CN210691540U - 泛在电力物联网开闭所无线采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泛在电力物联网开闭所无线采集终端，包括无线传感器、主控制器和输出控制器，主控制器上设置有无线数传模块、RS485电路和输出控制器，输出控制器为固态继电器，主控制器通过RS485电路利用无线数传模块与无线传感器连接，无线传感器至少有两个，每个无线传感器均通过无线网关连接在一起，主控制器上设置有主控CPU，主控CPU采用光电耦合器将core核心电路与接口电路进行光电隔离，并通过光电耦合器的光电转换特性将输入输出的信号状态隔离，主控CPU上设置有数据存储器和看门狗电路，主控制器通过4G无线通讯与后台主站连接。本实用新型结构简单，能充分适应多种环境的，同时兼容多种传感器对现场环境进行实时检测与采集。

Description

泛在电力物联网开闭所无线采集终端

技术领域

本实用新型涉及一种采集终端，特别是涉及一种泛在电力物联网开闭所无线采集终端。

背景技术

开闭所（配电房）是高、低压成套装置集中控制，接受和分配电能的场所，是城市配电网络的区域枢纽点，它遍布城市乡郊各处，具有点多、分布广的特点；由于开闭所（配电房）绝大部分为无人值守，给运行管理带来很大的困难，一直是供电系统运行可靠性的薄弱环节之一，目前对它的维护工作主要为定期巡查，一旦遇到突发异常情况，如因天气原因引起的潮湿、渗水，负荷突然变化引起配电设备过载发热、开关柜设备异常等情况时不能及时反馈信息而采取必要的处理措施，极易造成设备损毁，严重危及配电网络的安全可靠运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，能充分适应多种环境，同时兼容多种传感器对现场环境进行实时检测与采集的泛在电力物联网开闭所无线采集终端。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种泛在电力物联网开闭所无线采集终端，包括无线传感器、主控制器和输出控制器，所述主控制器上设置有无线数传模块、RS485电路和所述输出控制器，所述输出控制器为固态继电器，它还通过RS485电路实现对无线网关连接，并采用MODBUS协议采集相关无线传感器数据，每个所述无线传感器均通过无线网关连接在一起，每个无线传感器定时通过无线方式采集温湿度、开关柜温度、电压信息等数据，再通过无线网关把实时数据通过MODBUS协议传回到终端控制器，完成数据处理后存储到终端控制器内，如果遇到越限数据时，还可通过上行4G无线通讯把报警数据回传主站。

所述主控制器上设置有主控CPU，所述主控CPU采用光电耦合器将core核心电路与接口电路进行光电隔离，并通过光电耦合器的光电转换特性将输入输出的信号状态隔离，所述主控CPU上设置有数据存储器和看门狗电路，所述主控制器通过4G无线通讯与后台主站连接。

所述主控制器主要完成一些开关量输入的数据采集与输出状态量的控制，当采集到烟感传感器、红外传感器、门禁传感器、浸水传感器等传感器的数据时，会通过自身的参数设定并主动上传主站，当以上传感器出现报警事件时，所述主控制器会自动记录报警事件的报警产生时间与报警恢复的时间，并通过网络把相关记录数据优先上报给主要管理人员，并同步通过短信把相关报警事件发送到管理人员手机上，以方便管理人员及时获悉并采取处理措施。

所述固态继电器包括水泵控制器、风机控制器和灯光控制器，水泵控制器采用TSR-40DA固态继电器来输出，风机控制器采用SSR-40固态继电器来输出，灯光控制器采用SSR-40固态继电器来输出。

所述输出控制器，它的工作模式有两种，一种是主站平台根据大数据分析后下发的控制指令；另一种是通过终端控制器采用联动机制直接控制，当主控制器检测到的报警事件上传主站之后，主站平台下发控制指令，比如烟感报警后，主站平台会检测实时温度信息，如果烟感报警和温度越上限，就说明肯定出现火情，那么就应该采取一级防火措施，如果只有烟感报警，但室内温度并没有越限，说明可能是灰尘倒置烟感误报，应该组织人员前去查看，联动机制是现场自动化的体现，设备安装到位后，可以通过参数配制的方法，把烟感报警与温度越限绑定后，采用多输入联动机制处理后，自动控制输出打开消防灭火弹与启动风机，对火情做及时响应。

所述主控CPU的型号为STM32F101，所述光电耦合器的型号为PS2701，所述RS485电路上设置有4个与不同的设备进行数据对接的RS485接口，数据存储器的型号为AT45DB081，所述看门狗的型号为IMP706，所述无线数传模块采用的是433M无线数传模块，所述无线数传模块和所述无线网关采用的通讯协议为标准的MODBUS工业协议。

所述无线传感器包括烟感无线传感器、红外无线传感器、门禁无线传感器、浸水无线传感器、电压无线传感器、电流无线传感器、温湿度无线传感器和开关柜测温无线传感器。

所述泛在电力物联网无线采集终端是指利用广泛存在的电力物联网的开闭所无线采集终端实现信息传递。

本实用新型的积极有益效果是：

1、本实用新型对开闭所进行全方位的实时监控，如遇如主导流发热超标、配电房浸水、起火、非法侵入等突发事件及时报警，使有关人员迅速做出反应，变事后抢救为事前预防，采取相应措施,确保配电房的可靠运行。

2、本实用新型采用工业级芯片和元器件、专用的硬件结构和嵌入式实时操作系统，性能稳定可靠，保证系统整体的稳定，尤其适合在环境比较复杂、可靠性要求较高的环境中运行，能充分适应多种环境的，同时兼容多种传感器对现场环境进行实时检测与采集。

3、本实用新型采用了低功耗无线通讯技术 、以太网通讯技术、4G通讯技术和ARMCortex-M3内核单片机应用技术等技术；对开闭所（配电房）内的烟感、浸水、红外、门禁、电压、温湿度、开关柜测温等环境数据进行实时采集并实时上报主站，还可以通过主站下发控制指令，具备对水泵、风机、灯光等进行远程开启关闭功能，并且具有自动联动控制输出的功能。

附图说明

图1是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的结构框图；

图2是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的电路原理图1；

图3是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的电路原理图2；

图4是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的电路原理图3；

图5是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的电路原理图4；

图6是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的电路原理图5；

图7是本实用新型泛在电力物联网开闭所无线采集终端的电路原理图6。

具体实施方式

下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和具体实施例对本实用新型作进一步的解释和说明：

一种泛在电力物联网开闭所无线采集终端，包括无线传感器、主控制器和输出控制器，主控制器上设置有无线数传模块、RS485电路和输出控制器，输出控制器为固态继电器，主控制器还通过RS485电路实现与无线网关的连接，并采用MODBUS协议采集相关无线传感器数据，每个无线传感器均通过无线网关连接在一起，每个无线传感器会定时通过无线方式采集温湿度、开关柜温度、电压信息等数据，再通过无线网关把实时数据通过MODBUS协议传回到终端控制器，完成数据处理后存储到终端控制器内，如果遇到越限数据时，还可通过上行4G无线通讯把报警数据回传主站。

主控制器上设置有主控CPU，主控CPU采用光电耦合器将core核心电路与接口电路进行光电隔离，并通过光电耦合器的光电转换特性将输入输出的信号状态隔离，主控CPU上设置有数据存储器和看门狗电路，主控制器通过4G无线通讯与后台主站连接。

主控制器主要完成一些开关量输入的数据采集与输出状态量的控制，当采集到烟感传感器、红外传感器、门禁传感器、浸水传感器等传感器的数据时，会通过自身的参数设定并主动上传主站，当以上传感器出现报警事件时，主控制器会自动记录报警事件的报警产生时间与报警恢复的时间，并通过网络把相关记录数据优先上报给主要管理人员，并同步通过短信把相关报警事件发送到管理人员手机上，以方便管理人员及时获悉并采取处理措施。

固态继电器包括水泵控制器、风机控制器和灯光控制器，水泵控制器采用TSR-40DA固态继电器来输出，风机控制器采用SSR-40固态继电器来输出，灯光控制器采用SSR-40固态继电器来输出。

输出控制器的工作模式有两种，一种是主站平台下发的控制指令；另一种是通过终端控制器采用联动机制直接控制，当主控制器检测到的报警事件上传主站之后，主站平台下发控制指令，比如烟感报警后，主站平台会检测实时温度信息，如果烟感报警和温度越上限，就说明肯定出现火情，那么就应该采取一级防火措施，如果只有烟感报警，但室内温度并没有越限，说明可能是灰尘倒置烟感误报，应该组织人员前去查看，联动机制是现场自动化的体现，设备安装到位后，可以通过参数配制的方法，把烟感报警与温度越限绑定后，采用多输入联动机制处理后，自动控制输出打开消防灭火弹与启动风机，对火情做及时响应。

主控CPU的型号为STM32F101，光电耦合器的型号为PS2701，RS485电路上设置有4个与不同的设备进行数据对接的RS485接口，数据存储器的型号为AT45DB081，看门狗的型号为IMP706，无线数传模块采用的是433M无线数传模块，无线数传模块和无线网关采用的通讯协议为标准的MODBUS工业协议。

无线传感器包括烟感无线传感器、红外无线传感器、门禁无线传感器、浸水无线传感器、电压无线传感器、电流无线传感器、温湿度无线传感器和开关柜测温无线传感器。

泛在电力物联网无线采集终端是指利用广泛存在的电力物联网的开闭所无线采集终端实现信息传递。

工作时，主控制器上设置有主控CPU，主控CPU采用光电耦合器将core核心电路与接口电路进行光电隔离，并通过光电耦合器的光电转换特性将输入输出的信号状态隔离，主控CPU上设置有数据存储器和看门狗电路，主控制器通过4G无线通讯与后台主站连接，主控制器主要完成一些开关量输入的数据采集与输出状态量的控制，当采集到烟感传感器、红外传感器、门禁传感器、浸水传感器等传感器的数据时，会通过自身的参数设定并主动上传主站，当以上传感器出现报警事件时，主控制器会自动记录报警事件的报警产生时间与报警恢复的时间，通过网络把相关记录数据优先上报给主要管理人员，并同步通过短信把相关报警事件发送到管理人员手机上，以方便管理人员及时获悉并采取处理措施，当主控制器检测到的报警事件上传主站之后，主站平台下发控制指令，比如烟感报警后，主站平台会检测实时温度信息，如果烟感报警和温度越上限，就说明肯定出现火情，那么就应该采取一级防火措施，如果只有烟感报警，但室内温度并没有越限，说明可能是灰尘倒置烟感误报，应该组织人员前去查看，联动机制是现场自动化的体现，设备安装到位后，可以通过参数配制的方法，把烟感报警与温度越限绑定后，采用多输入联动机制处理后，自动控制输出打开消防灭火弹与启动风机，对火情做及时响应。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种泛在电力物联网开闭所无线采集终端，包括无线传感器、主控制器和输出控制器，其特征是：所述主控制器上设置有无线数传模块、RS485电路和所述输出控制器，所述输出控制器为固态继电器，所述主控制器通过RS485电路利用无线数传模块与所述无线传感器连接，所述无线传感器至少有两个，每个所述无线传感器均通过无线网关连接在一起，所述主控制器上设置有主控CPU，所述主控CPU采用光电耦合器将core核心电路与接口电路进行光电隔离，并通过光电耦合器的光电转换特性将输入输出的信号状态隔离，所述主控CPU上设置有数据存储器和看门狗电路，所述主控制器通过4G无线通讯与后台主站连接。

2.根据权利要求1所述的泛在电力物联网开闭所无线采集终端，其特征是：所述主控CPU的型号为STM32F101，所述光电耦合器的型号为PS2701，所述RS485电路上设置有4个与不同的设备进行数据对接的RS485接口，数据存储器的型号为AT45DB081，所述看门狗的型号为IMP706，所述无线数传模块采用的是433M无线数传模块，所述无线数传模块和所述无线网关采用的通讯协议为标准的MODBUS工业协议。

3.根据权利要求1所述的泛在电力物联网开闭所无线采集终端，其特征是：所述固态继电器包括水泵控制器、风机控制器和灯光控制器，水泵控制器采用TSR-40DA固态继电器来输出，风机控制器采用SSR-40固态继电器来输出，灯光控制器采用SSR-40固态继电器来输出。

4.根据权利要求1所述的泛在电力物联网开闭所无线采集终端，其特征是：所述无线传感器包括烟感无线传感器、红外无线传感器、门禁无线传感器、浸水无线传感器、电压无线传感器、电流无线传感器、温湿度无线传感器和开关柜测温无线传感器。

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