CN201549932U - 基于gprs网络的电力参数监控系统 - Google Patents

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邹学平
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Abstract

本实用新型公开了一种低成本，高可靠性，维护简单的电力参数远程无线监测与控制系统，它包括一个监控中心、多个监控器和单片机，每个着监控器包括电流电压传感器单元、GPRS通信单元、输入输出控制单元及CPU单元；GPRS通信单元包含GPRS模块、SIM卡输入插座、跟CPU单元的通信与控制口；监控中心包括网关和电脑；输入输出控制单元包括一个RS485接口、两个输入接口和两路输出信号。本实用新型能通过GPRS网络远程实时监测控制柜或低压配电柜上的电流，电压，功率等参数的动态变化特性，以及电流，电压谐波特性，并能远程对配电柜进行控制操作。

Description

基于GPRS网络的电力参数监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种远程无线电力参数监测及控制系统，特别是指一种基于GPRS网络无线通信的功率，电流，电压，频率及谐波的电力参数监控系统。
背景技术
随着电力电子技术的发展，大量新技术，新产品不断得到广泛应用，随之而来的问题就是它们产生的谐波对电网造成污染，严重影响电网的稳定高效运行，因此很有必要对电网谐波及动态负载进行实时监测，对于有毒气，高温与高噪音场合，或者野外无人值守的机房，更需要可靠，有效的远程监测及控制系统。目前市场上现有的能测量含有谐波分量的多功能电力参数测试仪，一般报价在25000至50000元人民币之间，而且在远程测控功能上还不一定能满足现场应用要求。本实用专利就是为了解决这一课题。
发明内容
本实用新型的目的就是提出一种低成本，高可靠性，维护简单的电力参数远程无线监测与控制系统。它能通过GPRS网络远程实时监测控制柜或低压配电柜上的电流，电压，功率等参数的动态变化特性，以及电流，电压谐波特性。并能远程对配电柜进行控制操作。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
基于GPRS网络的电力参数监控系统，包括一个监控中心和多个监控器，其特征在于所述的多个监控器安装于远程的配电柜上，每个监控器设置有不同的序列号，并且在登录上GPRS网络后，它们均会由GPRS系统配置不同的公网IP，每个监控器包括：
通过电流传感器采样电流信号、电压传感器采集电压信号，再经过信号调理成ADC所需要的电平，送入CPU单元内的ADC进行采样，同时，通过比较器，对输入的电压电流信号进行方波整形，输入单片机进行频率与相位测量的电流电压传感器单元；
包含GPRS模块、SIM卡输入插座、跟CPU单元的通信与控制口，实现与监控中心的数据信号与控制信号的收发的GPRS通信单元；
用来对配电柜上的信号进行检测与控制的输入输出控制单元；
对电流电压传感器单元来的信号进行数据采集、计算并编码，对GPRS单元进行初始化、参数配置及通信处理，对输入输出控制单元进行通信处理，状态检测及控制功能的CPU单元；
所述的监控中心包括电脑和可供监控界面软件使用的一个公网IP及端口号的网关。
本实用新型的基于GPRS网络的电力参数监控系统，当监控器上电后，CPU单元会配置它连接监控中心的IP地址相应端口号。当监控界面软件收到连接请求后，会请求监控器发过来序列号，查询软件内部的数据库，得到对应的机柜信息。在界面人员的操作下，控制监控器上传相应的监控数据并显示。通过界面按钮，可以对机柜相关的控制信号进行控制。上传的数据，可以通过存储导出功能。导出excel文件。方便用户对数据用专业软件进行分析。
本实用新型通过GPRS网络远程实时监测控制柜或低压配电柜上的电流，电压，功率等参数的动态变化特性，以及电流，电压谐波特性，并能远程对配电柜进行控制操作。因此，本实用新型结构简单，成本较低，可靠性高，维护简单，具有广阔的商业前景。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
图1本实用新型的系统结构图。
图2为本实用新型的监控器的结构图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型包括一个监控中心和多个监控器。上述多个监控器，安装于远程的配电柜上，每个监控器设置有不同的序列号，并且在登录上GPRS网络后，它们均会由GPRS系统配置不同的公网IP。
监控器电路框图如图2所示，由电流电压传感器单元、GPRS通信单元、输入输出控制单元及CPU单元四部分构成。
电流电压传感器单元，通过电流传感器采样电流信号、电压传感器采集电压信号，再经过信号调理成ADC所需要的电平，送入CPU单元内的ADC进行采样。同时，通过比较器，对输入的电压电流信号进行方波整形，输入单片机进行频率与相位测量。
GPRS通信单元，主要包含GPRS模块，SIM卡输入插座，跟CPU单元的通信与控制口。实现与监控中心的数据信号与控制信号的收发。
输入输出控制单元，主要用来对配电柜上的其它信号进行检测与控制。它包含有一个RS485接口，可以跟配电柜上的其它控制器进行交互通信。另有两个输入接口，可以检测两路状态信号，还有两路输出信号，可以实现控制功能。
CPU单元是监控器部分的核心单元，它对电流电压传感器单元来的信号进行数据采集、计算并编码；对GPRS单元进行初始化、参数配置及通信处理；对输入输出控制单元进行通信处理，状态检测及控制功能。
各监控器安装于不同地理位置的配电柜上。监控器由配电柜上的24V电压供电，监控器上的电流电压传感器单元中的电压互感器，接在配电柜的电压相线上。电流传感器也穿过该相线，检测通过它的电流。输入输出控制单元的RS485口与配电柜上的其它测量板相连，输入接口接在要监测的输入信号上，输出口接在要控制的信号上。
监控中心由网关，电脑及监控界面软件构成。网关主要提供一个可供监控界面软件使用的一个公网IP及端口号，电脑提供监控界面软件运行的平台。监控界面软件支持Windows XP系统，当监控器上电后，CPU单元会配置它连接监控中心的IP地址相应端口号。当监控界面软件收到连接请求后，会请求监控器发过来序列号，查询软件内部的数据库，得到对应的机柜信息。在界面人员的操作下，控制监控器上传相应的监控数据并显示。通过界面按钮，可以对机柜相关的控制信号进行控制。上传的数据，可以通过存储导出功能。导出excel文件。方便用户对数据用专业软件进行分析。
工作时，监控器的CPU快速采集输入的电压电流信号(10周波/秒)，并计算电流电压的幅值及有功功率。打包后通过GPRS网络发送到监控中心处理并显示出来。
监控中心的操作界面还可以控制监控器启动输入输出模块的RS485口及输入输出口，让监控器把配电柜的其它信息量发送到监控中心显示，也可以控制监控器通过输出口控制配电柜运作。执行所需要的操作。
应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.基于GPRS网络的电力参数监控系统，包括一个监控中心和多个监控器，其特征在于所述的多个监控器安装于远程的配电柜上，每个监控器设置有不同的序列号，并且在登录上GPRS网络后，它们均会由GPRS系统配置不同的公网IP，每个监控器包括：
通过电流传感器采样电流信号、电压传感器采集电压信号，再经过信号调理成ADC所需要的电平，送入CPU单元内的ADC进行采样，同时，通过比较器，对输入的电压电流信号进行方波整形，输入单片机进行频率与相位测量的电流电压传感器单元；
包含GPRS模块、SIM卡输入插座、跟CPU单元的通信与控制口，实现与监控中心的数据信号与控制信号的收发的GPRS通信单元；
用来对配电柜上的信号进行检测与控制的输入输出控制单元；
对电流电压传感器单元来的信号进行数据采集、计算并编码，对GPRS单元进行初始化、参数配置及通信处理，对输入输出控制单元进行通信处理，状态检测及控制功能的CPU单元；
所述的监控中心包括电脑和可供监控界面软件使用的一个公网IP及端口号的网关。
2.如权利要求1所述的基于GPRS网络的电力参数监控系统，其特征在于所述的输入输出控制单元包括一个可跟配电柜上的其它控制器进行交互通信的RS485接口、可以检测两路状态信号的两个输入接口和可以实现控制功能两路输出信号。
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