CN206209337U - 变电站监测系统 - Google Patents
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Abstract
变电站监测系统涉及电力系统监测领域，尤其涉及一种变电站监测系统。其包括：包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站。设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器。设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器。监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连。通讯网络选用GPRS远程无线通讯。监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统监测领域，尤其涉及一种变电站监测系统。
背景技术
在电力行业，变电站是电力传输的中间枢纽。变电站的温度、湿度、电流、电压等都有严格的要求，所以每个变电站都要有专业人员管理，保证业务正常运行，但目前对此缺乏监控和提前预警，导致机房发生故障时给用户带来巨大损失。
发明内容
本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种变电站监测系统，能够监测变电站内的运行环境，当事故发生时还能实现远程通报。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：变电站监测系统，其特征是，包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站。
所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器。
所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连。
所述通讯网络选用GPRS远程无线通讯。
所述监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，所述的监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。
作为本实用新型的一种优选方案，所述的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、烟雾传感器和光敏传感器均为无线传感器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述的无线传感器均采用以Zigbee为传输方式的无线传感器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述的监测预警终端采用三星公司的S3C6410处理器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述的监测预警终端与无线传感器通过Zigbee协调器进行数据传输。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述的Zigbee 协调器使用了 TI 公司的CC2530 芯片。
进一步地，所述GPRS信号检测模块包括用于采集 GPRS 信号的下位机子系统和用于向所述下位机子系统发送 AT 指令的上位机子系统，所述下位机子系统包括用于采集GPRS信号的GPRS调制解调模块、用于进行GPRS通信认证的SIM卡、天线模块及电源；所述GPRS调制解调模块分别与SIM卡和天线模块相连，所述电源分别与GPRS调制解调模块及SIM卡相连，所述 GPRS 调制解调模块接收所述 AT 指令、响应所述 AT 指令对GPRS 通信信号进行调制解调、并将调制解调后的 GPRS 通信信号发送至所述上位机子系统进行信号质量检测。
与现有技术相比本实用新型有益效果。
本实用新型在各种电压等级的变电站投入运行之后，可以保证设备运行的可靠性问题，解决变电站无人值守后的安全管理问题；实现了无人值守变电站的远程监视问题，建立了一个变电站设备安全稳定的运行环境；能够对变电站各种设备的运行状态及影响变电站安全运行的因素实现在线检测，使故障信息能够早期发现并得到及时处理，使运行人员实时掌握设备运行工况，解决了操作队巡视周期内的监控空白，加强了对变电设备的监控，从而保障了变电站设备的安全运行并且降低了变电站设备的管理维护成本。
特别是对温度、湿度、防火各项数据的采集，并将采集到的数据进行分析后反馈给监测预警主站，监测人员可以不在现场，就可实现全方位监测。
本实用新型所述传感器均采用无线传感器，解决了监测预警终端与传感器因距离远而连线不便的问题；同时，将GPRS远程通讯技术与Zigbee协调器相结合，Zigbee协调器将自己网络内的传感器节点采集到的数据汇总，然后通过 GPRS网络，最后以TCP/IP协议格式传送到监测预警主站上，从而实现了对变电站的远程监控。
本实用新型监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块，用于GPRS信号质量检测，当远程通信过程中出现信号质量差等问题，检测人员可及时了解情况并排查。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本实用新型原理框图。
图2是本实用新型监测预警终端与监测预警主站连接示意图。
图3为GPRS信号检测模块原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站；所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器；所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连；通讯网络采用GPRS远程无线通信，所述监测预警终端通过GPRS远程无线通信与监测预警主站相连。
所述的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、烟雾传感器和光敏传感器均采用无线传感器。
所述烟雾传感器和光敏传感器用于检测火灾，电流传感器、电压传感器及磁场传感器用于监测电力系统。
如图2所示，所述的无线传感器均选用以Zigbee为传输方式的无线传感器。所述的监测预警终端与该无线传感器通过Zigbee协调器进行数据传输，所述的监测预警主站内集成有GPRS信号检测模块。
优选地，监测预警终端选用ARM11芯片(三星 S3C6410)作为主处理器，该CPU 基于ARM1176JZF-S 核设计。有性能高、功能强、体积小、功耗低等优点，接口资源丰富可以很方便的开发和外设进行数据通信。主处理器还包含主控芯片外围电路（时钟、FLASH、复位、RAM等 ）。
GPRS远程无线通信即使用GPRS模块完成与监测预警主站的通信。优选地，工作时，抛洒出去的Zigbee无线传感器采集节点将采集到的数据发送到Zigbee协调器上，并经监测预警终端（S3C6410）进行数据处理，然后经GPRS模块将数据发送到监测预警主站。Zigbee协调器，优选使用TI公司的CC2530作为协调器的控制芯片，芯片适应2.4GHz，IEEE802.15.4的RF收发器具有极高的接收灵敏度和抗干扰性，需要极少的外接元件并且可编程高达4.5dBm的输出功率，IR发生电路中的 32kHz 的睡眠定时器具有捕获功能。
上电后，Zigbee 协调器自动完成建立网络、允许节点加入网络、绑定节点的工作并开始采集各节点数据，与此同时主控制芯片也完成启动工作并将 Zigbee 采集到的数据通过 GPRS 模块发送到监测预警主站。Zigbee 协调器需要组建ZigBee网络，该网络采用星形拓扑，允许传感节点加入网络、绑定传感节点，对各节点采集信息进行采集、融合。将采集到的无线传感器数据通过天线发送至协调器上，并由协调器对各节点采集的信息进行计算，将处理好的数据通过串口传入 ARM11 控制端。
如图3所示，GPRS信号检测模块用于采集 GPRS 信号的下位机子系统和用于向所述下位机子系统发送 AT 指令的上位机子系统，所述下位机子系统包括用于采集GPRS信号的GPRS调制解调模块、用于进行GPRS通信认证的SIM卡及天线模块；所述GPRS调制解调模块分别与SIM卡和天线模块相连，所述 GPRS 调制解调模块接收所述 AT 指令、响应所述 AT指令对所述 GPRS 通信信号进行调制解调、并将调制解调后的 GPRS 通信信号发送至所述上位机子系统进行信号质量检测。下位机子系统，可响应所述 AT 指令对所述 GPRS 通信信号进行调制解调、并将调制解调后的 GPRS 通信信号发送至所述上位机子系统进行信号质量检测，检测操作简单、设备携带方便、成本低。
对于上位机子系统，优选为用于检测信号质量的处理器的服务终端，该服务终端优选地可包括计算机。所述处理器内可包括本领域技术人员惯用的用于检测 GPRS 信号质量的检测程序。优选地，上位机子系统可通过通信串口与下位机子系统互联。
GPRS 信号检测方法：首先，通过所述上位机子系统向所述下位机子系统发送 AT指令，所述下位机子系统将所述 AT 指令传送至所述 GPRS 调制解调模块，GPRS 调制解调模块接收所述 AT 指令，响应所述 AT 指令对所述 GPRS通信信号进行调制解调，并将调制解调后的 GPRS 通信信号发送至所述上位机子系统，上位机子系统对调制解调后的 GPRS通信信号进行信号质量检测。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.变电站监测系统，包括设备运行状态监测模块、设备运行环境监测模块、监测预警终端、通讯网络和监测预警主站；其特征在于，所述设备运行状态监测模块包括温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器和电流传感器；所述设备运行环境监测模块包括温湿度传感器、用于检测火灾信息的烟雾传感器和光敏传感器；
所述监测预警终端分别与设备运行状态监测模块中的温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、电流传感器及设备运行环境监测模块中的温湿度传感器、烟雾传感器和光敏传感器相连；
所述通讯网络选用GPRS远程无线通讯；
所述监测预警终端通过GPRS远程无线通讯与监测预警主站相连，所述的监测预警主站内还集成有GPRS信号检测模块。
2.根据权利要求1所述的变电站监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器、磁感传感器、电压传感器、烟雾传感器和光敏传感器均为无线传感器。
3.根据权利要求2所述的变电站监测系统，其特征在于：所述的无线传感器均采用以Zigbee为传输方式的无线传感器。
4.根据权利要求3所述的变电站监测系统，其特征在于：所述的监测预警终端与无线传感器通过Zigbee协调器进行数据传输。
5.根据权利要求4所述的变电站监测系统，其特征在于：所述的Zigbee 协调器使用了TI 公司的 CC2530 芯片。
6.根据权利要求1所述的变电站监测系统，其特征在于：所述的监测预警终端采用三星公司的S3C6410处理器。
7.根据权利要求1所述的变电站监测系统，其特征在于：所述GPRS信号检测模块包括用于采集 GPRS 信号的下位机子系统和用于向所述下位机子系统发送 AT 指令的上位机子系统，所述下位机子系统包括用于采集GPRS信号的GPRS调制解调模块、用于进行GPRS通信认证的SIM卡、天线模块及电源；所述GPRS调制解调模块分别与SIM卡和天线模块相连，所述电源分别与GPRS调制解调模块及SIM卡相连，所述 GPRS 调制解调模块接收所述 AT 指令、响应所述 AT 指令对GPRS 通信信号进行调制解调、并将调制解调后的 GPRS 通信信号发送至所述上位机子系统进行信号质量检测。
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| CN112945313A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-11 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于无线组网的环网柜在线监测系统 |
| CN113870515A (zh) * | 2021-10-19 | 2021-12-31 | 国家电网有限公司 | 高压电力现场监测用火灾预警系统 |
| CN117791867A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-29 | 海威众达(北京)科技有限公司 | 一种设备多状态安全隐患综合监测预警系统 |
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