CN216348829U - 一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，属于箱式变电站、环网柜、分支箱检测技术领域；所要解决的技术问题为：提供用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括多个发射分机和一个接收主机，发射分机分别设置在箱式变电站、环网柜、分支箱的内部；发射分机包括单片机、无线发射模块、温度传感器、湿度传感器、水位传感器，其中温度传感器、湿度传感器设置在箱式变电站、环网柜、分支箱内部，水位传感器设置在箱式变电站内部的底部；接收主机包括MCU、无线接收模块、液晶显示屏、室外天线、功能按键和报警喇叭；本实用新型应用于箱式变电站、环网柜、分支箱。

Description

一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置

技术领域

本实用新型一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，属于用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置技术领域。

背景技术

当前城市配电网在传输电能过程中，主要设备为箱式变电站、环网柜、分支箱等。要保证城市配电网安全可靠运行，就要确保箱式变电站、环网柜、分支箱内的温度、湿度在合理范围之内，并确保其地面干燥，且无积水。但随着用电负荷的增加，以及夏季天气温度的升高，箱式变电站、环网柜、分支箱内的温度难免会升高，威胁设备安全稳定运行。再者，随着冷暖季节的变换，箱式变电站、环网柜、分支箱内极易造成凝露；另外，其底部的积水等都会给城市配电网的安全稳定运行造成一定影响，并直接影响到供电企业的社会效益和经济效益。只有及时发现这些缺陷，才能及时进行处理。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，包括多个发射分机和一个接收主机，其中发射分机分别设置在箱式变电站、环网柜、分支箱的内部；

所述发射分机包括发射分机单片机、无线发射模块、温度传感器、湿度传感器、水位传感器，所述发射分机单片机通过导线分别与无线发射模块、温度传感器、湿度传感器、水位传感器相连，其中温度传感器、湿度传感器均设置在箱式变电站、环网柜、分支箱内部，水位传感器设置在箱式变电站、环网柜、分支箱内部的底部，对箱式变电站、环网柜、分支箱内部的积水深度进行检测；

所述接收主机包括接收主机MCU、无线接收模块、液晶显示屏、室外天线、功能按键和报警喇叭，所述接收主机MCU通过导线分别与无线接收模块、解码器、液晶显示屏、室外天线、功能按键和报警喇叭相连，其中无线接收模块接收各个发射分机发送的信号，并通过解码器解码后发送至接收主机MCU，接收主机MCU对各个发射分机采集的箱式变电站、环网柜、分支箱内部的温度、湿度、积水深度数据进行处理后，通过液晶显示屏显示，并对超出设定值的温度、湿度、积水深度通过报警喇叭进行报警并在液晶显示屏上显示报警标识。

所述无线发射模块设置有编码器，将采集的数据进行编码后再发送至接收主机；

所述无线接收模块设置有解码器，将接收的发射分机的带有编码的数据通过解码器解码后再发送至接收主机MCU；

所述编码器具体采用型号为PT2262的编码芯片，所述解码器具体采用型号为PT2272的解码芯片。

所述发射分机单片机、接收主机MCU均采用型号为89S51发射分机单片机；

所述无线发射模块、无线接收模块均采用NRF905型号的无线模块；

所述湿度传感器采用的型号为DHT11；

所述温度传感器采用型号为DS18B20；

所述水位传感器采用的型号为EE-SPX613光电水位传感器。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱内的多用途检测装置的开发，能够及时发现设备内部的问题并及时报警，告知作业人员尽快对存在的缺陷进行处理。并且，该装置具备发送信号准确快速，使用安全可靠，工作效率高等特点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型发射分机的结构示意图；

图2为本实用新型接收主机的结构示意图；

图3为本实用新型发射分机的发射电路原理图；

图4为本实用新型接收主机的接收电路原理图；

图中：1为发射分机单片机、2为无线发射模块、3为温度传感器、4为湿度传感器、5为水位传感器、6为接收主机MCU、7为功能按键、8为报警喇叭、9为无线接收模块、10为液晶显示屏、11为室外天线。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，包括多个发射分机和一个接收主机，其中发射分机分别设置在箱式变电站、环网柜、分支箱的内部；

所述发射分机包括发射分机单片机1、无线发射模块2、温度传感器3、湿度传感器4、水位传感器5，所述发射分机单片机1通过导线分别与无线发射模块2、温度传感器3、湿度传感器4、水位传感器5相连，其中温度传感器3、湿度传感器4均设置在箱式变电站内部，水位传感器5设置在箱式变电站、环网柜、分支箱内部的底部，对箱式变电站、环网柜、分支箱内部的积水深度进行检测；

所述接收主机包括接收主机MCU6、无线接收模块9、液晶显示屏10、室外天线11、功能按键7和报警喇叭8，所述接收主机MCU6通过导线分别与无线接收模块9、解码器、液晶显示屏10、室外天线11、功能按键7和报警喇叭8相连，其中无线接收模块9接收各个发射分机发送的信号，并通过解码器解码后发送至接收主机MCU6，接收主机MCU6对各个发射分机采集的箱式变电站、环网柜、分支箱内部的温度、湿度、积水深度数据进行处理后，通过液晶显示屏10显示，并对超出设定值的温度、湿度、积水深度通过报警喇叭11进行报警并在液晶显示屏上显示报警标识。

所述无线发射模块2设置有编码器，将采集的数据进行编码后再发送至接收主机；

所述无线接收模块9设置有解码器，将接收的发射分机的带有编码的数据通过解码器解码后再发送至接收主机MCU6；

所述编码器具体采用型号为PT2262的编码芯片，所述解码器具体采用型号为PT2272的解码芯片。

所述发射分机单片机1、接收主机MCU均采用型号为89S51发射分机单片机；

所述无线发射模块2、无线接收模块9均采用NRF905型号的无线模块；

所述湿度传感器4采用的型号为DHT11；

所述温度传感器3采用型号为DS18B20；

所述水位传感器5采用的型号为EE-SPX613光电水位传感器。

本实用新型提供的用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置主要由多个发射分机和接收主机组成。发射分机由发射分机单片机1、大功率无线发射模块2、温度传感器3、湿度传感器4和水位传感器5等组成。发射分机单片机1是一种带程序的芯片。其在电路中的作用是，对各种数据进行处理，同时和外围设备进行数据交换与控制。大功率无线发射模块2是在发射分机中，用来发射各分机的数据的模块。温度传感器3是把箱式变电站、环网柜、分支箱内的温度转换成数据信号，供发射分机单片机处理。湿度传感器4是对箱式变电站、环网柜、分支箱内的湿度进行感应，然后转换成数据信号，供发射分机单片机处理。水位传感器5是对箱式变电站、环网柜、分支箱内部的积水深度进行探测，然后转换成数据信号，供发射分机单片机处理。

发射机的工作原理是：发射分机单片机先接收温度、湿度传感器，以及水位传感器送来的信号，并加以处理。发射分机单片机每10分钟对箱式变电站、环网柜、分支箱内的三种样本进行采集，保证及时有效地对箱式变电站、环网柜、分支箱内的工作环境进行监测，以便发现故障处理问题。然后把每台箱式变电站、环网柜、分支箱内的数据通过大功率无线数传模块发送给主机。无线数传模块发射距离2.5—3KM，保证在一个小镇范围内的监测设备都能被主机接收到。

接收主机由接收主机MCU6和无线接收模块9、解码器、液晶显示屏10、室外天线11（万向接收天线）、功能按键、报警喇叭等组成。接收主机MCU在电路中起控制作用。无线接收模块9负责接收主机发射的无线信号。解码器是获取发射机发出带有编码的无线信号，接收机通过解码器解码后，才能收到发射器发送的数据。液晶显示屏10是显示各分机的温度、湿度以及水位。如各种指标超常，还要显示各种报警标识。室外天线11（万向接收天线）是主机用来接收各个分机从四面八方发出的信号，设置室外天线的目的是；因为各个区间的分机距离主机有近有远，而且各个监控区间大小不一。对于一个小区间的监控系统，不用室外天线，只用无线接收模块就可以。这是因为室外天线安装困难，不安装室外天线使用起来方便。对于一个大的监控区间，不安装室外天线，主机很难接受来自远方的分机信号，所以安装室外天线。因此室外天线也可看作是信号增强器，接收远距离分机发射的信号。功能按键：主机用来完成各种功能的操作，在面板上安装的多个按键。

接收机的工作方式是：首先通过无线接收模块收集各个发射分机送来的各种信号，然后进行解码，再把各种数据送给主机的接收主机MCU进行处理。最后把各个箱式变电站、环网柜、分支箱内的温度、湿度、积水深度在液晶显示屏上显示出来。为了适时有效地监测区间各个箱式变电站、环网柜、分支箱内的工作状况，每隔10分钟更新一次信息；同时，在某台箱式变电站、环网柜、分支箱内的温度、湿度、积水深度超过报警上限时，显示报警信息，同时报警喇叭发出警声，告知工作人员进行技术处理。

本实用新型由多个发射分机和一台接收主机组成，接收主机可以接收256个分机（将分机编码设置成8位，2的8次方为256，目的是为了容纳更多的分机）发出的信号，并加以处理分析。接收主、分机采用无线编解码方式，避免了发射信号受到干扰和接收信号的错误。

本实用新型的编解码器具体采用PT2262/2272型号，是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平），任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。

编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。

当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100％的调幅。

发射分机单片机解码原理为：红外线经一体化接收模块解码后送到发射分机单片机的外部中断0，发射分机单片机设置外部中断下降沿触发（即外部中断0为跳变沿触发方式，从高到低的负跳变触发进入中断处理函数进行解码操作）；

首先我们把T0设置为16位定时器模式，工作在定时状态，初始化值为0，在晶振的工作频率为11.0592MHz时计满最大值计数值的时间为：71111us。由于同步码周期与地址数据周期都远小于定时器0的定时时间，所在定时器0正常工作时，是不会溢出的；T1用作延时，设置其定时为1ms（本示例中没有用到T1功能）；在EX0=1（外部中断0启动）并且EA=1（使能所有中断）后，当下降沿到来时进入到中断处理函数，T0在TR0的控制下启动与停止计时；当接收到下降沿后，先判断当前的电平状态，检测到是低电平时则把T0计时器归零开始计数低电平的时间宽度，电平状态发生变化时停止计数。取TH0和TL0之和即可根据该低电平的时间宽度值来识别是否为同步码。只有先识别出同步码，才开始接收后续脉冲数据进行24位解码操作。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，其特征在于：包括多个发射分机和一个接收主机，其中发射分机分别设置在箱式变电站、环网柜、分支箱的内部；

所述发射分机包括发射分机单片机、无线发射模块、温度传感器、湿度传感器、水位传感器，所述发射分机单片机通过导线分别与无线发射模块、温度传感器、湿度传感器、水位传感器相连，其中温度传感器、湿度传感器均设置在箱式变电站、环网柜、分支箱内部，水位传感器设置在箱式变电站、环网柜、分支箱内部的底部，对箱式变电站、环网柜、分支箱内部的积水深度进行检测；

所述接收主机包括接收主机MCU、无线接收模块、液晶显示屏、室外天线、功能按键和报警喇叭，所述接收主机MCU通过导线分别与无线接收模块、解码器、液晶显示屏、室外天线、功能按键和报警喇叭相连，其中无线接收模块接收各个发射分机发送的信号，并通过解码器解码后发送至接收主机MCU，接收主机MCU对各个发射分机采集的箱式变电站、环网柜、分支箱内部的温度、湿度、积水深度数据进行处理后，通过液晶显示屏显示，并对超出设定值的温度、湿度、积水深度通过报警喇叭进行报警并在液晶显示屏上显示报警标识。

2.根据权利要求1所述的一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，其特征在于：所述无线发射模块设置有编码器，将采集的数据进行编码后再发送至接收主机；

所述无线接收模块设置有解码器，将接收的发射分机的带有编码的数据通过解码器解码后再发送至接收主机MCU；

所述编码器具体采用型号为PT2262的编码芯片，所述解码器具体采用型号为PT2272的解码芯片。

3.根据权利要求2所述的一种用于箱式变电站、环网柜、分支箱的多用途检测装置，其特征在于：所述发射分机单片机、接收主机MCU均采用型号为89S51发射分机单片机；

所述无线发射模块、无线接收模块均采用NRF905型号的无线模块；

所述湿度传感器采用的型号为DHT11；

所述温度传感器采用型号为DS18B20；

所述水位传感器采用的型号为EE-SPX613光电水位传感器。

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