专利名称：智能短信传输的电机综合保护装置的制作方法
智能短信传输的电机综合保护装置技术领域-本发明涉及一个智能短信传输的电机综合保护装置，属于电动机保 护技术领域。
技术背景目前，国内外用于电机保护器或保护装置的品种繁多，有电子式、 有带单板机的，功能不一。大多数保护控制装置厂家对电机试验方法、烧毁原因不甚了解，很 多保护装置厂家不了解电机的运行和故障时的参数，经常出现保护装置 适用范围小，功能不完善，误差大等缺陷，无法适应用户的需要。多数智能电机保护器虽然具有通讯功能，但多采用总线技术，其互 换性差、系统复杂、系统造价及维护费用高昂，不适合于广泛应用。发明内容本发明的目的在于提供一种基于GSM公网SMS短消息业务的远程监 控电机综合保护装置。该装置在实现电动机断相、过载、短路、欠压、 过压和漏电故障保护功能的基础上，增加了 232接口，与GSM MODEM连 接，无线实时传输电机工作状态、线路电流及电压，并可遥控开停电机。为达到上述目的，本发明的技术方案是本发明由后台主站监控和 电机保护终端组成。其中，后台主站监控包括具有短信收发功能的移动 电话，接收保护器现场的数据，控制保护器的开启和停止；电机保护终 端包括单片机模块和相关电路，其功能是监测主电路三相电流及电源电 压，进行相应计算、判断，实现保护控制。如有异常信息，则对电机进
行断电保护，启动GSM通信模块，及时向后台主站监控中心进行数据传 输、报警，并在主站需要获得信息时传送需要的电机及保护器数据信息。本发明的有益效果该装置功能强大、体积小巧、实用简单、工作稳定可靠、通信成本低等特点，既提高了产品档次，也降低了生产成本，充分利用了 GSM无线移动通信网络平台，不仅实时、自动、可靠、方便 地实现了电机保护和报警的远程通信和监控，更对其它远程数据传输和 无人职守的场合具有重要应用价值。本装置基于GSM公网的SMS短消息 业务的远程监控电机保护装置大大提高了远程监控的可靠性，实现了远 程监控的无线性，并降低了远程监控技术中现场总线、GPRS等方案的高 额费用，适合行业内广泛使用，具有一定的经济效益和社会效益。下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
图1为本发明智能短信传输电机综合保护装置原理逻辑框图； 图2为本发明智能短信传输电机综合保护装置终端的硬件框图； 图3本发明智能短信传输电机综合保护装置主程序流程图； 图4本发明智能短信传输电机综合保护装置主电路原理图； 图5本发明显示及按键模块电路原理图； 图6本发明使用连线图。
具体实施方式
参照图1,这是本发明智能短信传输电机综合保护装置逻辑框图。如图所示，该系统主要利用GSM移动通信网络来实现主机和电机保 护现场之间的通信。本电机保护装置是具有过载保护，过、欠压保护，断相保护，三相 不平衡保护，故障记忆自锁，电流、电压显示功能的电机综合保护装置， 该保护装置通过GSM通信模块与具有短信发送和接收功能的移动电话的
主机进行通信。参照图2，这是本发明智能短信传输电机综合保护装置终端的硬件框图。如图所示，信号传递以MCU处理器为核心，MCU与继电器控制连接， 继电器控制电机，再将电流、电压输入到MCU,其中MCU处理器可选用 MC9S08QG8微控制器，或其它公司的微处理器，实现电机电流、电压的采 样和计算，判断是否控制继电器来实现电机保护；通过连接RS-232驱动 电路来驱动GSM通信模块和主机进行短信通信；同时还设计了按键和显 示电路，方便参数的设定和显示。其中电机保护功能、按键、显示功能 的实现与现在先进的电机保护设计基本想同。参照图3，这是本发明智能短信传输电机综合保护装置的主控程序流 程图。如图所示，主控程序流程其步骤是从[初始化]l到[电流、电压采 样]2、[有效值计算]3、[是否有故障发生]4进行判断，如果是，便进入[断 电保护]5，再到[上传数据]7,直到[结束]8;如果否，至U[是否需要上传 数据]6进行判断，如果是，便到[上传数据]7，直到[结束]8;如果否， 便到[结束]8。上述的控制软件，具有完成电机保护，短信通信功能。短信通信功 能是固定时间段自动向主机传输信息；主机短信远程控制；震铃控制 数据传输。固定时间段自动向主机传输信息，通过MCU的软件设计进行记时， 到达固定时间间隔时，MCU通过RS-232驱动GSM通信模块向主机传送电 机保护终端的信息，如电机故障情况、电机电压值、电机电流值等。 图l、图2、图3主要说明短信通信功能的如何实现。 图2中GSM通信模块可选用"短信猫"或OEM等具有短信收发功能
的模块，该模块通过RS232接口与MCU进行通信。GSM通信模块内插入可 收发短信的SIM卡后，通过软件设定主机号码，就可与主机实现短信通 信功能。图3本发明主程序流程图，控制软件主要完成电机保护，短信 通信功能。本发明中短信通信功能主要实现以下功能固定时间段自动向主机 传输信息；主机短信远程控制；震铃控制数据传输。主机短信远程控制，图1中的主机发送固定格式的短信内容(短消 息内容和格式可以通过软件进行设定)后，借助GSM移动通信网络，与GSM 通信模块建立通信协议，GSM通信模块接收主机信息后，通过RS232与 MCU进行通信，MCU经过处理后，进行相应的操作，比如关闭保护装置， 开启保护装置等，并把主机需要的信息通过RS232驱动GSM移动通信模 块把短信信息传输到主机上。当电机出现故障时，该系统对电机进行断 电保护，并发送短信息到主机进行报警。震铃控制数据传输，考虑到节省通信费用，在系统设计中加入震铃 功能，该功能只需主机拨通GSM通信模块中SIM卡的号码，震铃2秒(时 间可自行设计)后挂断，主机挂段后电机保护终端随即将需要的数据通 过短信方式传送到主机。以上几种功能可以根据实际应用情况任意组合。参照图4，这是本发明智能短信传输电机综合保护装置的主电路原理图。如图所示，MCU为中央处理单元，实现系统主要功能；输入为电机 电流电压的采样输入到MCU进行处理和计算以判断电机是否保护；驱动 部分驱动继电器的关断和开启；电源部分为主电路供电，不需要额外添 加电源。图5，这是本发明智能短信传输电机综合保护装置的显示及按键模块
电路原理图。图6本发明使用连线图，接线简单，方便应用。采用本发明的技术方案的智能短信传输电机综合保护装置，集成了 电机的过载、断相、三相不平衡、过压保护等多种保护功能，并实现了 多种方式的远程监控和通信功能，本系统具有实时性自动数据处理功能， 速度快，抗干扰能力强，兼容性好等特点，并且在软件的支持下可实现 一点对多点的实时通信，适合广泛应用于智能化电机保护系统中。虽然本发明已参照上述的实施例来描述，但是本技术领域中的普通 技术人员，应当认识到以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中 可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发 明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变 化、变形都将落入本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1、智能短信传输电机综合保护装置，用于中小型单、三相异步或者同步电动机保护，其特征在于所述的保护装置包括后台主站监控和电机保护终端两部分，并配有主控程序；其中，后台主站监控是具有短信收发功能的移动电话或设备，接收保护器现场的数据，控制保护器的开启和停止；保护终端包括模块MCU、驱动电路、看门狗、GSM通信模块、键盘、显示器、继电器控制器、电流电压输入环节；上述终端信号传递启动GSM通信模块，及时向后台主站监控中心进行数据传输、报警，并在主站需要获得信息时传送需要的电机及保护器数据信息；键盘将数据键入给单片机模块MCU，继电器控制电机，电机的电流电压输入到MCU，驱动电路、看门狗到MCU。
2、 如权利要求1所述的智能短信传输电机综合保护装置，其特征在 于所述的MCU处理器，选用MC9S08QG8微控制器。
3、 如权利要求1所述的智能短信传输电机综合保护装置，其特征在 于所述的驱动电路，选用RS-232驱动电路。
4、 如权利要求1所述的智能短信传输电机综合保护装置，其特征在于所述的主控程序流程，其步骤是从[初始化]l到[电流、电压采样]2、[有效值计算]3、[是否有故障发生]4进行判断，如果是，便进入[断电保 护]5，再到[上传数据]7，直到[结束]8;如果否，到[是否需要上传数据]6 进行判断，如果是，便到[上传数据]7，直到[结束]8;如果否，便到[结 束]8。
5、 如权利要求1或3所述的智能短信传输电机综合保护装置，其特 征在于所述的RS-232驱动电路，用来驱动GSM通信模块和主机进行短信通信。
6、如权利要求1所述的智能短信传输电机综合保护装置，其特征在 于所述的主机短信远程控制，是主机发送固定格式的短信内容后，借 助GSM移动通信网络，与GSM通信模块建立通信协议，GSM通信模块接 受主机信息后，通过RS-232与MCU进行通信，MCU经过处理后，进行相 应的操作。
全文摘要
本发明涉及智能短信传输电机综合保护装置，用于中小型单、三相异步或者同步电动机保护，所述的保护装置包括后台主站监控和电机保护终端两部分，并配有主控程序；其中，后台主站监控是具有短信收发功能的移动电话(或设备)，接收保护器现场的数据，控制保护器的开启和停止；保护终端包括单片机模块MCU、RS-232驱动电路、看门狗、GSM通信模块、键盘、显示器、继电器控制器、电流电压输入环节；上述终端信号传递启动GSM通信模块，及时向后台主站监控中心进行数据传输、报警，并在主站需要获得信息时传送需要的电机及保护器数据信息；键盘将数据输给单片机模块MCU，继电器控制器电机，电机的电流电压输入到MCU，RS-232驱动电路、看门狗到MCU。
文档编号H04W4/14GK101150755SQ20071004771
公开日2008年3月26日 申请日期2007年11月1日 优先权日2007年11月1日
发明者何定贤, 鹏 姚, 顾卫东 申请人:上海电科电机科技有限公司;上海电器科学研究所(集团)有限公司