一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统。
【背景技术】
[0002]端子箱是变电站的重要设备，并且端子箱通常是一大排，数量非常多，起着动力、控制、测量和保护作用。在南方地区，雨季较长，降雨较多，湿气较大，再加上端子箱封堵也不严密，当昼夜温差较大时，箱内湿度就大，有端子排锈蚀和水珠现象形成，当员工需要对端子箱内的监控终端进行操作时，就需要打开端子箱门，之后进行操作，但是由于端子箱非常多，员工作业时会忘记关闭端子箱门，导致下雨天时雨水溅进去，一旦端子箱受潮严重，将造成交、直流回路对地绝缘电阻降低，或接地或短路，使保护发送误报、误动或拒动等情况，存在着严重的事故隐患，并且端子箱门开着也会导致一些小动物进入端子箱内，可能引起电路短路而导致端子箱内部器件无法正常工作。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，可以监控端子箱门的状态，保证端子箱内元器件的正常工作。
[0004]本实用新型是这样实现的:本实用新型具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，包括监控终端、数据集中器和监控计算机，所述监控终端连接至所述数据集中器，所述数据集中器连接至所述监控计算机，所述监控终端设于端子箱内，所述数据集中器和监控计算机均设于控制室，所述监控终端包括MCU、继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、参数设置模块及ZigBee RF芯片，所述MCU分别连接所述继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、参数设置模块及ZigBee RF芯片。
[0005]进一步地，所述监控终端还包括一数码管显示器，所述数码管显示器连接至所述MCU0
[0006]进一步地，所述监控终端还包括一电源，所述电源分别连接所述MCU、继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、数码管显示器、参数设置模块及ZigBee RF芯片。
[0007]进一步地，所述电源为220V交流电源。
[0008]进一步地，所述限位装置为限位传感器。
[0009]进一步地，还包括中继模块，所述中继模块分别连接所述监控终端及数据集中器。
[0010]本实用新型的优点在于:本实用新型具有限位功能的变电站端子箱的监控系统使用了限位装置，使得在员工忘记关闭端子箱门时可以及时发出警报，保证端子箱内元器件的正常工作。
【附图说明】
[0011]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0012]图1是本实用新型变电站端子箱湿度远程监控与管理组成结构图。
[0013]图2是本实用新型中的监控终端的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]请参阅图1和图2所示，本实用新型具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，包括监控终端1、数据集中器2、监控计算机3及中继模块4，所述监控终端I连接至所述数据集中器2，所述数据集中器2连接至所述监控计算机3，所述监控终端I设于端子箱(图中未示)内，所述数据集中器2和监控计算机3均设于控制室(图中未示)，所述中继模块4分别连接所述监控终端I及数据集中器2，所述监控终端I包括MCUll (即微处理器)、继电器驱动电路12、温湿度传感器13、限位装置14、参数设置模块15、ZigBee RF芯片16、数码管显示器17及电源18，所述MCUll分别连接所述继电器驱动电路12、温湿度传感器13、限位装置14、参数设置模块15、ZigBee RF芯片16及数码管显示器17，所述电源18分别连接所述MCU11、继电器驱动电路12、温湿度传感器13、限位装置14、数码管显示器17、参数设置模块15及ZigBee RF芯片16，所述电源18为220V交流电源18，所述限位装置14为限位传感器。
[0015]其中，数据集中器2和监控计算机3之间以太网通信连接，数据集中器2将各个端子箱内的温湿度信息及监控终端I的运行状态信息汇总后，通过以太网，将这些信息传送到监控计算机3，监控计算机3对湿度数据进行解析、处理和信息发布，通过图形化的界面，工作人员在监控计算机3上就可以对端子箱的工作环境进行监视，也可以手动对驱潮设备的运行进行控制。
[0016]如图1所示，端子箱环境监控终端I和数据集中器2之间通过无线方式进行通信，采用基于IEEE 802.15.4标准的ZigBee协议，网架结构采用Mesh架构。ZigBee通信采用免费的2.4GHz信道，将多个节点信息集中于一个域网的Coordinator，通过协调器节点远程管理所有监测数据。ZigBee协议支持自组网，能够方便灵活地加入或撤销监测节点。ZigBee协议规定，Mesh网络由Coordinator (即协调器节点)、Router (即路由器节点)和End Device (即终端节点)组成。Coordinator和Router的任务是发送和路由数据，不可休眠；End Device不路由数据，不发送数据时可以休眠；Coordinator同时是网络的发起和组织者，并对网络进行维护，在ZigBee网络中，将监控终端1、中继配置为Router，使其工作于不休眠模式，数据集中器2配置为Coordinator，作为ZigBee网络的建立者和维护者。
[0017]其中，继电器驱动电路12通过光耦实现与MCUll的信息隔离，输出一个干接点信号给驱潮设备。驱潮设备包括加热器及排气扇，其中加热器安装在监控终端I外面，端子箱的上部，当加热时，可以使上部的气体快速蒸发。排气扇安装在监控终端I的顶部，排气扇负责把端子箱中湿热气排出端子箱内，达到快速驱潮的目的。
[0018]本实用新型中电源18的输入为220V交流电源18，输出分别是+3.3V、+12V和220V交流电源18。其中+3.3V供给温湿度传感器13、ZigBeeRF芯片、参数设置模块15、数码管显示模块使用。+12V供给限位传感器、继电器驱动电路12、排气扇和半导体制冷装置使用。220V交流电源18供给加热器使用。
[0019]本实用新型中MCUlI采用MICROCHIP公司的PIC24FJ64G004微处理器。该处理器是具有16位CPU，44个引脚，64kB的程序存储器，8kB的数据存储器，2个UART接口，允许在线对闪存程序存储器进行擦写。
[0020]本实用新型中温湿度传感器13采用数字式芯片(型号为SHTl I)，能快速获取环境的温湿度信息，通过类似IIC接口与MCUlI连接。
[0021]本实用新型中限位传感器用于识别端子箱箱门的开闭信息，当箱门打开，限位传感器传回一个“I”的信息给MCU11，同样的，当箱门关闭，限位传感器传回一个“O”的信息给MCU11。当信息发送变位，MCUll通过ZigBee RF芯片16，立刻将信息上传。
[0022]ZigBee RF芯片16采用的是美国迪进公司的XBEE模块，工作频率为2.4GHz，室内传输距离可以达100米，集成了 ZigBee 2006协议栈，当工作于“AT模式”时，可以与MCUll进行透明传输，ZigBee RF与MCUll通过UART接口进行连接。
[0023]本实用新型中参数设置模块15可以用来设置监控终端I的参数信息，如:设备地址，工作的参数范围等，直接与MCUll的I/O 口连接。
[0024]本实用新型中数码管显示器17用来显示当前的温湿度信息、设备地址、工作状态等，直接与MCUll的I/O 口连接。
[0025]本实用新型的优点在于:本实用新型具有限位功能的变电站端子箱的监控系统使用了限位装置，使得在员工忘记关闭端子箱门时可以及时发出警报，保证端子箱内元器件的正常工作。
[0026]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
【主权项】
1.一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，包括监控终端、数据集中器和监控计算机，所述监控终端连接至所述数据集中器，所述数据集中器连接至所述监控计算机，所述监控终端设于端子箱内，所述数据集中器和监控计算机均设于控制室，其特征在于:所述监控终端包括MCU、继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、参数设置模块及ZigBee RF芯片，所述MCU分别连接所述继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、参数设置模块及ZigBee RF 芯片。
2.如权利要求1所述的一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，其特征在于:所述监控终端还包括一数码管显示器，所述数码管显示器连接至所述MCU。
3.如权利要求1或2所述的一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，其特征在于:所述监控终端还包括一电源，所述电源分别连接所述MCU、继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、数码管显示器、参数设置模块及ZigBee RF芯片。
4.如权利要求3所述的一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，其特征在于:所述电源为220V交流电源。
5.如权利要求3所述的一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，其特征在于:所述限位装置为限位传感器。
6.如权利要求1所述的一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，其特征在于:还包括中继模块，所述中继模块分别连接所述监控终端及数据集中器。
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有限位功能的变电站端子箱的监控系统，包括监控终端、数据集中器和监控计算机，所述监控终端连接至所述数据集中器，所述数据集中器连接至所述监控计算机，所述监控终端设于端子箱内，所述数据集中器和监控计算机均设于控制室，所述监控终端包括MCU、继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、参数设置模块及ZigBee RF芯片，所述MCU分别连接所述继电器驱动电路、温湿度传感器、限位装置、参数设置模块及ZigBee RF芯片，可以监控端子箱门的状态，保证端子箱内元器件的正常工作。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204347562
【申请号】CN201420566050
【发明人】郑锋, 郑厚楚, 陈晓亮, 林勇, 张陈玉, 孙雪贞, 林鸿才, 郭谋发
【申请人】国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建连江县供电有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年9月28日