CN206364598U - 基于光纤通信的配电站远程智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，配电网数据、远程监控单元、光纤通讯系统，远程监控单元包括光纤通讯接口电路、DSP控制电路、触摸屏电路、液晶显示屏电路，所述配电网数据通过光纤系统连接光纤通讯接口电路，光纤通讯接口电路连接DSP控制电路，DSP控制电路分别连接触摸屏电路、液晶显示屏电路，有效解决了有效解决了传统监控系统可靠性差、不能智能分析数据的问题，本实用结构简单，采用单模光纤提高了传输实时性、可靠性，DSP芯片根据四线电阻式触摸屏功能触摸选项指令，并通过内部程序智能分析、计算，直接将相应信息或相应结果信息通过液晶显示屏显示，更加智能、直观、方便。

Description

基于光纤通信的配电站远程智能监控系统

技术领域

本实用新型涉及配电网领域，特别是基于光纤通信的配电站远程智能监控系统。

背景技术

随着我国电力技术的发展，智能配电网被广泛的使用， 但是现今的配电网的监测和管理仍然存在着较大的缺点，首选是多采用多模光纤进行通讯，传输容量小、速度慢、距离短，另一方面，不能够实现智能信息处理，通讯传输过来的数据为源数据，需要监测管理人员自行分析判断，非常的不方便。

因此本实用新型提供一种的新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，有效解决了传统监控系统可靠性差、不能智能分析数据的问题。

其解决的技术方案是，包括配电网数据、远程监控单元、光纤通讯系统，所述远程监控单元包括光纤通讯接口电路、DSP控制电路、触摸屏电路、液晶显示屏电路，其特征在于，所述配电网数据通过光纤系统连接光纤通讯接口电路，光纤通讯接口电路连接DSP控制电路，DSP控制电路分别连接触摸屏电路、液晶显示屏电路；

所述DSP控制电路包括DSP芯片U1，DSP芯片U1的引脚6连接电平转换芯片U2的引脚11，DSP芯片U1的引脚5连接电平转换芯片U2的引脚12，DSP芯片U1的引脚19、引脚20、引脚21、引脚22分别连接PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极；

所述触摸屏电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，电阻R1一端连接DSP芯片U1的引脚10，电阻R1另一端连接NPN型三极管V1基极，NPN型三极管V1发射极连接地，NPN型三极管V1集电极连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚1，电阻R2一端连接DSP芯片U1的引脚11，电阻R2另一端连接NPN型三极管V2基极，NPN型三极管V2发射极连接地，NPN型三极管V2集电极连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚4, 电阻R3一端连接DSP芯片U1的引脚12，电阻R3另一端连接PNP型三极管V3基极，PNP型三极管V3发射极连接电源+5V，PNP型三极管V3集电极分别连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚2、电阻R14一端，电阻R14另一端分别连接接地电容C1一端、DSP芯片U1的引脚18，电阻R4一端连接DSP芯片U1的引脚13，电阻R4另一端连接 PNP型三极管V4基极，PNP型三极管V4发射极连接电源+5V，PNP型三极管V4集电极分别连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚3、二极管V5的负极、电阻R7一端，电阻R7另一端分别连接接地电容C2一端、DSP芯片U1的引脚17，二极管V5的正极分别连接DSP芯片U1的引脚14、电阻R5一端，电阻R5另一端连接电阻R6一端，电阻R6另一端连接电源+5V。

所述液晶显示屏电路包括液晶显示屏LCD1，液晶显示屏LCD1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4分别连接电阻R8、R9、R10、R11一端，电阻R8、 R9、R10、R11另一端分别连接PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极，PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的发射极连接电源+5V ，液晶显示屏LCD1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18分别连接DSP芯片U1的引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37，DSP芯片U1的引脚23分别连接电阻R12一端、二极管D1的负极，电阻R12另一端连接NPN型三极管Q4的基极，NPN型三极管Q4的集电极连接液晶显示屏LCD1的引脚20，NPN型三极管Q4的发射极和二极管D1的正极连接地，液晶显示屏LCD1的引脚19通过电阻R13连接电源+5V。

所述光纤通信接口电路包括电平转换芯片U2，电平转换芯片U2的引脚1连接电解电容E2的正极，电解电容E2的负极连接电平转换芯片U2的引脚3，电平转换芯片U2的引脚2、引脚6分别连接接地电解电容E1的正极、接地电解电容E4的负极，电平转换芯片U2的引脚4连接电解电容E3的正极，电解电容E3的负极连接电平转换芯片U2的引脚5，电平转换芯片U2的引脚13、引脚14分别连接光纤通讯接口J1的引脚3、引脚2，电平转换芯片U2的引脚16和电解电容E5正极连接电源+5V，电平转换芯片U2的引脚15和电解电容E5的负极连接地，光纤通讯接口J1的引脚1连接电源+5V，光纤通讯接口J1的引脚5连接地。

所述配电网数据包括电压、电流、频率、功率、功率因数、电度量、开关量数据。

所述光纤通讯系统包括电端机、光端机、中继器、单模光纤。

本实用结构简单，在原有电网监测、管理基础上，采用单模光纤提高了传输可靠性，光纤通讯接口电路完成数据传输和电平转换，DSP芯片接收数据后通过液晶显示屏实时显示，当监管人员需查看某一电网数据参数时，只需手动触摸相应四线电阻式触摸屏功能选项，DSP芯片接收触摸选项指令，并通过内部程序设定智能分析、计算，将结果信息通过显示屏显示，当电网数据需调整时，DSP芯片控制，通过光纤通讯接口发送信息至电网控制终端，智能化、实时性高，大大提高了监管人员对电网的掌握、控制。

附图说明

图1为本实用新型基于光纤通信的配电站远程智能监控系统的电路连接模块图。

图2为本实用新型电路基于光纤通信的配电站远程智能监控系统的通信系统模块图。

图3为本实用新型基于光纤通信的配电站远程智能监控系统的电路连接原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，配电网数据通过光纤系统，可靠的传送到光纤通讯接口电路，光纤通讯接口电路完成数据传输和电平转换后连接DSP控制电路，DSP控制电路将接收到的电网数据通过液晶显示屏电路给予显示，通过触摸屏电路触摸功能选项，DSP控制电路控制由液晶显示屏电路给予显示；所述DSP控制电路包括DSP芯片U1，DSP芯片U1的引脚6为数据接收端连接电平转换芯片U2的引脚11，DSP芯片U1的引脚5为数据发送端连接电平转换芯片U2的引脚12，DSP芯片U1的引脚19、引脚20、引脚21、引脚22分别连接PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极，控制PNP型三极管的导通状态从而控制液晶显示屏的公共端；所述触摸屏电路采用四线电阻式触摸屏结构，触摸屏有三个工作状态，空闲态、X通道、Y通道，在没有触摸的时候，触摸屏处于空闲状态，电源+5V经电阻R6、R5为DSP芯片提供电压，同时经二极管V5、三极管V4、电阻R4为、电阻R1、三极管V1组成四线电阻式触摸屏X通道，电阻R2、三极管V2、电阻R3、三极管V3、电阻R14、C1组成四线电阻式触摸屏 Y通道， DSP芯片根据Y通道和X通道信息确定触摸位置，解读触摸位置信息，并根据内部程序设定智能分析、计算，将结果信息通过显示屏显示。

实施例二，在实施例一的基础上，所述液晶显示屏电路包括液晶显示屏LCD1，液晶显示屏LCD1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4为公共端，受DSP芯片控制，DSP芯片为低电平时，经限流电阻R8、R9、R10、R11，分别送入 PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极，由于PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的发射极连接电源+5V ，此时液晶显示屏LCD1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4连接电源+5V，液晶显示屏LCD1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18分别连接DSP芯片U1的引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37，DSP芯片的引脚23输出高电平时，电压通过电阻R12限流后加在NPN型三极管Q4的基极上，NPN型三极管Q4基极和发射极之间接反向并联二极管D1 ，防止发射结高电压被击穿，NPN型三极管Q4发射结加正向偏压饱和导通，NPN型三极管Q4的集电极拉低为地，由于NPN型三极管Q4的集电极连接液晶显示屏LCD1的引脚20，液晶显示屏LCD1的引脚19连接上拉电阻R13，因此，液晶显示屏LCD1屏幕高亮，反之，DSP芯片的引脚23输出低电平，NPN型三极管Q4截止，段码显示屏LCD1的引脚20对地开路，因此液晶显示屏LCD1屏幕不亮。

实施例三，在实施例一的基础上，所述光纤通信接口电路包括电平转换芯片U2，电解电容E1、E2、E3、 E4组成电平转换芯片U2的电荷泵部分，将+5V电源转换为±12V的电源，电平转换芯片U2的引脚11、引脚12分别连接单片机U1的串行发送端引脚11、串行接收端引脚10，电平转换芯片U2的引脚13、引脚14分别连接光纤通讯接口J1的引脚3、引脚2，电平转换芯片U2的引脚为电源端16由电解电容E5滤除干扰后接电源 +5V，电平转换芯片U2的引脚15连接地，光纤通讯接口J1的引脚1连接电源+5V，光纤通讯接口J1的引脚5连接地。

实施例四，在实施例一的基础上，所述配电网数据包括电压、电流、频率、功率、功率因数、电度量、开关量数据，监测管理人员借助通讯系统和远程监控单元实时掌控配电网数据，并及时作出调整，大大提高了电网的安全稳定运行。

实施例五，在实施例一的基础上，所述光纤通讯系统包括电端机、光端机、中继器、单模光纤，长距离传输时，单模光纤连接中继器，中继器将经过长距离传输衰减和畸变的光信号放大整形后再送至远方，光端机将来自单模光纤的光信号还原成电信号，并输入到电端机进行电信号处理还原出数据信号，送至光纤通信接口电路。

本实用新型在使用时，在原有电网监测、管理基础上，采用单模光纤将配电网中最基本最重要的电压、电流、频率、功率、功率因数、电度量、开关量数据传输到光纤通讯接口，当光纤传输距离远时，为确保数据准确度还设有中继器，光纤通讯接口接收数据后送至电平转换芯片，电平转换芯片完成光纤232电平到DSP芯片TTL电平转换，DSP芯片接收数据后通过液晶显示屏实时显示源数据，当监管人员需查看某一电网数据参数或运行状态结果时，只需手动触摸相应四线电阻式触摸屏功能选项，DSP芯片接收触摸选项指令，并通过内部程序设定智能分析、计算，将结果信息通过显示屏显示，另一方面当检测电网数据结果有错时，DSP芯片将错误信息通过电平转换芯片转换为232电平，由光纤通讯接口将错误信息发送至电网控制终端，精度高、实时性高，大大提高了电网的安全稳定运行。

本实用结构简单，在原有电网监测、管理基础上，采用单模光纤提高了传输实时性、可靠性，一方面DSP芯片控制将配电网数据通过液晶显示屏实时显示，另一方面DSP芯片根据四线电阻式触摸屏功能触摸选项指令，并通过内部程序智能分析、计算，直接将相应信息或相应结果信息通过液晶显示屏显示，更加智能、直观、方便。

Claims (5)

1.基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，包括配电网数据、远程监控单元、光纤通讯系统，所述远程监控单元包括光纤通讯接口电路、DSP控制电路、触摸屏电路、液晶显示屏电路，其特征在于，所述配电网数据通过光纤系统连接光纤通讯接口电路，光纤通讯接口电路连接DSP控制电路，DSP控制电路分别连接触摸屏电路、液晶显示屏电路；

所述DSP控制电路包括DSP芯片U1，DSP芯片U1的引脚6连接电平转换芯片U2的引脚11，DSP芯片U1的引脚5连接电平转换芯片U2的引脚12，DSP芯片U1的引脚19、引脚20、引脚21、引脚22分别连接PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极；

所述触摸屏电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，电阻R1一端连接DSP芯片U1的引脚10，电阻R1另一端连接NPN型三极管V1基极，NPN型三极管V1发射极连接地，NPN型三极管V1集电极连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚1，电阻R2一端连接DSP芯片U1的引脚11，电阻R2另一端连接NPN型三极管V2基极，NPN型三极管V2发射极连接地，NPN型三极管V2集电极连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚4, 电阻R3一端连接DSP芯片U1的引脚12，电阻R3另一端连接PNP型三极管V3基极，PNP型三极管V3发射极连接电源+5V，PNP型三极管V3集电极分别连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚2、电阻R14一端，电阻R14另一端分别连接接地电容C1一端、DSP芯片U1的引脚18，电阻R4一端连接DSP芯片U1的引脚13，电阻R4另一端连接 PNP型三极管V4基极，PNP型三极管V4发射极连接电源+5V，PNP型三极管V4集电极分别连接四线电阻式触摸屏LD1的引脚3、二极管V5的负极、电阻R7一端，电阻R7另一端分别连接接地电容C2一端、DSP芯片U1的引脚17，二极管V5的正极分别连接DSP芯片U1的引脚14、电阻R5一端，电阻R5另一端连接电阻R6一端，电阻R6另一端连接电源+5V。

2.根据权利要求1所述的基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，其特征在于，所述液晶显示屏电路包括液晶显示屏LCD1，液晶显示屏LCD1的引脚1、引脚2、引脚3、引脚4分别连接电阻R8、R9、R10、R11一端，电阻R8、 R9、R10、R11另一端分别连接PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极，PNP型三极管Q1、Q2、Q3、Q4的发射极连接电源+5V ，液晶显示屏LCD1的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18分别连接DSP芯片U1的引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28、引脚29、引脚30、引脚31、引脚32、引脚33、引脚34、引脚35、引脚36、引脚37，DSP芯片U1的引脚23分别连接电阻R12一端、二极管D1的负极，电阻R12另一端连接NPN型三极管Q4的基极，NPN型三极管Q4的集电极连接液晶显示屏LCD1的引脚20，NPN型三极管Q4的发射极和二极管D1的正极连接地，液晶显示屏LCD1的引脚19通过电阻R13连接电源+5V。

3.根据权利要求1所述的基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，其特征在于，所述光纤通信接口电路包括电平转换芯片U2，电平转换芯片U2的引脚1连接电解电容E2的正极，电解电容E2的负极连接电平转换芯片U2的引脚3，电平转换芯片U2的引脚2、引脚6分别连接接地电解电容E1的正极、接地电解电容E4的负极，电平转换芯片U2的引脚4连接电解电容E3的正极，电解电容E3的负极连接电平转换芯片U2的引脚5，电平转换芯片U2的引脚13、引脚14分别连接光纤通讯接口J1的引脚3、引脚2，电平转换芯片U2的引脚16和电解电容E5正极连接电源+5V，电平转换芯片U2的引脚15和电解电容E5的负极连接地，光纤通讯接口J1的引脚1连接电源+5V，光纤通讯接口J1的引脚5连接地。

4.根据权利要求1所述的基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，其特征在于，所述配电网数据包括电压、电流、频率、功率、功率因数、电度量、开关量数据。

5.根据权利要求1所述的基于光纤通信的配电站远程智能监控系统，其特征在于，所述光纤通讯系统包括电端机、光端机、中继器、单模光纤。