CN109639820A - 一种电力设备远程监测系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电力设备远程监测系统，电力设备设有组网多功能表，所述组网多功能表与GSM通讯机通信，所述GSM通讯机与GSM Modem通信，所述GSM Modem通过GSM信号与客户端通信。本发明借助移动通信技术，构建一个基于GSM网络中SMS短信业务的数据采集与监测系统，它将计算机和手机同远方的电力测控装置联系起来，实现远程数据采集和监控。用手机可对任何地点、任何距离的电力测控装置进行监控，远程的数据、报警、状态信息可传送到距离任意远的多个地方作同步显示，SMS短信业务采用存储转发机制，成本低廉、传输可靠性高。

Description

一种电力设备远程监测系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及利用GSM远程控制器对电力系统监测的技术。

背景技术

随着电力系统的智能化发展，实现电力系统准确、高效、便捷的的进行监控是个很重要的研究领域。近些年多功能电量测控装置已广泛应用于电力系统中，通过多功能电量测控装置的组网，从而实现了远程对电力系统的数据采集和监控。

手机GSM远程服务器经过多年的发展完善，现在已经非常成熟，具有盲区少，信号稳定，自动漫游，并且通讯距离不受环境影响等优点，然而目前缺少一种利用GSM远程控制器对电力系统监测的系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种通过GSM远程服务器实现电力设备远程监测的系统和控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电力设备远程监测系统，电力设备设有组网多功能表，所述组网多功能表与GSM通讯机通信，所述GSM通讯机与GSM Modem通信，所述GSM Modem通过GSM信号与客户端通信。

所述组网多功能表与GSM通讯机，以及GSM Modem与GSM通讯机之间均通过ModbusRS485协议通信。

所述组网多功能表为连接在同一条通讯总线上的多功能电量仪表。

基于电力设备远程监测系统的控制方法：

系统上电后，进行初始化；

使能串口读，让装置处于短息接收状态；

当接收短信，判断接收到的短信是否有效，若无效则继续处于接收状态，若有效则进行短信格式化的处理；

分析接收到的指令；

根据指令进行数据的处理。

所述初始化包括系统变量初始化、串口0初始化、定时器0初始化、串口1初始化、定时器1初始化、Flash初始化以及IAP初始化。

6、根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

控制方法还包括用户管理方法：

增加用户方法：

首先接收增加普通用户命令，通讯机判断是否为有效命令，若否则直接结束，若是则判断发送命令的手机是否有管理官权限；若没有管理员权限则直接结束，若有则判断添加的用户序列是否在1-4范围之内，若不在范围之内直接结束，若在范围之内则将新用户添加到普通用户列表，并保存到Flash存储器之中，并且回复管理员手机“操作员添加成功”的短信；

删除用户方法：

首先接收删除普通用户命令，通讯机判断是否为有效命令，若否则直接结束，若是则判断发送命令的手机是否有管理官权限；若没有管理员权限则直接结束，若有则判断删除的用户序列是否在1-4范围之内，若不在范围之内直接结束，若在范围之内则将在普通用户列表中删除该用户，并保存到Flash存储器之中，并且回复管理员手机“操作员删除成功”的短信。

控制方法还包括遥测方法：

用户通过短信发送遥测指令，通讯机接到遥测命令，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取遥测数据并把数据通过短信的形式回复给用户。

控制方法还包括遥信方法：

通讯机接到遥信命令后，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取开入量的状态，并把开入量的状态通过短信的形式回复给用户。

控制方法还包括报警方法：

通讯机接到查看报警状态命令后，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取报警状态数据，并把数据通过短信的形式回复给用户。

本发明借助移动通信技术，构建一个基于GSM网络中SMS短信业务的数据采集与监测系统，它将计算机和手机同远方的电力测控装置联系起来，实现远程数据采集和监控。用手机可对任何地点、任何距离的电力测控装置进行监控，远程的数据、报警、状态信息可传送到距离任意远的多个地方作同步显示，SMS短信业务采用存储转发机制，成本低廉、传输可靠性高。

所以，电力设备远程监测系统具有以下优点：

1、传输可靠性高：采用工业级的GSM收发模块可靠性高；

2、实时性好：可以随时随地的了解电力系统的运行情况；

3、性价比高：采用SMS短信业务，成本低廉。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为系统主程序流程图；

图2为硬件系统主框图；

图3为主程序流程图；

图4为增加普通用户的流程图；

图5为删除普通用户的流程图；

图6为遥信命令流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种电力设备远程监测系统为通过GSM远程服务器中的SMS短信业务，对电力系统中的多功能电量仪表的运行状态进行监测，装置的主要功能有：维护人员定制、操作权限管理、短信报警、对多功能表进行遥测、遥信、遥调。装置采用工业级的GSM收发模块和高性能64位处理器，系统可靠性高，高性能，低功耗。只需把该产品与监控的终端设备相连，进行简单的设置，就可以通过自己的手机实现对终端设备多功能电量仪表进行数据传输。在不改变原有设备的设计结构条件下，轻松实现从有线到远程无线的跨越，可广泛用于电力监控、工业现场数据采集等领域。

如图1所示，为装置的系统连接结构框图，电力系统监测装置包括GSM通讯机和GSMModem两个部分。如图2所示，组网多功能表表示连接在同一条通讯总线上的多功能电量仪表，通讯协议为Modbus RS485协议；GSM Modem为工业级的GSM短信收发模块；客户端是指管理员和普通用户的手机；GSM通讯机为监测系统的核心，它能够根据客户端相应的指令从组网多功能表中读取数据，也能把读取的数据通过GSMModem发送给客户端，从而完成客户端和组网多功能表之间的数据交换。

客户端以短信的形式发送指令，指令包括遥测、遥信、遥调、查看报警信息以及用户管理等，GSM通信机通过GSMModem接收到客服端发送的指令后，首先判断命名是否为有效命令，并且命令来自于管理员和普通用户的手机，若这些都能满足，则通信机根据相应的命令从多功能表的通讯地址表中读取相应的数据，然后以短信的形式回复给客户端。

装置的主要功能有：维护人员定制，操作权限控制，短信报警；通过短信实现对电量测控装置的遥测、遥信、遥调。

主程序流程图如图3所示：装置上电后，先进行初始化，初始化流程包括系统变量初始化、串口0初始化、定时器0初始化、串口1初始化、定时器1初始化、Flash初始化以及IAP初始化。初始化完成后使能串口读，让装置处于短息接收状态，然后判断接收到的短信是否有效？若无效则继续处于接收状态，若有效则进行短信格式化的处理，分析接收到的指令，根据指令进行数据的处理。

直流屏短信模块可以通过初始化指令设置管理员号码，并由管理员通过短信添加0～4个普通用户。管理员和普通用户号码存储在FLASH存储器中，断电不丢失。增加普通用户指令和删除普通用户的指令如图4、图5所示。

首先接收增加普通用户命令，通讯机判断是否为有效命令，若否则直接结束，若是则判断发送命令的手机是否有管理官权限；若没有管理员权限则直接结束，若有则判断添加的用户序列是否在1-4范围之内，若不在范围之内直接结束，若在范围之内则将新用户添加到普通用户列表，并保存到Flash存储器之中，并且回复管理员手机“操作员添加成功”的短信。

删除普通用户的命令和增加普通用户的命令类似。

装置遥测功能：用户通过短信发送遥测指令，通讯机将遥测量通过GSM Modem发送到用户手机。遥测量包括控制电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、电度等。

通讯机接到遥测命令，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取遥测数据并把数据通过短信的形式回复给用户。

装置遥信功能：用户通过短信发送遥信指令，通讯机将遥信量通过GSM Modem发送到用户手机。遥信量为多功能表的四路开关量的状态。

流程图如图6所示，通讯机接到遥信命令后，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取开入量的状态，并把开入量的状态通过短信的形式回复给用户。

当组网多功能表运行时出现过流、过压等状态时，通讯机通过GSM Modem主动向管理员和普通用户发送报警信息，每次报警发送一次报警短信，报警解除时不再发送短信告知，用户可通过查看报警状态指令查询当前报警状态。这些状态包括：过压、过流、欠压、欠流等。

通讯机接到查看报警状态命令后，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取报警状态数据，并把数据通过短信的形式回复给用户。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电力设备远程监测系统，电力设备设有组网多功能表，其特征在于：所述组网多功能表与GSM通讯机通信，所述GSM通讯机与GSM Modem通信，所述GSM Modem通过GSM信号与客户端通信。

2.根据权利要求1所述的电力设备远程监测系统，其特征在于：所述组网多功能表与GSM通讯机，以及GSM Modem与GSM通讯机之间均通过Modbus RS485协议通信。

3.根据权利要求1或2所述的电力设备远程监测系统，其特征在于：所述组网多功能表为连接在同一条通讯总线上的多功能电量仪表。

4.基于权利要求1、2或3所述电力设备远程监测系统的控制方法，其特征在于：

系统上电后，进行初始化；

使能串口读，让装置处于短息接收状态；

当接收短信，判断接收到的短信是否有效，若无效则继续处于接收状态，若有效则进行短信格式化的处理；

分析接收到的指令；

根据指令进行数据的处理。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述初始化包括系统变量初始化、串口0初始化、定时器0初始化、串口1初始化、定时器1初始化、Flash初始化以及IAP初始化。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

控制方法还包括用户管理方法：

增加用户方法：

首先接收增加普通用户命令，通讯机判断是否为有效命令，若否则直接结束，若是则判断发送命令的手机是否有管理官权限；若没有管理员权限则直接结束，若有则判断添加的用户序列是否在1-4范围之内，若不在范围之内直接结束，若在范围之内则将新用户添加到普通用户列表，并保存到Flash存储器之中，并且回复管理员手机“操作员添加成功”的短信；

删除用户方法：

首先接收删除普通用户命令，通讯机判断是否为有效命令，若否则直接结束，若是则判断发送命令的手机是否有管理官权限；若没有管理员权限则直接结束，若有则判断删除的用户序列是否在1-4范围之内，若不在范围之内直接结束，若在范围之内则将在普通用户列表中删除该用户，并保存到Flash存储器之中，并且回复管理员手机“操作员删除成功”的短信。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

控制方法还包括遥测方法：

用户通过短信发送遥测指令，通讯机接到遥测命令，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取遥测数据并把数据通过短信的形式回复给用户。

8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

控制方法还包括遥信方法：

通讯机接到遥信命令后，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取开入量的状态，并把开入量的状态通过短信的形式回复给用户。

9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

控制方法还包括报警方法：

通讯机接到查看报警状态命令后，首先判断是否为有效命令，并且是管理员或普通用户发送来的命令，若否则直接结束，若两者都是则通讯机从通讯地址表中读取报警状态数据，并把数据通过短信的形式回复给用户。