CN114019854A - 一种电力变压器智能控制监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电力变压器智能控制监测系统，包括：数据采集设备，所述的数据采集设备连接有数据处理设备，所述的数据处理设备通过无线网络连接到数据传输设备，所述的数据传输设备通过无线网络连接到远程控制中心；所述的数据处理设备包括控制器，所述的控制器连接有模数转换器、无线通信模块、加密模块以及定位模块；所述的模数转换器连接所述的数据采集设备，所述的加密模块对模数转换器转换后的数字信号进行加密，所述的定位模块获取当前控制器的位置，所述的无线通信模块将加密后的数据通过无线网络传输至数据传输设备；所述的数据传输设备为中继节点，中继节点之间相互通过无线网络进行数据通信。

Description

一种电力变压器智能控制监测系统
技术领域
本发明属于电力设备检测技术领域，涉及一种电力设备的监测系统，尤其是一种电力变压器智能控制监测系统。
背景技术
变压器作为供电系统中高压输电线与低压输电线之间的纽带，在整个配电网中具有非常重要的作用；变压器的正常运行是输电网正常供电的保障。
因此，对于变压器的运行状态需要定时或者实时监控，以确保其处于正常运行的状态。现有技术中申请号为CN201220701354.5的实用新型专利给出了一种电力变压器智能控制监测系统，该监测系统含有控制器，所述控制器的输入端通过A/D转换器分别与测温电缆、空气温度传感器、空气风速传感器、空气风速传感器和冷却器温度传感器连接，所述控制器的一个输出端通过继电器与冷却器连接，另一个输出端通过通信模块与上位机相互连接；所述测温电缆的测温头设置在变压器的绕组上，所述空气温度传感器、空气风速传感器和空气风速传感器设置在变压器外部，所述控制器还与电源模块和开关量输入连接。上述技术方案中虽然在一定程度上给出了对变压器进行监测的技术手段，但是仍旧存在以下技术缺陷：
第一：无法通过远程通信方式将采集到的数据进行远程传输，以实现远程端对变压器状态的监控，而只能进行本地报警。第二：现有技术中的远程数据传输方式存在数据传输不安全以及数据传输时常中断的技术问题，即便将现有技术中的远程数据传输方式结合到上述现有技术中，也不能安全及时的将数据传送至远程控制中心。此为现有技术的不足之处。
有鉴于此，本发明提供一种电力变压器智能控制监测系统，以解决现有技术中存在的技术缺陷，是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种电力变压器智能控制监测系统，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种电力变压器智能控制监测系统，包括：
数据采集设备，所述的数据采集设备连接有数据处理设备，所述的数据处理设备通过无线网络连接到数据传输设备，所述的数据传输设备通过无线网络连接到远程控制中心；
所述的数据处理设备包括控制器，所述的控制器连接有模数转换器、无线通信模块、加密模块以及定位模块；所述的模数转换器连接所述的数据采集设备，所述的加密模块对模数转换器转换后的数字信号进行加密，所述的定位模块获取当前控制器的位置，所述的无线通信模块将加密后的数据通过无线网络传输至数据传输设备；
所述的数据传输设备为中继节点，中继节点之间相互通过无线网络进行数据通信；当某个中继节点与远程控制中心之间的通信阻断时，该中继节点能够通过其他的中继节点将数据传送至远程控制中心；
所述的加密模块通过以下方式对数据进行加密：
步骤1：对原始数字数据进行预处理，步骤为：
对明文Q进行预处理加密，预处理加密中采用密钥Y对明文Q进行预处理加密，加密输出为中间密文TEMP；
步骤2：对密钥Y进行加密处理，步骤为：
采用轮数m对密钥Y进行迭代加密，迭代加密的次数为轮数m，迭代加密的输出为密钥Y的加密密文Y-m；
步骤3：对中间密文TEMP进行加密处理，步骤为：
对中间密文TEMP进行加密处理，该次加密处理中采用加密密文Y-m对中间密文TEMP进行加密处理，输出为最终密文W。
作为优选，所述的数据采集设备包括采集变压器电压数据的电压传感器、采集变压器电流数据的电流传感器、采集变压器中变压器油温度的温度传感器。
作为优选，无线通信模块与中继节点之间的无线网络以及中继节点之间的无线网络均为ZigBee通信网络；在无线通通信模块与中继节点之间，以及中继节点相互之间均采用ZigBee通信网络，提高短距离数据传输的安全性和高效性。
作为优选，所述的控制器为单片机控制器。
作为优选，所述的电流传感器为HXS50-NP型号的电流传感器。
作为优选，所述的电压传感器为TMP36FSZ型号的电压传感器。
作为优选，所述的温度传感器为TMP20AIDCKR型号的温度传感器。
作为优选，所述的定位模块为GPS定位芯片，定位精度高。
作为优选，中继节点与远程控制中心之间通过GPRS通信网络进行数据传输，GPRS通信网络覆盖范围广泛，便于远距离数据传输。
对控制器、温度传感器、压力传感器、电流传感器和定位模块的进一步限定，是对整个技术方案的进一步优化。
本发明的有益效果在于，通过本技术方案所采用的数据采集设备，能够对变压器的电流、电压以及温度信息进行实时采集，并通过本技术方案中的加密方法对采集到的数据进行加密处理，通过通过ZigBee无线通信网络的建立，使得中继节点的数据能够通过其他中继节点进行传输；有效解决了现有技术中存在技术缺陷。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1是本发明提供的一种电力变压器智能控制监测系统的控制原理图。
其中，1-数据采集设备，2-数据处理设备，3-数据传输设备，4-远程控制中心，11-温度传感器，12-电流传感器，13-电压传感器，21-控制器，22-模数转换器，23-无线通信模块，24-加密模块，25-定位模块。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
如图1所示，本实施例提供的一种电力变压器智能控制监测系统，包括：
数据采集设备1，所述的数据采集设备1连接有数据处理设备2，所述的数据处理设备2通过无线网络连接到数据传输设备3，所述的数据传输设备3通过无线网络连接到远程控制中心4；所述的数据采集设备1包括采集变压器电压数据的电压传感器13、采集变压器电流数据的电流传感器12、采集变压器中变压器油温度的温度传感器11。
所述的数据处理设备2包括控制器21，所述的控制器21连接有模数转换器22、无线通信模块23、加密模块24以及定位模块25；所述的模数转换器22连接所述的数据采集设备1，所述的加密模块24对模数转换器转换后的数字信号进行加密，所述的定位模块获取当前控制器的位置，所述的无线通信模块将加密后的数据通过无线网络传输至数据传输设备；
所述的数据传输设备3为中继节点，中继节点之间相互通过无线网络进行数据通信；当某个中继节点与远程控制中心之间的通信阻断时，该中继节点能够通过其他的中继节点将数据传送至远程控制中心；无线通信模块13与中继节点之间的无线网络以及中继节点之间的无线网络均为ZigBee通信网络；在无线通通信模块与中继节点之间，以及中继节点相互之间均采用ZigBee通信网络，提高短距离数据传输的安全性和高效性。
所述的加密模块24通过以下方式对数据进行加密：
步骤1：对原始数字数据进行预处理，步骤为：
对明文Q进行预处理加密，预处理加密中采用密钥Y对明文Q进行预处理加密，加密输出为中间密文TEMP；
步骤2：对密钥Y进行加密处理，步骤为：
采用轮数m对密钥Y进行迭代加密，迭代加密的次数为轮数m，迭代加密的输出为密钥Y的加密密文Y-m；
步骤3：对中间密文TEMP进行加密处理，步骤为：
对中间密文TEMP进行加密处理，该次加密处理中采用加密密文Y-m对中间密文TEMP进行加密处理，输出为最终密文W。
所述的控制器21为单片机控制器。所述的电流传感器12为HXS50-NP型号的电流传感器。所述的电压传感器13为TMP36FSZ型号的电压传感器。所述的温度传感器11为TMP20AIDCKR型号的温度传感器。所述的定位模块25为GPS定位芯片，定位精度高。中继节点与远程控制中心之间通过GPRS通信网络进行数据传输，GPRS通信网络覆盖范围广泛，便于远距离数据传输。
对控制器、温度传感器、压力传感器、电流传感器和定位模块的进一步限定，是对整个技术方案的进一步优化。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，包括：
数据采集设备，所述的数据采集设备连接有数据处理设备，所述的数据处理设备通过无线网络连接到数据传输设备，所述的数据传输设备通过无线网络连接到远程控制中心；
所述的数据处理设备包括控制器，所述的控制器连接有模数转换器、无线通信模块、加密模块以及定位模块；所述的模数转换器连接所述的数据采集设备，所述的加密模块对模数转换器转换后的数字信号进行加密，所述的定位模块获取当前控制器的位置，所述的无线通信模块将加密后的数据通过无线网络传输至数据传输设备；
所述的数据传输设备为中继节点，中继节点之间相互通过无线网络进行数据通信；
所述的加密模块通过以下方式对数据进行加密：
步骤1：对原始数字数据进行预处理，步骤为：
对明文Q进行预处理加密，预处理加密中采用密钥Y对明文Q进行预处理加密，加密输出为中间密文TEMP；
步骤2：对密钥Y进行加密处理，步骤为：
采用轮数m对密钥Y进行迭代加密，迭代加密的次数为轮数m，迭代加密的输出为密钥Y的加密密文Y-m；
步骤3：对中间密文TEMP进行加密处理，步骤为：
对中间密文TEMP进行加密处理，该次加密处理中采用加密密文Y-m对中间密文TEMP进行加密处理，输出为最终密文W。
2.根据权利要求1所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，所述的数据采集设备包括采集变压器电压数据的电压传感器、采集变压器电流数据的电流传感器、采集变压器中变压器油温度的温度传感器。
3.根据权利要求2所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，无线通信模块与中继节点之间的无线网络以及中继节点之间的无线网络均为ZigBee通信网络。
4.根据权利要求3所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，所述的控制器为单片机控制器。
5.根据权利要求4所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，所述的电流传感器为HXS50-NP型号的电流传感器。
6.根据权利要求5所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，所述的电压传感器为TMP36FSZ型号的电压传感器。
7.根据权利要求6所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，所述的温度传感器为TMP20AIDCKR型号的温度传感器。
8.根据权利要求7所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，所述的定位模块为GPS定位芯片，定位精度高。
9.根据权利要求8所述的一种电力变压器智能控制监测系统，其特征在于，中继节点与远程控制中心之间通过GPRS通信网络进行数据传输。
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