一种车载移动变电站水平度异常监测装置的制作方法

本发明涉及一种车载移动变电站水平度异常监测装置，属于电力设备安全监测技术领域。

背景技术：

随着社会和经济的不断发展，用户对供电质量的要求越来越高。但在系统改造过程中，存在用户供电无法转供而导致用户停电等现象；在供电半径边缘，电能质量不理想，或在事故突发情况下，不得不导致重要用户停电等情况。而移动变电站正是为解决上述问题应运而生，它具有很强的机动性，可根据需要开赴现场，保证用户的正常用电和电能质量。

众所周知，电力系统的变电站电气设备对水平度要求相当高，尤其是以变压器为代表，水平度直接影响了其瓦斯保护的动作情况。与常规变电站不同，移动变电站可根据需要开赴现场，这就使得移动变电站的水平度直接受现场条件制约，加上电气设备都安装在平板车上，很容易使变压器等电气设备发生倾斜，如果不能及时发现并进行调整，可能引起变压器瓦斯保护误动作或拒动作，造成电网安全事故，甚至可能造成人员伤亡。

因此，急需研制一种车载移动变电站水平度异常监测装置，实时监控移动变电站平板车的水平度，当平板车发生倾斜时，能够及时通知作业人员，以便其采取相应措施，从而保障设备、人身安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种结构简单、检测灵敏、告警及时可靠、使用方便、通用性强的车载移动变电站水平度异常监测装置。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种车载移动变电站水平度异常监测装置，它由水平度监测采样单元和主控制器单元两个主模块组成；其中水平度监测采样单元是由安装在移动变电站基座处的4个水平度传感器、发送无线传输天线、编程接口、电源开关、充电接口和指示灯组成；所述的水平度传感器经A/D转换器连接无线通信模块，并由无线通信模块上的无线传输天线连接主控制单元；所述的主控制器单元包括接收无线传输天线、声光报警器、指示灯、GSM天线、编程接口、充电接口、电源开关、按键和彩色液晶屏；所述的主控制器单元通过接收无线传输天线接收水平度传感器测量基座倾角的数据，并通过连接的液晶显示器，在液晶显示器的彩色液晶屏显示数据信息；所述的主控制器单元还分别连接声光报警器和GSM模块，且通过GSM模块的GSM天线发送通知短信。

作为优选：所述水平度监测采样单元采用双轴倾角加速度传感器作为测量水平度的水平度传感器，且在4个水平度传感器中的任意一个监测基座发生倾斜，均可通过无线通信模块及无线网络将数据传输到连接的主控器单元；

所述主控制器单元主要由一可通过编程接口和按键进行水平度阈值设定及修改、及数据信息比较的MCU主控器，所述的MCU主控器在通过比较后获得水平度值超限，通过相连的声光报警器发出报警并有相连的GSM模块发送短信通知。

本发明具有结构简单、检测灵敏、告警及时可靠、使用方便、通用性强等特点；能过对移动变电站平板车水平度进行有效监测，消除因为平板车水平度异常而引起的安全隐患，保证设备和人身安全。

附图说明

图1是本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置的原理图。

图2是本发明所述水平度监测采样单元的流程图。

图3是本发明所述主控制器单元的流程图。

图4是本发明所述水平度监测采样单元的面板图。

图5是本发明所述主控制器单元的面板图。

图6是本发明所述主控制器单元的电路设计图。

图7是本发明所述水平传感器的电路设计图。

图8是本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置的主菜单界面。

图9是本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置的设置界面。

图10是本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置的校零界面。

图11是本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置的记录界面。

图12是本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置的系统界面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的一种车载移动变电站水平度异常监测装置，它由水平度监测采样单元和主控制器单元两个主模块组成；所述的水平度监测采样单元是由安装在移动变电站基座处的4个水平度传感器1、发送无线传输天线、编程接口、电源开关、充电接口和指示灯组成；所述的水平度传感器1经A/D转换器2连接无线通信模块，并由无线通信模块上的无线传输天线3连接主控制单元；所述的主控制器单元包括无线传输天线3、声光报警器6、指示灯、GSM天线、编程接口、充电接口、电源开关、按键和彩色液晶屏；所述的主控制器单元通过无线传输天线3接收水平度传感器1测量基座倾角的数据，并通过连接的液晶显示器4，在液晶显示器4的彩色液晶屏显示数据信息；所述的主控制器单元还分别连接声光报警器6和GSM模块7，且通过GSM模块7的GSM天线发送通知短信。

所述水平度监测采样单元采用双轴倾角加速度传感器作为测量水平度的水平度传感器1，且在4个水平度传感器1中的任意一个监测基座发生倾斜，均可通过无线通信模块及无线网络将数据传输到连接的主控器单元；

所述主控制器单元主要由一可通过编程接口和按键进行水平度阈值设定及修改、及数据信息比较的MCU主控器5，所述的MCU主控器5在通过比较后获得水平度值超限，通过相连的声光报警器6发出报警并有相连的GSM模块7发送短信通知。

实施例：图1所示，本发明所述车载移动变电站水平度异常监测装置由两部分组成，分别为水平度监测采样单元和主控制器单元。水平度监测采样单元通过水平度传感器1测量基座的倾角，并经高精度A/D转换器2进行数据转换，然后通过无线通讯3将数据传输给主控制器单元。主控制器单元接收到水平度监测采样单元的测量数据，在液晶显示器4显示并与预定阈值比较，如果水平度值超限，由MCU 5发信号启动声光报警6，同时给GSM 7发送指令，以短信形式通知用户。

图2所示，本发明所述水平度监测采样单元的流程是：程序开始后，首先初始化控制器I/O口和无线通讯模块；再进入电源管理程序，检查电池电量和电源工作状态；然后测量采样单元所在位置的X和Y轴倾角，最后与主控制端进通讯，通讯成功则按协议发送状态和数据，通讯不成功则回到主循环中。如果通讯一直无法连接，延时10分钟后自动电。

图3所示，本发明所述主控制器单元的流程是：程序开始后，首先初始化控制器I/O口、液晶显示器、无线通讯和GSM，再进入电源管理程序，检查电池电量和电源工作状态；再进入按键扫描，发现有按键按下时，调用按键处理程序，切换界面菜单、设置参数等操作；再与采样单元进入无线通讯，获取状态及测量数据，并显示在显示屏的数据页；将当前测得的数据与设定的阈值进行比较，如果超出阈值范围，对应的数据显示为红色，同时启动声光报警和短信报警，并记录发生报警时的时间和数据，再次回到主循环中去。

图4所示，本发明所述水平度监测采样单元的面板上有：包括无线传输天线、编程接口、充电接口、电源开关和指示灯等。打开电源开关，电源指示灯亮，状态指示灯亮，首先等待与主控制端建立无线连接，只有在通讯成功情况下，状态指示灯才会熄灭。

图5所示，本发明所述主控制器单元的面板上，它包括无线传输天线、声光报警器、指示灯、GSM天线、编程接口、充电接口、电源开关、按键和彩色液晶屏等。开启装置电源，电源指示灯和液晶显示屏亮，并循环显示4个采样单元的水平度数据及设定的阈值。当水平度超过设置阈值时，显示值变为红色，状态灯亮并通过GSM发出报警短信。

图7所示，本发明所述水平传感器的电路是：选用了SCA100T双轴倾角加速度传感器，该传感器的测角原理为：通过测量静态重力加速度的变化，将其转换成倾角变化。SCA100T的硅电容感应元件由3层硅片构成，形成立体结构，当发生倾斜时，中间质量片会倾向某一侧，从而使两侧的电容发生变化。通过电压值可反映相应的加速度值，进而可计算角度值。设计中传感器的模拟输出端U1和U2接到了控制器的A/D输入通道，从而实现模数转换。

本发明所述一种车载移动变电站水平度异常监测装置的操作方法如下：在主菜单界面（如图8所示），若光带停在菜单“设置”位置时，短按确定键，进入阈值设置页（如图9所示），光带可以在有阴影框的位置之间循环移动，在“是”的位置短按确定键，保存当前设置并返回主菜单，在“否”的位置短按确定键，放弃修改并返回主菜单，在数字框长按确定键，进入设置值的编辑状态，用上、下键修改参数，短按确定键退出编辑状态。若光带停在主菜单“校零”位置时，短按确定键，进入校零界面（如图10所示），该界面用于将移动变电站的水平度与采样单元的测量值相匹配，在确认移动变电站已水平安装好之后，可以在该页选择“清零”，这样装置会将当前的测量值做为零漂值记录下来，再次测量时，实际显示的倾角等于测量值减去零漂值，这样有利于直观的反映移动变电站在运行中倾角的变化情况；另外，选择“复位”项，可以将零漂恢复为出厂时的参数。若光带停在主菜单“记录”位置时，短按确定键，进入记录界面（如图11所示），每次触发报警后，装置都将当前各采样单元的水平度数据及发生的时间记录下来，可以在该界面进行查询，最大记录99组报警事件。若光带停在主菜单“系统”位置时，短按确定键，进入系统界面（如图12所示），在该界面下，可以设置系统日期、时间和指定的手机号码。