CN105281428A - 一种有载调容调压变压器的无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有载调容调压变压器控制领域，特别是关于一种有载调容调压变压器的无线通信系统，移动终端和有载调容调压变压器之间通过无线通信的方式实现了参数的传递和控制，可以使得有载调容调压变压器控制装置与附近的终端进行无线通信，提高了维护效率，并且减小了用户操作有载调容变压器的危险性。

Description

一种有载调容调压变压器的无线通信系统

技术领域

本发明涉及有载调容调压变压器控制领域，特别是关于一种有载调容调压变压器的无线通信系统。

背景技术

在现有配电系统中，因没有可靠的科学分析计算做支撑，使得变压器容量的选取常常依据用电户数大概估算，而且随着人们生活水平的不断提高，用电负荷的昼夜变化和季节变化情况越来越凸显，这就使得变压器生产厂家必须研制出在不损害供电可靠性的情况下，既能够根据负荷变化和出口电压的高低来带电操作的有载调容调压变压器。

有载调容调压变压器是一种具有大小两种额定容量的配电变压器，该产品通过有载调容调压控制器自动检测低压侧电压、电流大小，并通过有载调容调压开关，在配电变压器不停电的情况下，对配电变压器容量档位、电压档位进行自动切换，从而完成配电变压器大小容量和电压分接的自动调整。

目前有载调容调压变压器的有载调容调压智能控制器可以记录该变压器的运行情况，但是所记录的运行数据和事件只能通过通信串口进行下载，这样给运行维护人员管理和使用有载调容调压控制器带来了诸多不便，而且还会由于误操作带来不必要的麻烦，同时存在安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中有载调容调压变压器通信不便捷，容易造成人身危险的问题，提供了一种有载调容调压变压器的无线通信系统，通过无线方式与有载调容调压变压器进行通信和控制，获得调容调压档位等信息，保证巡检人员的人身安全。

本发明实施例提供了一种有载调容调压变压器的无线通信系统，包括，

所述有载调容调压变压器进一步包括，核心处理单元，电流互感器，电压互感器，调容状态监测单元，调压状态监测单元，第一无线通信单元，调容驱动单元，调压驱动单元；

所述核心处理单元分别与所述电流互感器，电压互感器，调容状态监测单元，调压状态监测单元，第一无线通信单元，调容驱动单元和调压驱动单元相连接；所述调容状态监测单元与调容驱动单元相连接，所述调压状态监测单元与调压驱动单元相连接；

所述电流互感器用于获取所述有载调容变压器的电流信息，所述电压互感器用于获取所述有载调容调压变压器的电压信息，所述调容状态检测单元用于获取所述有载调容调压变压器的调容信息，所述调压状态监测单元用于获取所述有载调容调压变压器的调压信息，所述第一无线通信单元用于与移动终端通信；

移动通信终端进一步包括，第二无线通信单元，存储单元，输入输出单元；

所述第二无线通信单元与所述有载调容调压变压器的第一无线通信单元相通信，所述存储单元用于存储所述第二无线通信单元接收到的数据，所述输入输出单元用于用户输入控制命令，通过所述第二无线通信单元发送给所述有载调容调压变压器。

根据本发明实施例所述一种有载调容调压变压器的无线通信系统的一个进一步的方面，所述存储单元为Flash芯片。

根据本发明实施例所述一种有载调容调压变压器的无线通信系统的再一个进一步的方面，所述第一无线通信单元和第二无线通信单元为Zigbee通信单元，Wlan通信单元，蓝牙通信单元，或者为近场通信单元。

根据本发明实施例所述一种有载调容调压变压器的无线通信系统的另一个进一步的方面，所述移动通信终端还包括处理单元，分别与第二无线通信单元，存储单元，输入输出单元相连接，用于控制所述第二无线通信单元，存储单元和输入输出单元。

根据本发明实施例所述一种有载调容调压变压器的无线通信系统的另一个进一步的方面，所述输入输出单元为全功能键盘或者液晶触摸屏幕。

通过上述实施例中移动终端和有载调容调压变压器之间的无线通信，可以确保巡检人员获得有载调容调压变压器的参数信息，并实现对其的控制，又确保了寻就爱你人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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所示为本发明实施例一种有载调容调压变压器的无线通信系统结构示意图；

图2所示为本发明实施例移动终端处理器与存储单元的连接示意图；

图3所示为本发明实施例移动终端处理单元与第二无线通信单元的连接示意图；

图4所示为本发明实施例中nRF40l芯片详细结构图；

图5所示为本发明实施例有载调容调压变压器调容状态监测单元104或调压状态监测单元105的结构示意图。

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。

如图1所示为本发明实施例一种有载调容调压变压器的无线通信系统结构示意图。

所述有载调容调压变压器进一步包括，核心处理单元101，电流互感器102，电压互感器103，调容状态监测单元104，调压状态监测单元105，第一无线通信单元106，调容驱动单元110，调压驱动单元111；

所述核心处理单元101分别与所述电流互感器102，电压互感器103，调容状态监测单元104，调压状态监测单元105，第一无线通信单元106，调容驱动单元110和调压驱动单元111相连接；所述调容状态监测单元105与调容驱动单元110相连接，所述调压状态监测单元106与调压驱动单元111相连接。

所述电流互感器102用于获取所述有载调容变压器的电流信息，所述电压互感器103用于获取所述有载调容调压变压器的电压信息，所述调容状态检测单元104用于获取所述有载调容调压变压器的调容信息，所述调压状态监测单元105用于获取所述有载调容调压变压器的调压信息，所述第一无线通信单元106用于与移动终端通信；

移动通信终端进一步包括，第二无线通信单元107，存储单元108，输入输出单元109；

所述第二无线通信单元107与所述有载调容调压变压器的第一无线通信单元106相通信，所述存储单元108用于存储所述第二无线通信单元107接收到的数据，所述输入输出单元109用于用户输入控制命令，通过所述第二无线通信单元107发送给所述有载调容调压变压器。

作为本发明的一个实施例，所述存储单元108可以为Flash芯片。

作为本发明的一个实施例，所述第一无线通信单元和第二无线通信单元均可以为Zigbee通信单元，Wlan通信单元，蓝牙通信单元，或者为近场通信单元。

作为本发明的一个实施例，所述移动通信终端还包括处理单元，分别与第二无线通信单元107，存储单元108，输入输出单元109相连接，用于控制所述第二无线通信单元107，存储单元108，输入输出单元109。

作为本发明的一个实施例，所述输入输出单元109可以为全功能键盘或者液晶触摸屏幕。

如图2所示为本发明实施例移动终端处理器与存储单元的连接示意图。

在本实施例中，处理单元可以采用uPSD3234A单片机，它是一款由意法半导体公司生产的基于8052内核的增强型Flash单片机，该单片机包含1个带8032微控制器的FlashPSD、2块Flash存储器、SRAM、通用I/O口可编程逻辑、管理监控功能模块，并可实现USB、I2C、ADC、DAC和PWM功能。其中，片内8032微控制器，带有2个标准异步通信口、3个16位定时/计数器、1个外部中断以及JTAGISP接口(用于在系统编程)。

在本实施例中内部存储单元为FLASH芯片，可以采用K9F1208芯片，它是Samsung公司生产的512Mb(64M×8位)NANDFlash存储器。该存储器的工作电压为2.7～3.6V，内部存储结构为528字节×32页×4096块，页大小为528字节，块大小为(16KB+512字节)；可实现程序自动擦写、页程序、块擦除、智能的读/写和擦除操作,一次可以读/写或者擦除4页或者块的内容,内部有命令寄存器。该器件按功能可以划分为：存储阵列、输入/输出缓冲、命令寄存器、地址译码寄存器和控制逻辑产生。其中,命令寄存器用来确定外部设备对存储器进行操作的类型；地址译码寄存器用于保存被访问的地址并产生相应的译码选通信号。单片机通过8位I/O端口分时复用访问器件命令、地址和数据寄存器，完成对芯片内存储器的访问。

uPSD3234A的数据总线DATA0～7直接连接到K9F1208的数据线上。K9F1208的读/写信号直接通过uPSD3234A的读/写信号驱动，K9F1208的ALE地址允许信号、CLE命令允许信号、片选使能信号分别由uPSD3234A的P43、P44、P45来控制，而K9F1208的R/B状态输出信号由uPSD3234A的P46来读取。

如图3所示为本发明实施例移动终端处理单元与第二无线通信单元的连接示意图。

在本实施例中，无线通信单元可采用nRF40l芯片实现，nRF40l芯片是一种无线传输收发一体化芯片，最大速率可达20Kpbs，nRF401使用20引脚的SSOCI封装将高频发射、高频接收、(PLL)合成、频移键控(Frequency-shiftkeying，FSK)调制、FSK解调、多频道切换等功能进行高度集成，具有性能优异，价格低廉和使用方便，工作频率稳定可靠，nRF401芯片的外围元件很少，只有一个基准晶振和几个无源器件，没有调试部件，可以直接和单片机接口，便于设计生产，功耗极低，适合于便携及手持产品的设计。nRF40l外接参考晶振为4MHz,通过内部的频率合成器合成为433MHzISM频段设计的真正单片无线收发芯片，它采用FSK调制解调技术，发射功率可以调整,最大发射功率是+10dBm。由于采用了低发射功率，高接收灵敏度的设计，满足无线电管制要求，无需使用许可证，是ISM(IndustrialScientificMedical)频段低功率无线应用的理想选择。其中nRF40l芯片的XC1和XC2管脚为晶振输入,连接4MHz的晶振芯片，核心处理单元的Xl和X2管脚为晶振输入，连接4MHz的晶振芯片。

如图4所示为本发明实施例中nRF40l芯片详细结构图。

在本实施例中只说明主要管脚，其中XC1、XC2指晶振输入管脚，连接4MHz的晶振芯片，FILT1管脚为环形滤波器输入管脚，VC01.、VC02为外部电感输入管脚，DIN、DOUT为数据输入、输出管脚，TXEN为数据收发使能位(即TXEN-l，数据发送；TXEN-0，数据接收)，PWR_UP管脚为电源输入管脚，CS为通道选择管脚，RF-PWR为收发电源设定管脚。ANT1、ANT2管脚连接天线60l，R2、C3、C4组成了滤波电路，保证传输数据不受干扰，可靠传输。

如图5所示为本发明实施例有载调容调压变压器调容状态监测单元104或调压状态监测单元105的结构示意图，其可以用于获取调压信息或者用于获取调容信息。

在本实施例中以调压为例进行说明，在调容过程中可以通过同样的电路与调容开关装置的操作机构进行连接，以获取调容信息。

调压开关的位置信号通过其辅助触点引出，辅助触点在调压开关装置的操动机构中与调压开关的传动轴连动，上述开关的辅助触点实际上相当于继电器的一组输出节点，辅助触点位置与调压开关的位置一一对应。这样，只须将辅助触点的信息采集进来就完成了调压开关位置状态信号的采集。可以采用光电耦合电路U4进行电气隔离，以保护装置不易受损坏，其中电容用于滤波，二极管是为了保护光电耦合器U4。

在本发明的实施例中，用户通过移动终端的输入输出单元输入对有载调容调压变压器的调容、调压值设定可以实现控制有载调容调压变压器的目的。具体的：

处理单元通过调用内存中的程序启动定值修改界面，并将该定值修改界面传送给液晶显示屏进行显示。其中，定值是指使调容调压开关高、低容和高低压投切设定的门限定值和时间定值，所述门限定值是指调容时的高容门限值和低容门限值以及调压时的高低压门限值，时间定值是指调容调压时的高低容延时时间和高低压延时时间。

用户通过键盘或者所述显示屏幕上的虚拟按键输入定值修改命令。

所述处理单元通过所述输入输出单元接收到所述定值修改命令，通过第二无线通信单元将定值修改命令发送给有载调容调压变压器的第一无线通信单元。

有载调容调压变压器的第一通信单元接收到定值修改该命令后通过核心处理单元控制调容和调压的驱动部件对调容调压档位进行调整，随着调容调压驱动部件档位的改变，所述调容状态检测单元和调压状态监测单元获得调容和调压后的档位信息，所述核心处理单元根据上述信息和有载调容调压变压器通过电流互感器、电压互感器采集到的电流和电压信息等生成响应报文通过第一无线通信单元发送给移动终端的第二无线通信单元。

第二无线通信单元判断是否接收到有载调容调压变压器回复定值修改命令的响应报文，如果接收到响应报文则所述第二无线通信单元将接收到的响应报文进行解包处理，将响应报文转换为核心处理单元可识别的数据格式，并传送给处理单元。

如果没有接收到响应报文，则查询失败，处理单元在显示屏上显示提示信息，并提示用户重新输入定值修改命令。

处理单元判断接收到的报文格式是否正确，如果正确则处理单元将报文进行处理，获得报文中的数据信息，所述数据信息包括有载调容调压变压器当前的调容调压开关高、低容和高、低压投切设定的门限定值和时间定值等状态信息。

如果报文格式错误，则查询失败，处理单元在显示屏上显示提示信息，并提示用户重新输入定值修改命令。

处理单元将所述数据信息显示在显示屏中。

处理单元还将所述数据信息传送给存储单元，例如可擦除可编程ROM芯片(ErasableProgrammableROM，EPROM)，Flash存储芯片，或者还可以通过存储器接口传送给外接的存储卡，例如SD卡(SecureDigitalCard)等进行存储。

本发明通过上述的通信系统可以可在距离台区几十米以内即可与有载调容调压变压器进行通信，它能够实时监测有载调容调压变压器的运行参数(电流、电压、有功功率、无功功率等)和调容调压开关的运行状态(调压的档位和高低容档位)，而且能够根据负载率的情况和出口电压大小修改高低容调容和高低压的定值参数，使变压器可以更加可靠和经济的运行。同时本手持终端可以远程控制开关，可下载和保存变压器运行数据，进行计算分析和曲线生成，此外，远程实现程序升级和数据下载功能，并可通过通信串口直接和电脑进行连接，方便将数据导出。

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 (5)

1.一种有载调容调压变压器的无线通信系统，其特征在于包括，

所述有载调容调压变压器进一步包括，核心处理单元，电流互感器，电压互感器，调容状态监测单元，调压状态监测单元，第一无线通信单元，调容驱动单元，调压驱动单元；

所述核心处理单元分别与所述电流互感器，电压互感器，调容状态监测单元，调压状态监测单元，第一无线通信单元，调容驱动单元和调压驱动单元相连接；所述调容状态监测单元与调容驱动单元相连接，所述调压状态监测单元与调压驱动单元相连接；

所述电流互感器用于获取所述有载调容变压器的电流信息，所述电压互感器用于获取所述有载调容调压变压器的电压信息，所述调容状态检测单元用于获取所述有载调容调压变压器的调容信息，所述调压状态监测单元用于获取所述有载调容调压变压器的调压信息，所述第一无线通信单元用于与移动终端通信；

移动通信终端进一步包括，第二无线通信单元，存储单元，输入输出单元；

所述第二无线通信单元与所述有载调容调压变压器的第一无线通信单元相通信，所述存储单元用于存储所述第二无线通信单元接收到的数据，所述输入输出单元用于用户输入控制命令，通过所述第二无线通信单元发送给所述有载调容调压变压器。

2.根据权利要求1所述的一种有载调容调压变压器的无线通信系统，其特征在于，所述存储单元为Flash芯片。

3.根据权利要求1所述的一种有载调容调压变压器的无线通信系统，其特征在于，所述第一无线通信单元和第二无线通信单元为Zigbee通信单元，Wlan通信单元，蓝牙通信单元，或者为近场通信单元。

4.根据权利要求1所述的一种有载调容调压变压器的无线通信系统，其特征在于，所述移动通信终端还包括处理单元，分别与第二无线通信单元，存储单元，输入输出单元相连接，用于控制所述第二无线通信单元，存储单元和输入输出单元。

5.根据权利要求1所述的一种有载调容调压变压器的无线通信系统，其特征在于，所述输入输出单元为全功能键盘或者液晶触摸屏幕。