CN202677124U

CN202677124U - 一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置

Info

Publication number: CN202677124U
Application number: CN 201220306373
Authority: CN
Inventors: 刘恩超; 李学鹭; 樊燕军; 孙娜
Original assignee: SHANDONG ZHONGRUI ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: SHANDONG ZHONGRUI ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-06-28

Abstract

本实用新型公开了一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，模拟量数据采集模块对设备运行环境中的模拟量数据进行采集；开关量信号采集模块对设备运行环境中的开关量信号进行采集；单片机根据接收的模拟量数据及开关量信号进行数据处理，并输出开关量控制信号；开关量控制输出模块对开关量控制信号进行输出、执行；该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置能够及时、准确、灵敏地反映设备及运行环境的当前状态，提高了工作效率，降低了维护成本，减轻了运行维护人员的劳动强度，巡检全面到位且实时性好，管理人员能够随时随地获取设备运行环境状态及进行即时管理，确保了设备的安全运行及可靠供电，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置

技术领域

本实用新型属于电力系统信号处理技术领域，尤其涉及一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置。

背景技术

随着国家电网公司智能变电站建设工作的深入，变电站的安全运行行为要求具备设备状态可视、环境在线监测、安全防卫、消防报警、采暖通风、空调控制、给水排水、灯光控制、设备巡检等功能。因此需要建立和实现变电站内安全监控一体化，确保各设备运行环境、状态信息的实时自动化监测管理；实现“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求；实现变电站设备及运行环境信息的集中管理，科学地对设备运行环境状态进行综合诊断，更及时、准确、灵敏地反映设备及运行环境的当前状态，避免增加人力物力等不必要的浪费及巡检不到位且实时性不好等问题；为各级人员提供了一个能够随时随地获取变电站设备运行环境状态和即时管理的强大工具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，旨在解决现有技术提供的数据采集及处理系统，不能及时、准确、灵敏地反映设备及运行环境的当前状态，人力物力投入较大，巡检不到位且实时性不好，不能随时随地获取变电站设备运行环境状态及进行即时管理，自动化及智能化程度较低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置包括：

用于对设备运行环境中的模拟量数据进行采集，并对采集的模拟量数据进行输出的模拟量数据采集模块；

用于对设备运行环境中的开关量信号进行采集，并对采集的开关量信号进行输出的开关量信号采集模块；

与所述模拟量数据采集模块及开关量信号采集模块相连接，用于接收所述模拟量数据采集模块输出的模拟量数据及开关量信号采集模块输出的开关量信号，根据接收的模拟量数据及开关量信号进行数据处理，并输出开关量控制信号的单片机；

与所述单片机相连接，用于接收所述单片机输出的开关量控制信号，并对开关量控制信号进行输出、执行的开关量控制输出模块；

与所述单片机相连接，用于为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置提供电能的电源模块；

与所述单片机相连接，用于该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置进行通讯的通信模块。

进一步，所述通讯模块采用RS485的通讯方式。

进一步，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置还设置有显示模块，所述显示模块与所述单片机相连接。

进一步，所述显示模块采用LCD显示屏。

进一步，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置采用至少一路以上的路模拟量数据采集模块、至少一路以上的开关量信号采集模块及至少一路以上的的开关量控制输出模块。

进一步，所述模拟量数据采集模块的C端、A0端、A1端、A2端、A3端、O/I端分别与所述单片机的PE3端、PE4端、PE5端、PE6端、PE7端、PF0端相连接，所述开关量控制输出模块的2端、4端、12端、14端、22端、24端、32端、34端分别与所述单片机的PB0端、PB1端、PB2端、PB3端、PB4端、PB5端、PB6端、PB7端相连接，所述开关量信号输入模块的IN0端、IN1端、IN2端、IN3端、IN4端、IN5端、IN6端、IN7端分别与所述单片机的PC0端、PC1端、PC2端、PC3端、PC4端、PC5端、PC6端、PC7端相连接，所述电源模块的VOUT端和GND端分别与所述单片机的VCC端和GND端相连接，所述通讯模块的RO端和DI端分别与所述单片机的RXD1端和TXD1端相连接。

进一步，所述显示模块的DB0端、DB1端、DB2端、DB3端、DB4端、DB5端、DB6端、DB7端、RS端、RW端、E端分别与所述单片机的PA0端、PA1端、PA2端、PA3端、PA4端、PA5端、PA6端、PA7端、PD5端、PD6端、PD7端相连接。

本实用新型提供的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，模拟量数据采集模块对设备运行环境中的模拟量数据进行采集，并对采集的模拟量数据进行输出；开关量信号采集模块对设备运行环境中的开关量信号进行采集，并对采集的开关量信号进行输出；单片机接收模拟量数据采集模块输出的模拟量数据及开关量信号采集模块输出的开关量信号，根据接收的模拟量数据及开关量信号进行数据处理，并输出开关量控制信号；开关量控制输出模块接收单片机输出的开关量控制信号，并对开关量控制信号进行输出、执行；电源模块为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置提供电能；通信模块为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置进行通讯；该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置能够及时、准确、灵敏地反映设备及运行环境的当前状态，人力物力投入较小，巡检全面到位且实时性好，管理人员能够随时随地获取设备运行环境状态及进行即时管理，自动化及智能化程度较高，提高了变电站设备的安全运行的可靠性，有效地预防了各类事故的发生；提高了工作效率，降低了维护成本，减轻了运行维护人员的劳动强度，实现科学、高效监控，确保变电站设备的安全运行及可靠供电，避免了突发事件造成用户供电中断所带来的不利影响，体现良好的经济效益和社会效益，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置的原理接线图。

图中：11、模拟量数据采集模块；12、开关量信号采集模块；13、单片机；14、开关量控制输出模块；15、电源模块；16、通信模块；17、显示模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置包括：

用于对设备运行环境中的模拟量数据进行采集，并对采集的模拟量数据进行输出的模拟量数据采集模块11；该模块采用单片机自带10AD，通过CD4067模拟开关进行多路切换。

用于对设备运行环境中的开关量信号进行采集，并对采集的开关量信号进行输出的开关量信号采集模块12；该模块采用四运放芯片LM324电压比较电路，实现开关量的采集。

与模拟量数据采集模块11及开关量信号采集模块12相连接，用于接收模拟量数据采集模块11输出的模拟量数据及开关量信号采集模块12输出的开关量信号，根据接收的模拟量数据及开关量信号进行数据处理，并输出开关量控制信号的单片机13；该模块采用atmega128高性能单片机。

与单片机13相连接，用于接收单片机13输出的开关量控制信号，并对开关量控制信号进行输出、执行的开关量控制输出模块14；该模块采用开关量输出TLP521光耦隔离，12v继电器干接点输出。

与单片机13相连接，用于为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置提供电能的电源模块15；该模块采用高精度双路12v开关电源供电，一路给系统供电，一路为外接传感器供电。

与单片机13相连接，用于该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置进行通讯的通信模块16。该模块采用隔离，防雷485设计。

在本实用新型实施例中，通讯模块采用RS485的通讯方式。

在本实用新型实施例中，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置还设置有显示模块17，显示模块17与单片机13相连接。

在本实用新型实施例中，显示模块17采用LCD显示屏。

在本实用新型实施例中，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置采用8路模拟量数据采集模块11、8路开关量信号采集模块12及8路开关量控制输出模块14。

如图2所示，在本实用新型实施例中，8路模拟量数据采集模块11的C端、A0端、A1端、A2端、A3端、O/I端分别与单片机13的PE3端、PE4端、PE5端、PE6端、PE7端、PF0端相连接，8路开关量控制输出模块14的2端、4端、12端、14端、22端、24端、32端、34端分别与单片机13的PB0端、PB1端、PB2端、PB3端、PB4端、PB5端、PB6端、PB7端相连接，8路开关量信号输入模块的IN0端、IN1端、IN2端、IN3端、IN4端、IN5端、IN6端、IN7端分别与单片机13的PC0端、PC1端、PC2端、PC3端、PC4端、PC5端、PC6端、PC7端相连接，电源模块15的VOUT端和GND端分别与单片机13的VCC端和GND端相连接，通讯模块的RO端和DI端分别与单片机13的RXD1端和TXD1端相连接。

在本实用新型实施例中，显示模块17的DB0端、DB1端、DB2端、DB3端、DB4端、DB5端、DB6端、DB7端、RS端、RW端、E端分别与单片机13的PA0端、PA1端、PA2端、PA3端、PA4端、PA5端、PA6端、PA7端、PD5端、PD6端、PD7端相连接。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。

如图1及图2所示，本实用新型的目的是提供一种实现智能化、自动化并为遥测、遥控奠定基础，且结构简单、设计新颖、高效、传输信号好的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，包括单片机13、由该单片机13控制而工作的模拟量数据采集模块11、开关量信号采集模块12、开关量控制输出模块14，为该单片机13供电的电源模块15、与该单片机13通讯的通讯模块；显示模块17的显示方式为LCD方式；通讯模块的通讯方式为RS485方式。

本实用新型与现有技术相比，其优点是可提高变电站设备的安全运行的可靠性，有效预防各类事故的发生；提高工作效率，降低维护成本，减轻运行维护人员的劳动强度，实现科学、高效监控，确保变电站设备的安全运行及可靠供电，避免突发事件造成用户供电中断所带来的不利影响，体现良好的经济效益和社会效益。

8路模拟量数据采集模块11的C、A0、A1、A2、A3和O/I端分别接单片机13的PE3、PE4、PE5、PE6、PE7和PF0端，8路开关量控制输出模块14的2、4、12、14、22、24、32和34端分别接单片机13的PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6和PB7端，8路开关量信号输入模块的IN0、IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6和IN7端分别接单片机13的PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6和PC7端，显示模块17的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、RS、RW和E端分别接单片机13的PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、PD5、PD6和PD7端，电源模块15的VOUT端和GND端分别接单片机13的VCC端和GND端，通讯模块的RO端和DI端分别接单片机13的RXD1端和TXD1端。

本实用新型实施例提供的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，模拟量数据采集模块11对设备运行环境中的模拟量数据进行采集，并对采集的模拟量数据进行输出；开关量信号采集模块12对设备运行环境中的开关量信号进行采集，并对采集的开关量信号进行输出；单片机13接收模拟量数据采集模块11输出的模拟量数据及开关量信号采集模块12输出的开关量信号，根据接收的模拟量数据及开关量信号进行数据处理，并输出开关量控制信号；开关量控制输出模块14接收单片机13输出的开关量控制信号，并对开关量控制信号进行输出、执行；电源模块15为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置提供电能；通信模块16为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置进行通讯；该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置能够及时、准确、灵敏地反映设备及运行环境的当前状态，人力物力投入较小，巡检全面到位且实时性好，管理人员能够随时随地获取设备运行环境状态及进行即时管理，自动化及智能化程度较高，提高了变电站设备的安全运行的可靠性，有效地预防了各类事故的发生；提高了工作效率，降低了维护成本，减轻了运行维护人员的劳动强度，实现科学、高效监控，确保变电站设备的安全运行及可靠供电，避免了突发事件造成用户供电中断所带来的不利影响，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置包括：

与所述单片机相连接，用于为该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置提供电能的电源模块；与所述单片机相连接，用于该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置进行通讯的通信模块。

2.如权利要求1所述的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，所述通讯模块采用RS485的通讯方式。

3.如权利要求1所述的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置还设置有显示模块，所述显示模块与所述单片机相连接。

4.如权利要求3所述的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，所述显示模块采用LCD显示屏。

5.如权利要求1所述的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，该电力系统环境参数的数字化采集及处理装置采用至少一路以上的路模拟量数据采集模块、至少一路以上的开关量信号采集模块及至少一路以上的的开关量控制输出模块。

6.如权利要求5所述的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，所述模拟量数据采集模块的C端、A0端、A1端、A2端、A3端、O/I端分别与所述单片机的PE3端、PE4端、PE5端、PE6端、PE7端、PF0端相连接，所述开关量控制输出模块的2端、4端、12端、14端、22端、24端、32端、34端分别与所述单片机的PB0端、PB1端、PB2端、PB3端、PB4端、PB5端、PB6端、PB7端相连接，所述开关量信号输入模块的IN0端、IN1端、IN2端、IN3端、IN4端、IN5端、IN6端、IN7端分别与所述单片机的PC0端、PC1端、PC2端、PC3端、PC4端、PC5端、PC6端、PC7端相连接，所述电源模块的VOUT端和GND端分别与所述单片机的VCC端和GND端相连接，通讯模块的RO端和DI端分别与所述单片机的RXD1端和TXD1端相连接。

7.如权利要求3所述的电力系统环境参数的数字化采集及处理装置，其特征在于，所述显示模块的DB0端、DB1端、DB2端、DB3端、DB4端、DB5端、DB6端、DB7端、RS端、RW端、E端分别与所述单片机的PA0端、PA1端、PA2端、PA3端、PA4端、PA5端、PA6端、PA7端、PD5端、PD6端、PD7端相连接。