CN201639358U - 一种变电站无线预警装置 - Google Patents

Abstract

一种变电站无线预警装置，涉及变电站技术领域，所解决的是即时排解变电站故障的技术问题。该装置包括手机、GSM短信收发控制单元、用于采集变电站开入量信号的光电隔离开入量单元、用于控制变电站的动作执行机构的开出继电器单元、用于GSM短信收发控制单元与外部设备互联的行串行通讯隔离单元、用于指示系统运行状态的系统状态指示单元和用于向各单元供电的开关电源单元；所述手机用于接收预警信号或向GSM短信收发控制单元发送控制指令，所述GSM短信收发控制单元经光电隔离开入量单元采集并检测变电站的开入量信号，并经开出继电器单元控制变电站的动作执行机构。本实用新型提供的装置，能对变电站进行远程监视、远种维护。

Description

一种变电站无线预警装置

技术领域

本实用新型涉及变电站的技术，特别是涉及一种变电站无线预警装置的技术。

背景技术

现有的变电站的信号监视都是通过当地后台或调度来运作的，因此信号警报都是通过层层上送来完成，而且只有在有人值班的情况下才能逐级向上级反映，其预警信息的实时性受人为因素的制约，具有效率低、延时长、不可靠的缺点，很容易因错过故障的最佳排解时间而给用户带来损失。

另外，传统的信号监视都需要大量的外围设备，如通讯设备、监视设备、警报设备等，因此信号监视的成本很高，而且所有设备都需在正常可靠的运作条件下才能正确发现故障信号，如此多的设备难免出现各种意外的发生，给电站实际信号监视带来不确定因素，给变电站的安全运行带来隐患。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能对变电站的重要信号量进行远程监视、远程维护，从而能即时排解变电站故障，保障变电站安全运行，而且成本低廉的变电站无线预警装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种变电站无线预警装置，其特征在于：包括至少一个手机、GSM短信收发控制单元、用于采集变电站开入量信号的光电隔离开入量单元、用于控制变电站的动作执行机构的开出继电器单元、用于GSM短信收发控制单元与外部设备互联的行串行通讯隔离单元、用于指示系统运行状态的系统状态指示单元和用于向各单元供电的开关电源单元；

所述GSM短信收发控制单元设有开入量采集接口、开出信号输出接口、无线通讯接口、串行通讯接口和状态信号输出接口，而且还内置有用于处理由其开入量采集接口接收到的开入量信号及由其无线通讯接口接收到的控制指令，并根据处理结果向其无线通讯接口输出相关预警信号或向其开出信号输出接口输出相关控制信号的信号处理模块，其无线通讯接口无线连接各手机；

所述光电隔离开入量单元包括滤波采样回路、开入量隔离回路、遥信取反芯片、遥信整形芯片、遥信触发方式选择器；所述遥信触发方式选择器设有两个输入端和一个输出端；所述滤波采样回路的输入端连接变电站的开入量信号，其输出端连接开入量隔离回路的输入端，所述开入量隔离回路的输出端接至遥信取反芯片的输入端，所述遥信取反芯片的输出端和开入量隔离回路的输出端分别接至遥信触发方式选择器的两个输入端，所述遥信触发方式选择器件的输出端接至遥信整形芯片的输入端；所述遥信整形芯片的输出端接至GSM短信收发控制单元的开入量采集接口；

所述开出继电器单元包括继电器、继电器驱动光耦和出口驱动信号选择器件；所述出口驱动信号选择器件具有两个输入端和一个输出端，其输出端的输出信号连接继电器驱动光耦输入端，两个输入端分别连接GSM短信收发控制单元的开出信号输出接口和光电隔离开入量单元中的遥信取反芯片的输出端；所述继电器驱动光耦的输出端经所述继电器连接并控制变电站的动作执行机构；

所述串行通讯隔离单元包括串行通讯回路、串行通讯隔离回路和外接插口；所述GSM短信收发控制单元的串行通讯接口依次经串行通讯隔离回路、串行通讯回路、外接插口连接外部通讯设备；

所述系统状态指示单元包括告警指示回路和系统忙闲指示回路，所述告警指示回路和系统忙闲指示回路分别接至GSM短信收发控制单元的状态信号输出接口；

所述开关电源单元连接并输出电源至各单元。

本实用新型提供的变电站无线预警装置，通过GSM短信收发控制单元监视变电站的重要信号量，并通过手机接收预警信号及发送控制指令，从而实现远程监视、远程维护，能克服变电站信号量或其它机构信号变位后不能及时向上级传输的瓶颈问题，可饶过当地监视机构直接将重要信号传输到多位负责人手机上，使变电站负责人员在第一时间能够清楚的掌握该重要信号的状态，从而快速作出决策，即时排解变电站故障，保障变电站安全运行，而且不需要大量的外转围设备，因此成本也较低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的变电站无线预警装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例的变电站无线预警装置中的光电隔离开入量单元的电路图；

图3是本实用新型实施例的变电站无线预警装置中的开出继电器单元的电路图；

图4是本实用新型实施例的变电站无线预警装置中的串行通讯隔离单元的电路图；

图5是本实用新型实施例的变电站无线预警装置中的开关电源单元的电路图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种变电站无线预警装置，其特征在于：包括至少一个手机1、GSM短信收发控制单元2、用于采集变电站开入量信号的光电隔离开入量单元3、用于控制变电站的动作执行机构的开出继电器单元4、用于GSM短信收发控制单元与外部设备互联的行串行通讯隔离单元5、用于指示系统运行状态的系统状态指示单元6和用于向各单元供电的开关电源单元(图中未示)；

所述GSM短信收发控制单元1设有开入量采集接口、开出信号输出接口、无线通讯接口、串行通讯接口和状态信号输出接口，而且还内置有用于处理由其开入量采集接口接收到的开入量信号及由其无线通讯接口接收到的控制指令，并根据处理结果向其无线通讯接口输出相关预警信号或向其开出信号输出接口输出相关控制信号的信号处理模块，其无线通讯接口无线连接各手机1；

如图1、图2所示，所述光电隔离开入量单元3包括滤波采样回路31、开入量隔离回路32、遥信输入状态指示灯LD9(参见图2)、遥信取反芯片U5、遥信整形芯片U25、遥信触发方式选择器J7；

所述遥信触发方式选择器J7设有两个输入端和一个输出端；所述滤波采样回路31的输入端连接变电站的开入量信号YX1+、YX1-，其输出端连接开入量隔离回路32的输入端，所述开入量隔离回路32的输出端的输出信号YX1接至遥信取反芯片U5的输入端，所述遥信取反芯片U5的输出端的输出信号/YX1和开入量隔离回路32的输出端的输出信号YX1分别接至遥信触发方式选择器J7的两个输入端，所述遥信触发方式选择器件J7的输出端的输出信号YX’接至遥信整形芯片U25的输入端；所述遥信整形芯片U25的输出端接至GSM短信收发控制单元2的开入量采集接口；

所述滤波采样回路包括两个开入电压等级选择器件J1A、J1B、热敏电阻RT1、压敏电阻RV1及两个分压电阻R1A、R1D；所述开入量隔离回路包括两块开入量隔离芯片U9、U10，所述两块开入量隔离芯片U9、U10输入端的正反极性并联，以便在交流开入的情况下采样仍然有效；

如图1、图3所示，所述开出继电器单元4包括继电器JD4、继电器驱动光耦U1、开出状态指示灯LD1(参见图3)和出口驱动信号选择器件J16；

所述出口驱动信号选择器件J16具有两个输入端和一个输出端，其输出端的输出信号/O1连接继电器驱动光耦U1输入端，两个输入端分别连接GSM短信收发控制单元2的开出信号输出接口所输出的出口信号O1和光电隔离开入量单元3中的遥信取反芯片U5的输出端的输出信号/YX1；所述继电器驱动光耦U1输出端的输出信号Y1连接并驱动继电器JD4工作，所述继电器连接并控制变电站的动作执行机构；所述开出状态指示灯LD1经一分压电阻R4串接后接至继电器驱动光耦U1的输入端；所述继电器JD4的线圈与一个二极管D4并接构成线圈放电回路；

如图1、图4所示，所述串行通讯隔离单元5包括串行通讯回路51、串行通讯隔离回路52、外接插口DB9、两个串行通讯指示发光二极管2LD1、2LD2、两个串行通讯信号选择器件J3、J4；所述串行通讯回路51包括两个串行通讯芯片2U1、2U5；所述串行通讯隔离回路52包括两个串行通讯隔离光耦2U3、2U4；所述两个串行通讯指示发光二极管2LD1、2LD2分别用于通讯状态的指示，其中串行通讯指示发光二极管2LD1用于指示信号发送状态，串行通讯指示发光二极管2LD2用于指示信号接收状态；

所述GSM短信收发控制单元2的串行通讯接口的信号发送端TD1经串行通讯隔离回路52中的串行通讯隔离光耦2U3光耦隔离后接至串行通讯回路51中的两个串行通讯芯片2U1、2U5的信号发送端，构成发送模式；所述串行通讯指示发光二极管2LD1串接一上拉电阻后接至两个串行通讯芯片2U1、2U5的信号发送端；

所述两个串行通讯信号选择器件J3、J4组成具有一个公共端、两个选择端的三端选择模块，该三端选择模块中的两个选择端分别连接两个串行通讯芯片2U1、2U5的信号接收端，公共端连接串行通讯隔离光耦2U4的输入端，所述串行通讯隔离光耦2U4的输出端接至GSM短信收发控制单元的串行通讯接口的信号接收端RD1，从而构成接收模式；所述串行通讯指示发光二极管2LD2串接一上拉电阻后接至所述串行通讯隔离光耦2U4的输入端；

所述串行通讯回路51中的两个串行通讯芯片2U1、2U5经外接插口DB9连接外部通讯设备；

如图1所示，所述系统状态指示单元6包括告警指示回路和系统忙闲指示回路，所述告警指示回路和系统忙闲指示回路分别接至GSM短信收发控制单元的状态信号输出接口；

如图5所示，所述开关电源单元包括抗干扰回路、单相全桥整流回路、控制回路、变压器1T1、反馈回路、输出稳压滤波回路和电源信号指示回路；

所述控制回路设有控制输出端及反馈信号输入端，所述变压器1T1设有输入端、输出端和反馈端；所述抗干扰回路的输入端连接外接电源，其输出端经单相全桥整流回路接至变压器1T1的输入端；所述变压器1T1的反馈端经反馈回路接至控制回路的反馈信号输入端，其输出端经输出稳压滤波回路及电源信号指示回路连接并输出电源至各单元；所述控制回路的控制输出端接至变压器1T1的输入端；

所述抗干扰回路包括压敏电阻1RV1、热敏电阻1RT1、滤波电容1C1、1C2、共模电感1L1、1L2；所述单相全桥整流回路包括整流桥1U4；所述控制回路包括高频开关控制芯片1U1、电阻1R4、电容1C13；所述反馈回路包括反馈芯片1U2、反馈电阻1R7；所述输出稳压滤波回路包括稳压管1U3、电阻1R13、1R14、电容1C7、1C15、1C16、1C8、电感1L4；所述电源信号指示回路包括二极管LD16；

所述开关电源单元的工作原理如下：由抗干扰回路的输入端接入的外接电源经抗干扰回路、单相全桥整流回路滤波整流后输出直流电源，再经电容1C6滤波储能后输出平稳的直流电源；然后由高频开关控制芯片1U1及变压器1T1根据设定参数将平稳的直流电源转换为直流工作电源输出，所输出的直流工作电源通过电容1C7、1C14、1C8、电感1L4滤波处理后消除纹波输出平稳的直流工作电源，通过调整输出稳压滤波回路中的稳压管1U3、电阻1R13、1R14的参数，可调整所输出的直流工作电源的电压值；

本实用新型实施例工作时，光电隔离开入量单元采集变电站的开入量信号后送至GSM短信收发控制单元的开入量采集接口，GSM短信收发控制单元内置的信号处理模块对收到的开入量信号进行分析处理，当信号处理模块检测到所收到的开入量信号有异常时，即通过GSM短信收发控制单元的无线通讯接口向相关手机发送预警信息；相关工作人员通过手机收到预警信息后，即可通过短信方式向GSM短信收发控制单元发送控制指令；

GSM短信收发控制单元从其无线通讯接口收到手机发送的控制指令后，即通过其开出信号输出接口向开出继电器单元发送相关控制信号，开出继电器单元收到控制信号后即通过本单元中的继电器控制变电站的动作执行机构进行相应控制动作；

需要对GSM短信收发控制单元进行软件维护或设置参数时，将外部通讯设备接至串行通讯隔离单元的外接插口，即可通过串行通讯隔离单元进行软件维护或设置参数；

GSM短信收发控制单元的工作状态通过系统状态指示单元显示。

Claims (1)

1.一种变电站无线预警装置，其特征在于：包括至少一个手机、GSM短信收发控制单元、用于采集变电站开入量信号的光电隔离开入量单元、用于控制变电站的动作执行机构的开出继电器单元、用于GSM短信收发控制单元与外部设备互联的行串行通讯隔离单元、用于指示系统运行状态的系统状态指示单元和用于向各单元供电的开关电源单元；

所述GSM短信收发控制单元设有开入量采集接口、开出信号输出接口、无线通讯接口、串行通讯接口和状态信号输出接口，而且还内置有用于处理由其开入量采集接口接收到的开入量信号及由其无线通讯接口接收到的控制指令，并根据处理结果向其无线通讯接口输出相关预警信号或向其开出信号输出接口输出相关控制信号的信号处理模块，其无线通讯接口无线连接各手机；

所述光电隔离开入量单元包括滤波采样回路、开入量隔离回路、遥信取反芯片、遥信整形芯片、遥信触发方式选择器；所述遥信触发方式选择器设有两个输入端和一个输出端；所述滤波采样回路的输入端连接变电站的开入量信号，其输出端连接开入量隔离回路的输入端，所述开入量隔离回路的输出端接至遥信取反芯片的输入端，所述遥信取反芯片的输出端和开入量隔离回路的输出端分别接至遥信触发方式选择器的两个输入端，所述遥信触发方式选择器件的输出端接至遥信整形芯片的输入端；所述遥信整形芯片的输出端接至GSM短信收发控制单元的开入量采集接口；

所述开出继电器单元包括继电器、继电器驱动光耦和出口驱动信号选择器件；所述出口驱动信号选择器件具有两个输入端和一个输出端，其输出端的输出信号连接继电器驱动光耦输入端，两个输入端分别连接GSM短信收发控制单元的开出信号输出接口和光电隔离开入量单元中的遥信取反芯片的输出端；所述继电器驱动光耦的输出端经所述继电器连接并控制变电站的动作执行机构；

所述串行通讯隔离单元包括串行通讯回路、串行通讯隔离回路和外接插口；所述GSM短信收发控制单元的串行通讯接口依次经串行通讯隔离回路、串行通讯回路、外接插口连接外部通讯设备；

所述系统状态指示单元包括告警指示回路和系统忙闲指示回路，所述告警指示回路和系统忙闲指示回路分别接至GSM短信收发控制单元的状态信号输出接口；

所述开关电源单元连接并输出电源至各单元。

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