CN108616166A - 一种电力电路故障智能监控报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力电路技术领域，具体涉及一种电力电路故障智能监控报警系统，包括电路故障检测电路、监控系统、通讯接口电路、通讯协议系统、火灾探测电路和中央处理系统；监控系统FPGA接口模块在xc2s100内部分配了2个双口RAM缓冲区，其大小为127KB，每个双口RAM存储1行的图像数据。两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换；采用了二极管单向导通的特性，以桥式整流的形式接收或发送信号，这样的二总线接口形式极大地简化了工程安装，方便了用户的使用和维护；本发明实现远程监控，加密更加安全，效率更高，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电路技术领域，具体涉及一种电力电路故障智能监控报警系统。
背景技术
电力是以电能作为动力的能源。发明于19世纪70年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。当今是互联网的时代，我们仍然对电力有着持续增长的需求，因为我们发明了电脑、家电等更多使用电力的产品。不可否认新技术的不断出现使得电力成为人们的必需品。电力的产生方式主要有：火力发电(煤等可燃烧物)、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电等。21世纪能源科学将为人类文明再创辉煌，例如，燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源；生物质能是以生物质为载体的能量，生物质能的高效和清洁利用技术也得到极大发展。在专利号为CN201710958320的专利文件中，公开了一种电力故障检测装置，其包括控制器、交流接触器、电子调压器、整流模块、倍压模块和监测模块，控制器分别与交流接触器、电子调压器以及监测模块电连接，交流接触器的输入端电连接有空气开关，交流接触器的输出端与电子调压器的输入端电连接，电子调压器的输出端与整流模块的输入端电连接，整流模块的输出端与倍压模块的输入端电连接，倍压模块的输出端与监测模块的输入端电连接，监测模块的输出端电连接有接线端子。本发明可对故障后的架空线路、电缆线路、电容器组、电压互感器断路器、隔离开关、母线等电力设备进行故障检测，有效提高了对电力设备的故障排查效率，提高送电成功率。
上述专利文件，可对故障后的架空线路、电缆线路、电容器组、电压互感器断路器、隔离开关、母线等电力设备进行故障检测，有效提高了对电力设备的故障排查效率；但是对于如何提供一种实现远程监控，加密更加安全，效率更高的电力电路故障智能监控报警系统缺少技术性解决方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力电路故障智能监控报警系统，用于解决如何提供一种实现远程监控，加密更加安全，效率更高的电力电路故障智能监控报警系统的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：包括电路故障检测电路、监控系统、通讯接口电路、通讯协议系统、火灾探测电路和中央处理系统；所述电路故障检测电路与CAN总线相连，所述CAN总线与所述通信接口电路相连，所述火灾探测电路与所述CAN总线电路相连，所述监控系统以CMOS图像传感器OV7620为核心和辅助元器件，所述监控系统FPGA接口模块在xc2s100内部分配了2个双口RAM缓冲区，其大小为127KB，每个双口RAM存储1行的图像数据。两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换；所述FPGA接口模块的中央总线仲裁器根据公共数据传输的先后顺序，中央仲裁器先接受图像传感器的总线请求，当图像存储到RAM之中后，中央仲裁器才响应单片机系统的读信号请求。
优选的，所述通讯接口电路中SSX-M21、SSX-M03、SSX-M04模块通讯硬件接口设计采用全隔离方式，数据信号由RXD接收，由TXD发送，收发转换由RXD/TXD控制，经高速光电隔离器隔离后由专用RS485接口芯片MAX487驱动输入输出。三极管9012驱动发光二极管起观测通讯状态作用，MC7805负责提供RS485通讯侧供电。
优选的，所述通讯协议系统读取8个模拟量及错误状态，命令由SSX-M21发出，SSX-M03应答，SSX-M03地址号为11。主机呼叫报文，要求读出8个模拟量及错误状态，共9个寄存器。地址00001011，功能00000011，数据起始寄存器号高位00000000，数据起始寄存器号低位00000000，数据寄存器数高位00000000，数据寄存器数低位00001001，CRC低位，CRC高位。
优选的，所述火灾探测电路采用了二极管单向导通的特性，以桥式整流的形式接收或发送信号，采用IN400系列的整流二极管，解码器MC145027用于探测器与系统的信息联络，编码方式采用五位三进制形式，当系统的呼号编码输入与编码器的代码一致时，编码器的第11端输出一应答信号，系统读取道到该信号后即认为该编码探测器的当前状态已被系统读入并确认。
优选的，所述火灾探测电路是由离子室的输出基准点“B”点电位的变化，来判断是否有烟雾发生，通常状态下，“A”点电位接近+1OV，“B”点电位为l/2V，14467的第5端为值班状态输出，当有烟雾发生时，离子室“B”点电位Vn随烟雾浓度的增加而减小，当Vs小于一定值时，14467的第5端立即输出报警信号，从而实现了对烟雾的自动监测和报警输出。
优选的，所述电路故障检测电路交流电压经降压整流后供给555做电源电压，555和R1、RP1、C3构成一个单稳延时电路。振铃信号经C1降压、桥式整流、稳压器稳压后，通过R1、RP1向C3充电，当C3充电到2/3VDD时，555复位，输出低电平，使VT1导通，CW9300、LED等构成闭合供电回路，K吸合，常开触点闭合，将信号及R3、C5等传向遥测方。
(三)有益效果
本发明监控系统FPGA接口模块在xc2s100内部分配了2个双口RAM缓冲区，其大小为127KB，每个双口RAM存储1行的图像数据。两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换；采用了二极管单向导通的特性，以桥式整流的形式接收或发送信号，这样的二总线接口形式极大地简化了工程安装，方便了用户的使用和维护；本发明实现远程监控，加密更加安全，效率更高，具有很强的实用性。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的FPGA接口模块原理图；
图2是本发明的火灾探测电路的接口电路原理图。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种电力电路故障智能监控报警系统，包括电路故障检测电路、监控系统、通讯接口电路、通讯协议系统、火灾探测电路和中央处理系统；所述电路故障检测电路与CAN总线相连，所述CAN总线与所述通信接口电路相连，所述火灾探测电路与所述CAN总线电路相连，所述监控系统以CMOS图像传感器OV7620为核心和辅助元器件，所述监控系统FPGA接口模块在xc2s100内部分配了2个双口RAM缓冲区，其大小为127KB，每个双口RAM存储1行的图像数据。两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换；如图1所示的FPGA接口模块的中央总线仲裁器根据公共数据传输的先后顺序，中央仲裁器先接受图像传感器的总线请求，当图像存储到RAM之中后，中央仲裁器才响应单片机系统的读信号请求。
通讯接口电路中SSX-M21、SSX-M03、SSX-M04模块通讯硬件接口设计采用全隔离方式，数据信号由RXD接收，由TXD发送，收发转换由RXD/TXD控制，经高速光电隔离器隔离后由专用RS485接口芯片MAX487驱动输入输出。三极管9012驱动发光二极管起观测通讯状态作用，MC7805负责提供RS485通讯侧供电。
通讯协议系统读取8个模拟量及错误状态，命令由SSX-M21发出，SSX-M03应答，SSX-M03地址号为11。主机呼叫报文，要求读出8个模拟量及错误状态，共9个寄存器。地址00001011，功能00000011，数据起始寄存器号高位00000000，数据起始寄存器号低位00000000，数据寄存器数高位00000000，数据寄存器数低位00001001，CRC低位，CRC高位。
如图2所示的火灾探测电路的接口电路采用了二极管单向导通的特性，以桥式整流的形式接收或发送信号，采用IN400系列的整流二极管，解码器MC145027用于探测器与系统的信息联络，编码方式采用五位三进制形式，当系统的呼号编码输入与编码器的代码一致时，编码器的第11端输出一应答信号，系统读取道到该信号后即认为该编码探测器的当前状态已被系统读入并确认。
火灾探测电路是由离子室的输出基准点“B”点电位的变化，来判断是否有烟雾发生，通常状态下，“A”点电位接近+1OV，“B”点电位为l/2V，14467的第5端为值班状态输出，当有烟雾发生时，离子室“B”点电位Vn随烟雾浓度的增加而减小，当Vs小于一定值时，14467的第5端立即输出报警信号，从而实现了对烟雾的自动监测和报警输出。
电路故障检测电路交流电压经降压整流后供给555做电源电压，555和R1、RP1、C3构成一个单稳延时电路。振铃信号经C1降压、桥式整流、稳压器稳压后，通过R1、RP1向C3充电，当C3充电到2/3VDD时，555复位，输出低电平，使VT1导通，CW9300、LED等构成闭合供电回路，K吸合，常开触点闭合，将信号及R3、C5等传向遥测方。
本发明监控系统FPGA接口模块在xc2s100内部分配了2个双口RAM缓冲区，其大小为127KB，每个双口RAM存储1行的图像数据。两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换；采用了二极管单向导通的特性，以桥式整流的形式接收或发送信号，这样的二总线接口形式极大地简化了工程安装，方便了用户的使用和维护；本发明实现远程监控，加密更加安全，效率更高，具有很强的实用性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：包括电路故障检测电路、监控系统、通讯接口电路、通讯协议系统、火灾探测电路和中央处理系统；所述电路故障检测电路与CAN总线相连，所述CAN总线与所述通信接口电路相连，所述火灾探测电路与所述CAN总线电路相连，所述监控系统以CMOS图像传感器OV7620为核心和辅助元器件，所述监控系统FPGA接口模块在xc2s100内部分配了2个双口RAM缓冲区，其大小为127KB，每个双口RAM存储1行的图像数据，两组双口RAM进行奇偶行计数器进行切换；所述FPGA接口模块的中央总线仲裁器根据公共数据传输的先后顺序，中央仲裁器先接受图像传感器的总线请求，当图像存储到RAM之中后，中央仲裁器才响应单片机系统的读信号请求。
2.根据权利要求1所述的电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：所述通讯接口电路中SSX-M21、SSX-M03、SSX-M04模块通讯硬件接口设计采用全隔离方式，数据信号由RXD接收，由TXD发送，收发转换由RXD/TXD控制，经高速光电隔离器隔离后由专用RS485接口芯片MAX487驱动输入输出，三极管9012驱动发光二极管起观测通讯状态作用，MC7805负责提供RS485通讯侧供电。
3.根据权利要求1所述的电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：所述通讯协议系统读取8个模拟量及错误状态，命令由SSX-M21发出，SSX-M03应答，SSX-M03地址号为11，主机呼叫报文，要求读出8个模拟量及错误状态，共9个寄存器，地址00001011，功能00000011，数据起始寄存器号高位00000000，数据起始寄存器号低位00000000，数据寄存器数高位00000000，数据寄存器数低位00001001，CRC低位，CRC高位。
4.根据权利要求1所述的电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：所述火灾探测电路采用了二极管单向导通的特性，以桥式整流的形式接收或发送信号，采用IN400系列的整流二极管，解码器MC145027用于探测器与系统的信息联络，编码方式采用五位三进制形式，当系统的呼号编码输入与编码器的代码一致时，编码器的第11端输出一应答信号，系统读取道到该信号后即认为该编码探测器的当前状态已被系统读入并确认。
5.根据权利要求1所述的电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：所述火灾探测电路是由离子室的输出基准点“B”点电位的变化，来判断是否有烟雾发生，通常状态下，“A”点电位接近+1OV，“B”点电位为l/2V，14467的第5端为值班状态输出，当有烟雾发生时，离子室“B”点电位Vn随烟雾浓度的增加而减小，当Vs小于一定值时，14467的第5端立即输出报警信号，从而实现了对烟雾的自动监测和报警输出。
6.根据权利要求1所述的电力电路故障智能监控报警系统，其特征在于：所述电路故障检测电路交流电压经降压整流后供给555做电源电压，555和R1、RP1、C3构成一个单稳延时电路，振铃信号经C1降压、桥式整流、稳压器稳压后，通过R1、RP1向C3充电，当C3充电到2/3VDD时，555复位，输出低电平，使VT1导通，CW9300、LED等构成闭合供电回路，K吸合，常开触点闭合，将信号及R3、C5等传向遥测方。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20181002 |