专利名称：一种用于变电站中变压器和gis的状态监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种状态监测系统，尤其涉及一种用于变电站中变压器和GIS (GASINSULATED SWITCHGEAR，气体绝缘全封闭组合电器)的状态监测系统。
背景技术：
变压器和GIS是变电站中相对重要的两种设备，它们的稳定运行对智能变电站的建设意义非常，因此需要对它们的运行状态进行实时监测。传统的监测实现方式比较复杂，需要专门的检测设备实现，成本高昂，并且因为变电站内存在的高压强磁场环境，容易受电磁干扰，从而造成数据采集信号缺失等情况，不能得到准确的检测结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于实现、成本低廉的用于变电站中变压器和GIS的状态监测系统，能对采集信号进行滤波、放大等处理，并且采用互不干扰的多路采集方式，从而避免了因电磁干扰而造成的采集信号缺失、结果不准确的情况。实现上述目的的技术方案是:一种用于变电站中变压器和GIS的状态监测系统，其特征在于，包括变压器、连接该变压器的若干第一智能电子设备(IED)、GIS、连接该GIS的若干第二智能电子设备、交换机以及上位机，其中:所述交换机分别连接各第一智能电子设备和各第二智能电子设备；所述上位机连接所述交换机；所述每个第一智能电子设备均包括第一传感器、第一滤波器、第一信号放大器、第
一A/D (模 / 数)转换器、DSP (Digital Signal Processing，数字信号处理器)、第一 FPGA(Field — Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、第一电源和第一RAM (randomaccess memory,随机存储器),其中:所述第一传感器连接所述变压器；所述第一传感器、第一滤波器、第一信号放大器、第一 A/D转换器、DSP和第一 FPGA依次连接；所述第一电源分别连接所述DSP和第一 FPGA ；所述第一 RAM连接所述第一 FPGA ；所述第一 FPGA连接所述交换机；所述每个第二智能电子设备均包括第二传感器、第二滤波器、第二信号放大器、第
二A/D转换器、MCU (微处理器)、第二 FPGA、第二电源和第二 RAM，其中:所述第二传感器连接所述GIS ；所述第二传感器、第二滤波器、第二信号放大器、第二 A/D转换器、MCU和第二 FPGA依次连接；所述第二电源分别连接所述MCU和所述第二 FPGA ；
所述第二 RAM连接所述第二 FPGA ；所述第二 FPGA连接所述交换机。本发明的有益效果是:本发明通过多路采集的方式，实现对GIS和变压器各运行参数的采集，并通过交换机的交互，由上位机最终实现数据分析和结果评估。同时，本发明通过滤波器、信号放大器以及A/D转换器对采集信号进行一系列的预处理，避免了因电磁干扰而造成的采集信号缺失、结果不准确的情况。并且，相较于传统监测装置，本发明结构简单、易于实现且成本低廉，具有很高的实用性。
图1是本发明的用于变电站中变压器和GIS的状态监测系统的结构示意图；图2是本发明中第一智能电子设备的结构示意图；图3是本发明中第二智能电子设备的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步说明。请参阅图1和图2，本发明的用于变电站中变压器和GIS的状态监测系统，包括变压器1、连接该变压器I的若干第一智能电子设备2、GIS3、连接该GIS3的若干第二智能电子设备4、交换机5以及上位机6，其中:交换机5分别连接各第一智能电子设备2和各第二智能电子设备4 ；上位机6连接交换机5 ；每个第一智能电子设备2均包括第一传感器21、第一滤波器22、第一信号放大器23、第一 A/D 转换器 24、DSP25、第一 FPGA26、第一电源 27 和第一 RAM28，第一传感器21连接变压器I ;第一传感器21、第一滤波器22、第一信号放大器23、第一 A/D转换器24、DSP25和第一 FPGA26依次连接；第一电源27分别连接DSP25和第一 FPGA26 ；第一RAM28 连接所述第一 FPGA26 ；第一 FPGA26连接交换机5 ；每个第二智能电子设备4均包括第二传感器41、第二滤波器42、第二信号放大器43、第二 A/D 转换器 44、MCU45、第二 FPGA46、第二电源 47 和第二 RAM48，第二传感器41连接GIS3 ；第二传感器41、第二滤波器42、第二信号放大器43、第二 A/D转换器44、MCU45和第二 FPGA46依次连接；第二电源47分别连接MCU45和第二 FPGA46 ；第二RAM48 连接第二 FPGA46 ；第二 FPGA46连接交换机5。本发明原理:以变压器1(GIS3类似)为例，每个第一智能电子设备2均由其内的第一传感器21采集一项用于监测的参数，输出表示该参数的模拟信号，该模拟信号依次经过第一滤波器22、第一信号放大器23和第一 A/D转换器24之后,转化成数字信号传给DSP25(针对GIS3，传给MCU45)，DSP25将数字信号进行分类、对比、查误等预处理之后，发给第一FPGA26，由第一 FPGA26发给第一 RAM28存储以及通过交换机5传给上位机6，实现深入的数据分析和结果评估，达到监测的目的。本实施例中，DSP25选用的型号为TMS320F2808 ；MCU45选用的型号均为AT91RM9200-QU-002;第一信号放大器23和第二信号放大器43选用的型号均SZKSY-1S0-A3-P1-02 ;第一 FPGA26 和第二 FPGA46 选用的型号均为 EP1C6Q240C8。
权利要求
1.一种用于变电站中变压器和Gis的状态监测系统，其特征在于，包括变压器、连接该变压器的若干第一智能电子设备、GIS、连接该GIS的若干第二智能电子设备、交换机以及上位机，其中: 所述交换机分别连接各第一智能电子设备和各第二智能电子设备； 所述上位机连接所述交换机； 所述每个第一智能电子设备均包括第一传感器、第一滤波器、第一信号放大器、第一 A/D转换器、DSP、第一 FPGA、第一电源和第一 RAM，其中: 所述第一传感器连接所述变压器； 所述第一传感器、第一滤波器、第一信号放大器、第一 A/D转换器、DSP和第一 FPGA依次连接； 所述第一电源分别连接所述DSP和第一 FPGA ； 所述第一 RAM连接所述第一 FPGA ； 所述第一 FPGA连接所述交换机； 所述每个第二智能电子设备均包括第二传感器、第二滤波器、第二信号放大器、第二 A/D转换器、MCU、第二 FPGA、第二电源和第二 RAM，其中: 所述第二传感器连接所述GIS ； 所述第二传感器、第二滤波器、第二信号放大器、第二 A/D转换器、MCU和第二 FPGA依次连接； 所述第二电源分别连接所述MCU和所述第二 FPGA ； 所述第二 RAM连接所述第二 FPGA ； 所述第二 FPGA连接所述交换机。
全文摘要
本发明公开了一种用于变电站中变压器和GIS的状态监测系统，包括变压器、连接该变压器的若干第一智能电子设备、GIS、连接该GIS的若干第二智能电子设备、分别连接各第一智能电子设备和各第二智能电子设备的交换机以及连接所述交换机上位机；每个第一智能电子设备均包括第一传感器、第一滤波器、第一信号放大器、第一A/D转换器、DSP、第一FPGA、第一电源和第一RAM；每个第二智能电子设备均包括第二传感器、第二滤波器、第二信号放大器、第二A/D转换器、MCU、第二FPGA、第二电源和第二RAM。本发明通过对采集信号进行滤波、放大等处理，避免了因电磁干扰而造成的采集信号缺失、结果不准确的情况。
文档编号H02J13/00GK103151844SQ20131010013
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者张伟, 李洁, 周静, 鞠荏, 吴以岷, 朱海梅, 刘岩, 孙伟华, 顾东壕, 陈耀平 申请人:国家电网公司, 上海市电力公司