述的变电站除湿机智能监控系统，其特征在于，所述环境温湿度监测终端[10]包括第四单片机[11]、数字温湿度传感器[15]、RS485接口、拨码开关和电源；所述数字温湿度传感器[15]与第四单片机[11]的SPI通信管脚相连接；所述RS485与第四单片机[11]的UART管脚相连接；所述拨码开关与第四单片机[11]的GPIO管脚相连接；所述电源与第四单片机[11]的电源管脚和RS485的光耦隔离电路相连接；所述第四单片机为stm32单片机，RS485采用MAX485芯片。

5.根据权利要求1所述的变电站除湿机智能监控系统，其特征在于，所述控制分站[50]包括第五单片机[51]、以太网卡[55]、RS485、拨码开关和电源；所述以太网卡[55]与第五单片机[51]的SPI通信管脚相连接；所述RS485与第五单片机[51]的UART管脚相连接；所述拨码开关与第五单片机[51]的GPIO管脚相连接；所述电源与第五单片机[51]的电源管脚和RS485的光耦隔离电路相连接；所述第五单片机为stm32单片机，RS485采用MAX485芯片。