CN105391173A - 基于fsk和ask通信的智能化柱上开关控制系统及方法 - Google Patents
基于fsk和ask通信的智能化柱上开关控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105391173A CN105391173A CN201510850253.2A CN201510850253A CN105391173A CN 105391173 A CN105391173 A CN 105391173A CN 201510850253 A CN201510850253 A CN 201510850253A CN 105391173 A CN105391173 A CN 105391173A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- microcontroller
- unit
- signal
- fsk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 17
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 17
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H02J13/0013—
Landscapes
- Transmitters (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统及方法，壳体内设置有电源电路、采样电路、微控制器、信号调理单元、控制输出单元和无线通信单元，所述电源电路与微控制器电连接，所述采样电路的输出端与所述信号调理单元的输入端连接，所述信号调理单元的输出端与所述微控制器连接，所述控制输出单元与所述微控制器连接，所述无线通信单元与所述微控制器通过通信端口连接；所述无线通信单元采用433M无线收发器；所述控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关。本发明解决了现有技术不适用于需要现场检修和维护设备的场合以及在杆下操作时不够简便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及配电网设备控制领域，尤其是涉及一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统及方法。
背景技术
随着城市建设、农网建设的发展智能配电终端广泛应用于配电网中柱上开关、环网柜、开关柜、配电变压器、箱式变、电缆分接箱等一次设备的监控，这些设备的的接入性、安全性、操作方便等特点在智能电网的建设中起着重要作用，新的无线通信技术、移动PDA也得到了广泛应用。配电网作为智能电网的一部分，要实施智能化监控管理是其重要的内容，在户外柱上开关的日常运行与维护中，还存在着某些不足如登杆操作强度大、操作方式较繁琐、整定设置不直观、故障追溯分析困难、远程通信功能缺乏等。
申请号：201510124202.1，名称为：一种柱上开关智能控制器及智能控制方法的发明专利，公开了一种柱上开关智能控制器，包括处理器核心电路模块及分别与之连接的电流电压采样通道电路模块、开关本体状态判断模块、开关本体控制模块、人机界面模块、通信模块和电源模块，电流电压采样通道电路模块采集柱上开关的电流或电压信息，并送入处理器核心电路模块；开关本体状态判断模块读取控制器的内部开关量和外部开关量；开关本体控制模块根据处理器核心电路模块发出的控制指令控制与之连接的开关本体的动作；电源模块为处理器核心电路模块供电。该发明具有较高的通用性，能够满足不同的开关本体、不同的控制功能，进行远程操作时较为简便，但是不适用于需要现场检修和维护设备的场合，在杆下操作时不够简便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统及方法，解决了现有技术不适用于需要现场检修和维护设备的场合以及在杆下操作时不够简便的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统，包括壳体，所述壳体内设置有电源电路、采样电路、微控制器、信号调理单元、控制输出单元和无线通信单元，所述电源电路与微控制器电连接，所述采样电路的输出端与所述信号调理单元的输入端连接，所述信号调理单元的输出端与所述微控制器连接，所述控制输出单元与所述微控制器连接，所述无线通信单元与所述微控制器通过通信端口连接；所述无线通信单元采用433M无线收发器；所述控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关。
优选的，所述信号调理单元包括信号放大电路和A/D转换电路，所述信号放大电路的输入端与所述采样电路的信号输出端连接，所述信号放大电路的输出端与所述A/D转换电路的输入端连接，所述A/D转换电路的输出端与微控制器的输入端连接。
优选的，所述信号调理单元包括信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与所述采样电路的信号输出端连接，所述信号放大电路的输出端与微控制器的输入端连接。
优选的，所述微控制器采用单片机或ARM芯片。
优选的，所述电源电路包括稳压电路，所述稳压电路中的稳压器采用7805电源稳压芯片。
一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制方法，包括如下步骤：
步骤一，采样电路采集电杆上架空线路的信号，并将采集到的信号调理后送入微控制器；
步骤二，微控制器将处理后的信号经无线通信单元发送给上位机；
步骤三，判断是否发生故障，若发生故障，则由上位机发出控制指令，微控制器接收到上位机发送的控制指令后，将控制指令发送给控制输出单元，由控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关进行相应的分合闸操作；则未发生故障，则返回步骤一。
本发明的有益效果是：
1、本发明的采样电路将传感器采集的电流信号转换成电压信号，然后经过信号调理单元进行处理，可以将电信号进行放大隔离和保护，大大提高了采样信号的稳定性和准确性，提高了本发明的抗干扰能力。
2、本发明的无线通信单元采用433M无线收发器，抗噪声与抗衰减的性能较好，穿透性能强，成本低，能很好地适用于中低速数据传输场合。基于FSK和ASK技术的433M无线通信技术不仅功耗较低，而且通信距离远，抗干扰能力好，在柱上开关现场通信方面具有特有的优势。
3、本发明的电源电路具有稳压电路，稳压芯片采用7805电源稳压芯片，保证了微控制器和其他电路模块的电压稳定。
4、本发明的微控制器采用ARM芯片，ARM芯片功耗低而且具有操作系统，功能更加强大，而且可以很方便的实现与其他模块的兼容和整合。
附图说明
图1为本发明一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统的硬件结构示意图。
图2为电源电路中稳压电路的电路原理图。
图3为本发明一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
如图1所示，本发明包括壳体1，壳体1内部设置有电源电路3、采样电路2、微控制器6、信号调理单元5、控制输出单元4和无线通信单元7。电源电路3的电源由外部开关电源供电，电源电路3中具有稳压电路，稳压电路的电路原理图如图2所示，稳压芯片采用7805电源稳压芯片，电源电路3与微控制器6的电源输入端连接，并且为其他电路模块提供工作电压；采样电路2的输出端与信号调理单元5的输入端电连接，采样电路2的输入端具有光电隔离模块，可有限防止一次电路短路时大电流进入电路模块，防止电路模块被击穿或损坏，采样电路2采集的电信号进入到信号调理单元5，经信号调理单元5调理后进入到微控制器6；信号调理单元5包括信号放大电路和A/D转换电路，所述信号放大电路的输入端与采样电路2的信号输出端连接，接收采样电路2采集的电信号，信号放大电路的输出端与A/D转换电路的输入端连接，A/D转换电路将模拟信号转变为微控制器6能够识别的数字信号，数字信号进入到微控制器6中进行运算和处理；微控制器6采用高性能AVR单片机，保证系统高效稳定运行；控制输出单元4是本发明能够实现控制柱上开关的重要一部分，其控制信号由微控制器6提供，控制输出单元4包括多路继电器控制电路，可以实现柱上开关的分合闸控制；无线通信单元7与微控制器6通过通信端口连接，通信端口采用RS232通信协议，无线通信单元7采用433M无线收发器。
433M无线收发器抗噪声与抗衰减的性能较好，穿透性能强，成本低，能很好地适用于中低速数据传输场合。基于FSK和ASK技术的433M无线通信技术不仅功耗较低，而且通信距离远，抗干扰能力好，在柱上开关现场通信方面具有特有的优势。
本发明的柱上开关包括弹簧操动机构，弹簧操动机构的机架体的材料由以下重量百分含量的组分组成：C：0.03-0.05％，Si：0.5-0.8％，Mn：1-1.5％，Cr：18.0～20.0％，Ni：8.0～10％，S：0.01-0.015％，P：≤0.035％，N：0.05-0.08％，Cu：0.5-0.8％，Ti：2-3％，Nd：0.005-0.008％。
该机架体具有良好的耐腐蚀性，耐热性，且在大气环境中能抗氢、氮、氨的腐，低温强度和机械特性；冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象(无磁性，使用温度-196℃～800℃)。
本实用型的工作原理为：
工作时，采样电路2采集杆上一次电路工作信号和杆上开关的工作状态信号，经过信号调理单元5将电路工作信号发送到微控制器6。当发生故障时，经过微控制器6的运算，将控制信号发送给控制输出单元4，控制输出单元4通过继电器电路的动作控制柱上开关进行相应的分合闸操作。当该发明通过无线通信单元7与智能终端连接后，作业人员可以通过通信接口电路来接收和发送数据，实现整定值设置、参数查询、数据读取和远距离分合闸控制，实现了非接触式的，安全系数高的无线遥控作业。
图3为本发明一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制方法的流程图。如图3所示，一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制方法，包括如下步骤：
步骤S101，采样电路采集电杆上架空线路的信号，并将采集到的信号调理后送入微控制器；
步骤S102，微控制器将处理后的信号经无线通信单元发送给上位机；
步骤S103，判断是否发生故障，若发生故障，则由上位机发出控制指令，微控制器接收到上位机发送的控制指令后，将控制指令发送给控制输出单元，由控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关进行相应的分合闸操作；则未发生故障，则返回步骤一。
该实施例中，采样电路采集电杆上一次电路工作信号和杆上开关的工作状态信号，经过信号调理单元调理后将信号发送到微控制器，由微控制器将处理后的信号经无线通信单元发送给上位机。由微控制器或上位机判断是否有故障发生，若发生故障，微控制器接收到上位机发送的控制指令后，将控制指令发送给控制输出单元，由控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关进行相应的分合闸操作。若判断出发生故障，微控制器在预设时间内未接收到上位机发送的控制指令，例如，在3分钟内微控制器没有接收到控制指令，则由微控制器发出控制信号，控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关进行相应的分合闸操作。这样起到双重保险的作用，当出现故障时，若工作人员不在现场或网络故障上位机不能及时发出控制指令时，由微控制器控制柱上开关进行相应的分合闸操作。
实施例2：
实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2的信号调理单元5只包括信号放大电路，微控制器6采用具有A/D转换功能的ARM芯片。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有电源电路、采样电路、微控制器、信号调理单元、控制输出单元和无线通信单元，所述电源电路与微控制器电连接，所述采样电路的输出端与所述信号调理单元的输入端连接，所述信号调理单元的输出端与所述微控制器连接，所述控制输出单元与所述微控制器连接，所述无线通信单元与所述微控制器通过通信端口连接；所述无线通信单元采用433M无线收发器；所述控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关。
2.根据权利要求1所述的基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统，其特征在于：所述信号调理单元包括信号放大电路和A/D转换电路，所述信号放大电路的输入端与所述采样电路的信号输出端连接，所述信号放大电路的输出端与所述A/D转换电路的输入端连接，所述A/D转换电路的输出端与微控制器的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统，其特征在于：所述信号调理单元包括信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与所述采样电路的信号输出端连接，所述信号放大电路的输出端与微控制器的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统，其特征在于：所述微控制器采用单片机或ARM芯片。
5.根据权利要求1所述的基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制系统，其特征在于：所述电源电路包括稳压电路，所述稳压电路中的稳压器采用7805电源稳压芯片。
6.一种基于FSK和ASK通信的智能化柱上开关控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，采样电路采集电杆上架空线路的信号，并将采集到的信号调理后送入微控制器；
步骤二，微控制器将处理后的信号经无线通信单元发送给上位机；
步骤三，判断是否发生故障，若发生故障，则由上位机发出控制指令，微控制器接收到上位机发送的控制指令后，将控制指令发送给控制输出单元，由控制输出单元通过继电器电路的动作控制柱上开关进行相应的分合闸操作；则未发生故障，则返回步骤一。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510850253.2A CN105391173A (zh) | 2015-11-29 | 2015-11-29 | 基于fsk和ask通信的智能化柱上开关控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510850253.2A CN105391173A (zh) | 2015-11-29 | 2015-11-29 | 基于fsk和ask通信的智能化柱上开关控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105391173A true CN105391173A (zh) | 2016-03-09 |
Family
ID=55423127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510850253.2A Pending CN105391173A (zh) | 2015-11-29 | 2015-11-29 | 基于fsk和ask通信的智能化柱上开关控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105391173A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107681782A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-02-09 | 广东求精电气有限公司 | 一种基于无线网络的智能断路器控制系统 |
| CN108173961A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-15 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种多频点的ask和fsk并存的汽车无线通讯方式及设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090219660A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | All New Energy Technology Corp. | Digital interface used in multi-series-parallel battery modules |
| CN202282646U (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 上海资和通信科技有限公司 | 一种用于户外柱上开关的控制系统 |
| CN203732951U (zh) * | 2013-12-25 | 2014-07-23 | 深圳市鸿睿物联科技发展有限公司 | 无线远程测控终端 |
-
2015
- 2015-11-29 CN CN201510850253.2A patent/CN105391173A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090219660A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | All New Energy Technology Corp. | Digital interface used in multi-series-parallel battery modules |
| CN202282646U (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 上海资和通信科技有限公司 | 一种用于户外柱上开关的控制系统 |
| CN203732951U (zh) * | 2013-12-25 | 2014-07-23 | 深圳市鸿睿物联科技发展有限公司 | 无线远程测控终端 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107681782A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-02-09 | 广东求精电气有限公司 | 一种基于无线网络的智能断路器控制系统 |
| CN108173961A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-06-15 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种多频点的ask和fsk并存的汽车无线通讯方式及设备 |
| CN108173961B (zh) * | 2018-01-16 | 2020-08-04 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种多频点的ask和fsk并存的汽车无线通讯方法及设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103488159A (zh) | 一种配电箱型智能家居终端与综合保护控制器 | |
| CN203405548U (zh) | 变压器有载分接开关在线监测装置 | |
| CN203233236U (zh) | 数字式保护测控一体化装置 | |
| CN105391173A (zh) | 基于fsk和ask通信的智能化柱上开关控制系统及方法 | |
| CN103595133B (zh) | 一种变电站除湿机智能监控系统 | |
| CN202903962U (zh) | 一种光伏组件监测系统 | |
| CN105337418A (zh) | 智能开关控制装置及方法 | |
| CN203422401U (zh) | 一种智能化电表箱 | |
| CN203274950U (zh) | 一种基于无线温度传输的变电站温度传感器件 | |
| CN206906471U (zh) | 一种增氧机监控系统 | |
| CN205158028U (zh) | 基于fsk和ask通信技术的智能开关控制器 | |
| CN204694753U (zh) | 一种高精度的输电线路电流在线监测装置 | |
| CN203574350U (zh) | 一种智能剩余电流保护装置 | |
| CN202917405U (zh) | 具有网络功能的断路器 | |
| CN204928367U (zh) | 一种电网设备通讯数据接口 | |
| CN102185376B (zh) | 智能无线遥控电源开关装置 | |
| CN204188729U (zh) | 一种配电变压器熔断器剩余寿命预测装置 | |
| CN204578216U (zh) | 一种智能化低压配电柜系统 | |
| CN203537066U (zh) | 配网开闭所的信息采集器 | |
| CN203261489U (zh) | 一种具有无线通讯功能的变频器 | |
| CN204425842U (zh) | 一种工频控制柜 | |
| CN204068204U (zh) | 基于屏柜温度实时监测的新型电抗器保护装置 | |
| CN211348497U (zh) | 一种智能电网配电线路在线监控装置 | |
| CN202395527U (zh) | 智能型环网柜操控装置 | |
| CN202869544U (zh) | 基于无线通讯技术的高压氧化锌避雷器在线监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160309 |