CN214200194U - 一种变电站信息智能化监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变电站信息智能化监测系统。该系统包括站端监测单元、分别与站端监测单元通信连接的多个综合监测单元和分别所述综合监测单元通信连接的多个监测终端。本实用新型为了解决现有技术中因变电站信息监测系统功能单一种类繁多、系统间相对独立和通常由电力企业不同部门来管理维护等现象所造成的监测系统成本高、可靠性低和用户工作量大等问题，采用了以监测终端采集信息传输至综合检测单元，综合监测单元再传输给站端监测单元的架构，将众多智能设备方便地接入一个数据采集设备，将所采集数据信息送入开放实时数据库，使现场设备运行状态信息能及时得到集中分析处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测系统，尤其涉及一种变电站信息智能化监测系统。
背景技术
在变电站自动化技术近20年的发展过程中，随着智能电子设备的普及，形成许多单一功能的自动化系统和种类繁多的在线监测系统，这些系统间相对独立，没有直接的联系，通常由电力企业不同部门来管理、维护。由于种类繁多，提供的接口和功能各不相同，设备间不能够共享信息，形成“自动化孤岛”问题，不仅增加成本，也影响系统的可靠性，增加用户的维护工作量。此外，同样一个设备，由于现运行的监测系统通常只对某一项参数进行监测，常出现一个设备安装多套监测系统的情况，造成了监测信息网络资源和硬件资源的浪费，同时系统调试和运行维护耗费大量人力资源
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种变电站信息智能化监测系统。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种变电站信息智能化监测系统，包括站端监测单元、分别与站端监测单元通信连接的多个综合监测单元和分别与综合监测单元通信连接的多个监测终端。
本实用新型具有以下有益效果：采用以监测终端采集信息传输至综合检测单元，综合监测单元再传输给站端监测单元的架构，将众多智能设备方便地接入一个数据采集设备，将所采集数据信息送入站端监测单元中的开放实时数据库，使现场设备运行状态信息能及时得到集中分析处理。
优选地，监测终端包括单片机模块和分别与单片机模块通信连接的传感器模块、存储模块和通信模块，单片机模块通过通信接口连接多个设备。
该优选方案具有以下有益效果：监测终端能够直接读取设备的信息，也能够通过传感器模块读取环境信息，并能将读取的信息进行本地存储和传输，确保了采集信息的全面性和系统的可靠性。
优选地，单片机模块包括型号为STM32F103C8T6的单片机U1，单片机U1的三个GND引脚接地，两个3V3引脚连接3.3V电压，5V引脚连接VCC电源。
该优选方案具有以下有益效果：STM32F103C8T6单片机封装体积小，价格低，性能足够，在降低了系统成本的同时保证了系统的可靠性。
优选地，传感器模块包括温湿度传感器P1、电流传感器P2和电场强度传感器P3。
该优选方案具有以下有益效果：采用温湿度传感器、电流传感器和电场强度传感器保证对变电站现场的环境数据进行了全面的采集，保证了系统的可靠性。
优选地，温湿度传感器P1采用型号为DHT21的温湿度传感器，温湿度传感器P1的1号引脚分别与单片机U1的PA1引脚和电阻R1一端连接，电阻R1另一端、温湿度传感器P1的2号引脚和电容C1一端分别与VCC电源连接，电容C1另一端和温湿度传感器P1的3号引脚接地。
该优选方案具有以下有益效果：DHT21能够同时测量环境温度和湿度，且耗能低，测量精度高，符合本实用新型的需求。
优选地，电流传感器P2采用霍尔电流传感器，电流传感器P2的1号引脚与单片机U1的PB0引脚连接，2号引脚连接3.3V电压，3号引脚接地。
该优选方案具有以下有益效果：霍尔电流传感器测量范围广、响应速度快、测量精度高、体积小、易于安装，符合本实用新型的需求。
优选地，电场强度传感器P3采用MEMS电场传感器，电场强度传感器P3的1号引脚与单片机U1的PB1引脚连接，2号引脚连接3.3V电压，3号引脚接地。
该优选方案具有以下有益效果：MEMS电场传感器体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成，符合本实用新型的需求。
优选地，存储模块包括型号为AT24C04的存储芯片U2，存储芯片U2的A0引脚、A1引脚、A2引脚、GND引脚和WP引脚接地，6号引脚分别连接电阻R3一端和单片机U1的PB10引脚，5号引脚分别连接电阻R2一端和单片机U1的PB11引脚，8号引脚、电阻R2另一端和电阻R3另一端与VCC电源连接。
该优选方案具有以下有益效果：AT24C04芯片体积小、引脚少、功耗低，具有掉电数据不丢失的特点，提升了系统的可靠性。
优选地，通信模块包括型号为ESP8266的WIFI芯片U3，WIFI芯片U3的REST引脚分别与电阻R4一端和电容C2一端连接，电阻R4另一端连接VCC3.3电源，电容C2另一端接地；WIFI芯片U3的3.3V引脚连接VCC3.3电源，TXD引脚连接单片机U1的PA2引脚，RXD引脚连接单片机U1的RXD引脚，GPIO0引脚和GPIO2引脚连接电阻R5的一端，电阻R5另一端连接VCC3.3电源；WIFI芯片U3的GPIO15引脚和GND引脚接地。
该优选方案具有以下有益效果：ESP8266芯片价格低，传输距离远，性能好，符合本实用新型的需求。
附图说明
图1是本实用新型一种变电站信息智能化监测系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中监测终端的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中单片机U1的电路原理图；
图4是本实用新型实施例中温湿度传感器P1的电路原理图；
图5是本实用新型实施例中电流传感器P2的电路原理图；
图6是本实用新型实施例中电场强度传感器P3的电路原理图；
图7是本实用新型实施例中存储芯片U2的电路原理图；
图8是本实用新型实施例中WIFI芯片U3的电路原理图。
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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参照图1，本实用新型包括站端监测单元、分别与站端监测单元通信连接的多个综合监测单元和分别与综合监测单元通信连接的多个监测终端。
监测终端收集各个设备信息，通过综合监测单元与站端检测单元服务器进行数据交换，通过便携式站内数据共享终端机实现各项数据查询。
请参照图2，本实用新型实施例中，监测终端包括单片机模块和分别与单片机模块通信连接的传感器模块、存储模块和通信模块，单片机模块通过通信接口连接多个设备。
根据电力系统的具体情况，变电站信息智能化监测系统的各个数据监测终端节点按功能分为三类：
1、常用参数采集：主要完成变电站运行参数采集电缆沟温湿度、接地漏电流、站内场强、放电强度等，通过采集参数来评估变电站运行状态。
2、监测报警：当环境或电缆沟温湿度、接地漏电流、站内场强、放电强度等参数超过临界值时通过传感器网络向监控中心。
3、现场试验监测：对工作人员在站内进行的各种试验的结果及数据进行分析，通过各个数据监测终端节点向监控中心汇总，试验数据保留在服务器上。
请参照图3，本实用新型实施例中，单片机模块包括型号为STM32F103C8T6的单片机U1，单片机U1的三个GND引脚接地，两个3V3引脚连接3.3V电压，5V引脚连接VCC电源。
本实用新型实施例中，传感器模块包括温湿度传感器P1、电流传感器P2和电场强度传感器P3。
请参照图4，本实用新型实施例中，温湿度传感器P1采用型号为DHT21的温湿度传感器，温湿度传感器P1的1号引脚分别与单片机U1的PA1引脚和电阻R1一端连接，电阻R1另一端、温湿度传感器P1的2号引脚和电容C1一端分别与VCC电源连接，电容C1另一端和温湿度传感器P1的3号引脚接地。
请参照图5，本实用新型实施例中，电流传感器P2采用霍尔电流传感器，电流传感器P2的1号引脚与单片机U1的PB0引脚连接，2号引脚连接3.3V电压，3号引脚接地。
请参照图6，本实用新型实施例中，电场强度传感器P3采用MEMS电场传感器，电场强度传感器P3的1号引脚与单片机U1的PB1引脚连接，2号引脚连接3.3V电压，3号引脚接地。
请参照图7，本实用新型实施例中，存储模块包括型号为AT24C04的存储芯片U2，存储芯片U2的A0引脚、A1引脚、A2引脚、GND引脚和WP引脚接地，6号引脚分别连接电阻R3一端和单片机U1的PB10引脚，5号引脚分别连接电阻R2一端和单片机U1的PB11引脚，8号引脚、电阻R2另一端和电阻R3另一端与VCC电源连接。
请参照图8，本实用新型实施例中，通信模块包括型号为ESP8266的WIFI芯片U3，WIFI芯片U3的REST引脚分别与电阻R4一端和电容C2一端连接，电阻R4另一端连接VCC3.3电源，电容C2另一端接地；WIFI芯片U3的3.3V引脚连接VCC3.3电源，TXD引脚连接单片机U1的PA2引脚，RXD引脚连接单片机U1的RXD引脚，GPIO0引脚和GPIO2引脚连接电阻R5的一端，电阻R5另一端连接VCC3.3电源；WIFI芯片U3的GPIO15引脚和GND引脚接地。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所描述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：包括站端监测单元、分别与所述站端监测单元通信连接的多个综合监测单元和分别与所述综合监测单元通信连接的多个监测终端；
所述监测终端包括单片机模块和分别与所述单片机模块通信连接的传感器模块、存储模块和通信模块，所述单片机模块通过通信接口连接多个设备。
2.如权利要求1所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述单片机模块包括型号为STM32F103C8T6的单片机U1，所述单片机U1的三个GND引脚接地，两个3V3引脚连接3.3V电压，5V引脚连接VCC电源。
3.如权利要求2所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述传感器模块包括温湿度传感器P1、电流传感器P2和电场强度传感器P3。
4.如权利要求3所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器P1采用型号为DHT21的温湿度传感器，所述温湿度传感器P1的1号引脚分别与所述单片机U1的PA1引脚和电阻R1一端连接，所述电阻R1另一端、所述温湿度传感器P1的2号引脚和电容C1一端分别与VCC电源连接，所述电容C1另一端和所述温湿度传感器P1的3号引脚接地。
5.如权利要求3所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述电流传感器P2采用霍尔电流传感器，所述电流传感器P2的1号引脚与所述单片机U1的PB0引脚连接，2号引脚连接3.3V电压，3号引脚接地。
6.如权利要求3所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述电场强度传感器P3采用MEMS电场传感器，所述电场强度传感器P3的1号引脚与所述单片机U1的PB1引脚连接，2号引脚连接3.3V电压，3号引脚接地。
7.如权利要求2所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述存储模块包括型号为AT24C04的存储芯片U2，所述存储芯片U2的A0引脚、A1引脚、A2引脚、GND引脚和WP引脚接地，6号引脚分别连接电阻R3一端和所述单片机U1的PB10引脚，5号引脚分别连接电阻R2一端和所述单片机U1的PB11引脚，8号引脚、所述电阻R2另一端和所述电阻R3另一端与VCC电源连接。
8.如权利要求2所述的一种变电站信息智能化监测系统，其特征在于：所述通信模块包括型号为ESP8266的WIFI芯片U3，所述WIFI芯片U3的REST引脚分别与电阻R4一端和电容C2一端连接，所述电阻R4另一端连接VCC3.3电源，所述电容C2另一端接地；所述WIFI芯片U3的3.3V引脚连接VCC3.3电源，TXD引脚连接所述单片机U1的PA2引脚，RXD引脚连接所述单片机U1的RXD引脚，GPIO0引脚和GPIO2引脚连接电阻R5的一端，所述电阻R5另一端连接VCC3.3电源；所述WIFI芯片U3的GPIO15引脚和GND引脚接地。
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