专利名称：一种智能配电室模拟量采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型ー种智能配电室模拟量采集系统，属于配电室监控信息采集技术领域。
背景技术：
随着我国高速发展的城市化进程，配电室呈大量增长地趋势，应用信息化技术对配电室进行有效地监控，能够提高突发事件的响应速度，进而提高电企的运行效率降低运营成本，提升社会满意度；然而随着目前配电室的分布离散性越来越大，配电室内的设备也在不断增多，现有的配电室监控系统已经不能满足配电室监控信息采集的要求，如何解决远程对配电室内关键部位的监控，是配电室管理方式从有人值守向无人值守转变过程中必须解决的问题，也是实现配电室进行有效地信息化监控的基础。
实用新型内容本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供ー种可以实现对配电室内关键部位进行监控的智能模拟量采集系统。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是ー种智能配电室模拟量采集系统，包括数据通讯主机、模拟量采集分机、测温射频分机、电源和数据终端控制器；在所述数据通讯主机中，主机控制器分别与存储芯片、室内温湿度传感器、以太网接ロ模块、射频模块、GPRS无线通信模块、主机CAN接入模块和配电室监控设备组相连；在所述模拟量采集分机中，分机控制器的通信端ロ与分机CAN接入模块相连，分机控制器的I/o端ロ分别与测温芯片、电压采集电路和电流采集电路相连，所述电压采集电路和电流采集电路的输出端ロ与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端与分机控制器的A/D端ロ相连；所述数据通讯主机中的主机CAN接入模块通过CAN总线与至少ー个模拟量采集分机中的分机CAN接入模块相连，数据通讯主机中的射频模块通过无线射频网络与至少ー个测温射频分机相连接，数据通讯主机中的以太网接ロ模块通过以太网与数据终端控制器相连接，数据通讯主机中的GPRS无线通信模块通过GPRS网络与数据终端控制器相连接；所述数据通讯主机中的主机控制器和模拟量采集分机中的分机控制器的电源端ロ均与电源相连。所述配电室监控设备组包括烟感传感器、防盗传感器、排风机、摄像头、照明设备。所述电源包括开关电源和备用电源，开关电源与市电相连，备用电源为蓄电池。所述主机控制器设置有16路光耦隔离控制端ロ。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果一、本实用新型实时采集配电室内多个线路的电压、电流数值和关键部位的温度值，并传送给远端的监控值班室，达到了对配电室内关键部位的远程监控；ニ、本实用新型在配电室没有以太网接入的条件下，可以通过GPRS网络同监控值班室的进行数据交换，不受配电室通信设施的影响，可以应用于各种通信条件的配电室；三、本实用新型通过配电室监控设备组可以实现烟雾报警功能、防盗功能、排风功能、视频功能、照明等功能，提升了配电室安全等级，避免故障的发生或故障进ー步扩大，做到防范于未然。
以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进ー步详细的说明。图I是本实用新型的电路结构示意图。图中1为数据通讯主机、2为模拟量采集分机、3为测温射频分机、4为电源、5为 数据终端控制器、6为主机控制器、7为存储芯片、8为室内温湿度传感器、9为以太网接ロ模块、10为射频模块、11为GPRS无线通信模块、12为主机CAN接入模块、13为配电室监控设备组、14为分机控制器、15为分机CAN接入模块、16为测温芯片、17为电压采集电路、18为电流采集电路、19为运算放大器。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型ー种智能配电室模拟量采集系统，包括数据通讯主机I、模拟量采集分机2、测温射频分机3、电源4和数据终端控制器5，所述电源4为通讯主机I和模拟量采集分机2供电，电源4包括开关电源和备用电源，开关电源与市电相连选用带±12V IA和5V 3A开关电源，备用电源选用12V的铅酸蓄电池，所述数据终端控制器5设置在监控值班室中。在所述数据通讯主机I中，主机控制器6分别与存储芯片7、室内温湿度传感器8、以太网接ロ模块9、射频模块10、GPRS无线通信模块11、主机CAN接入模块12和配电室监控设备组13相连；主机控制器6设置有16路光耦隔离控制端ロ实现开关量输入输出，以便扩展更多的功能。 在所述模拟量采集分机2中，分机控制器14的通信端ロ与分机CAN接入模块15相连，分机控制器14的I/O端ロ分别与测温芯片16、电压采集电路17和电流采集电路18相连，所述电压采集电路17和电流采集电路18的输出端ロ与运算放大器19的输入端相连，所述运算放大器19的输出端与分机控制器14的A/D端ロ相连。所述数据通讯主机I中的主机CAN接入模块12通过CAN总线与至少ー个模拟量采集分机2中的分机CAN接入模块15相连，CAN总线上的所有接入模块带有故障自动断线功能，出现故障自动断线，数据通讯主机I中的射频模块10通过无线射频网络与至少ー个测温射频分机3相连接，数据通讯主机I中的以太网接ロ模块9通过以太网与数据终端控制器5相连接，数据通讯主机I中的GPRS无线通信模块11通过GPRS网络与数据终端控制器5相连接；所述数据通讯主机I中的主机控制器6和模拟量采集分机2中的分机控制器14的电源端ロ均与电源4相连。上述主机控制器6采用LPC1764微控制器，存储芯片采用型号K9F1G08存储容量为IGB的FLASH存储芯片，室内温湿度传感器8采用型号为SHT71的室内温湿度传感器，以太网接ロ模块9采用型号为DP83848IVV的低功耗以太网接ロ模块，射频模块10采用nRF24L01的2. 4G射频模块，GPRS无线通信模块11采用型号为MC52i的GPRS无线通信模块，主机CAN接入模块12采用型号为CTM1050T的CAN接入模块，存储芯片采用型号K9F1G08存储容量为IGB的FLASH存储芯片，以防止通讯中断时采集数据的丢失，数据采用循环存储方式，存储数据的格式为日期、配电柜编号、数据类型、节点号、模拟量数值。上述分机控制器14采用型号为LPCl 1C14的微控制器，分机CAN接入模块15也采用型号为CTM1050T的CAN接入模块，测温芯片16采用型号为DS18b20的测温芯片，运算放大器19采用型号为MCP604的运算放大器，电流采集电路18采集24路电流信号，直接连接到配电柜内的电流互感器上，电压采集电路17采集三相交流电压，电压采集电路17和电流采集电路18均采用型号为⑶4051的多通道电子开关用以切换采集通道，运算放大器19将测得的电压、电流信号整流放大后传送到分机控制器14完成AD转换，测温芯片16采集被 测区域的温度值，分机控制器14将采集的数据发送至主机控制器6。测温射频分机3中的射频模块采用型号为nRF24L01的2. 4G-2. 5 GHz世界通用ISM频段单片无线收发器芯片，测温射频分机3的控制器选用8位AVR系列单片机Atmege48，测温射频分机3的温度传感器选用DS18b20测温芯片，电池选用3#锂电池。在配电室中，数据通讯主机I分别通过CAN总线和射频网络与多个模拟量采集分机2和测温射频分机3进行通讯，控制这些器件的工作并采集收集到的数据，数据通讯主机I中的配电室监控设备组13包括烟感传感器、防盗传感器、排风机、摄像头、照明设备，实现烟雾报警功能、防盗功能、排风功能、视频功能、照明等功能，提升了配电室安全等级；同时数据通讯主机I将配电室内所测得的全部电流、电压、温度模拟量数据和配电室监控设备组13中全部设备的开关量数据通过以太网传输到监控值班室的数据终端控制器5上并接受其控制，对于没有以太网接入条件的配电室，使用GPRS网络进行数据通讯主机I和数据终端控制器5之间的通讯。上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
权利要求1.ー种智能配电室模拟量采集系统，其特征在于包括数据通讯主机(I)、模拟量采集分机(2)、测温射频分机(3)、电源(4)和数据终端控制器(5); 在所述数据通讯主机(I)中，主机控制器(6)分别与存储芯片(7)、室内温湿度传感器(8 )、以太网接ロ模块(9 )、射频模块(10 )、GPRS无线通信模块(11)、主机CAN接入模块(12)和配电室监控设备组(13)相连； 在所述模拟量采集分机(2)中，分机控制 器(14)的通信端ロ与分机CAN接入模块(15)相连，分机控制器(14)的I/O端ロ分别与测温芯片(16)、电压采集电路(17)和电流采集电路(18)相连，所述电压采集电路(17)和电流采集电路(18)的输出端ロ与运算放大器(19)的输入端相连，所述运算放大器(19)的输出端与分机控制器(14)的A/D端ロ相连； 所述数据通讯主机(I)中的主机CAN接入模块(12)通过CAN总线与至少ー个模拟量采集分机(2)中的分机CAN接入模块(15)相连，数据通讯主机(I)中的射频模块(10)通过无线射频网络与至少ー个测温射频分机(3)相连接，数据通讯主机(I)中的以太网接ロ模块(9)通过以太网与数据终端控制器(5)相连接，数据通讯主机(I)中的GPRS无线通信模块(11)通过GPRS网络与数据终端控制器(5)相连接； 所述数据通讯主机(I)中的主机控制器(6)和模拟量采集分机(2)中的分机控制器(14)的电源端ロ均与电源(4)相连。
2.根据权利要求I所述的ー种智能配电室模拟量采集系统，其特征在于所述配电室监控设备组(13)包括烟感传感器、防盗传感器、排风机、摄像头、照明设备。
3.根据权利要求I所述的ー种智能配电室模拟量采集系统，其特征在于所述电源(4)包括开关电源和备用电源，开关电源与市电相连，备用电源为蓄电池。
4.根据权利要求I所述的ー种智能配电室模拟量采集系统，其特征在于所述主机控制器(6)设置有16路光耦隔离控制端ロ。
专利摘要一种智能配电室模拟量采集系统，属于配电室监控信息采集技术领域；解决的技术问题是提供一种可以实现对配电室内关键部位进行监控的智能模拟量采集系统；采用的技术方案是包括数据通讯主机、模拟量采集分机、测温射频分机、电源和数据终端控制器，数据通讯主机中的主机CAN接入模块通过CAN总线与至少一个模拟量采集分机中的分机CAN接入模块相连，数据通讯主机中的射频模块通过无线射频网络与至少一个测温射频分机相连接，数据通讯主机中的以太网接口模块通过以太网与数据终端控制器相连接，数据通讯主机中的GPRS无线通信模块通过GPRS网络与数据终端控制器相连接；本实用新型适用于各种配电室。
文档编号G05B19/418GK202421863SQ20112057153
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者杨北革, 段晓峰, 王晓强, 高明 申请人:山西省电力公司大同供电分公司