基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统的制作方法

文档序号:15063680发布日期:2018-07-31 22:18阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及智能电网无线监测领域,具体是一种基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统。



背景技术:

随着我国智能电网的飞速发展,目前智能电网已在全国大部分地区尤其城市、乡镇以上地区得到了很好的应用。然而农村配电网受其自身线路的复杂、设备陈旧老化、电力从业人员结构老年化,尤其是偏远山林地区环境复杂等诸多因素的影响,并未广泛使用智能电网。目前,10kV配电线路分布广泛,供电半径大,分支多,往往一条配电线路上安装有多台真空开关,而且大多数真空开关安装在山林里。由于山林地区夏季雷雨天气多,冬季冰雪频繁,导致线路易受雷击、树木倒塌、鸟害等因素影响,造成线路上真空开关频繁跳闸,特别是在我国沿海地区,还易受台风影响,导致同一时间段内多个故障点同时跳闸,更加增加了抢修难度。如仅在2016年-2017年全国电网10kV真空跳闸数就有356次。在我国智能电网的飞速发展的宏观背景下,保证全国10kV真空开关、尤其是偏远山林沿海地区10kV真空开关稳定可靠,对其进行移动设备的实时监测,增加故障的检修速度是有效保障我国智能电网持续推进和改善的一项重要工作。

而目前市场上10kV的真空开关存在以下问题:(1):目前已有的10kV真空开关除了有几档可调的过流保护之外无其他保护功能。(2):目前市场上10kV的真空开关缺少相应的实时检测手段,无法第一时间得知确定具体的开关跳闸等信息,只能被动地等待用户告知何处断电。



技术实现要素:

针对现有农网中尤其是偏远山林区中10kV真空开关容易发生故障导致频繁跳闸现象。本实用新型提供一种基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统,提高用户用电质量;减轻故障时检修人员检测故障点的工作量,加快检修速度。

本实用新型采取的技术方案为:

基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统,包括嵌入式主控制器、ZigBee调节器、Android智能手机终端,嵌入式主控制器与Android智能手机终端通过3G网无线联通,嵌入式主控制器与ZigBee调节器有线连接,ZigBee调节器与10kV真空开关状态无线监测模块通过无线网络连接。

所述10kV真空开关状态无线监测模块包括温度传感器、电流传感器、热释电红外传感器、位置传感器。

所述无线网络包括ZigBee无线组网模块,用于采集各传感器数据,并通过ZigBee调节器发送至嵌入式主控制器进行数据处理。

所述ZigBee调节器通过RS-485串口连接嵌入式主控制器。

所述嵌入式主控制器采用基于ARM微处理器、Linux为核心的嵌入式系统,用于按照采集周期,循环地读取来自各传感器发送的数据。

所述ZigBee无线组网模块采用CC2530核心模块。

所述Android智能手机终端,用于接受并实时显示嵌入式主控制器通过3G网络发送来的数据。

本实用新型一种基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统,技术效果如下:

1:一方面为了改善国家电网在在偏远山林沿海等地区10kV真空开关的故障率,提高用户用电质量。另一方面为了实时监测10kV真空开关状态和相关数据以减轻故障时检修人员检测故障点的工作量,加快检修速度。

2:该系统可以对空中各数据进行采集并发送至嵌入式主控制器,然后通过3G网络发送到Android智能手机终端,使得实现监控人员能在任意有网络的地方实时浏览10kV真空开关状态的相关数据。可以借此排除检修人员工作中的非故障点,提高检修效率,优化电网在此方面的供电质量,更符合全面智能电网的需求。

附图说明

图1为本实用新型系统连接示意图。

图2为本实用新型系统模块连接示意图。

图3为本实用新型系统的嵌入式主控制器模块结构示意图。

图4为本实用新型系统的循环监测流程图。

具体实施方式

如图1~3所示,基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统,包括嵌入式主控制器1、ZigBee调节器2、Android智能手机终端3,嵌入式主控制器1与Android智能手机终端3通过3G网无线联通,嵌入式主控制器1与ZigBee调节器2有线连接,ZigBee调节器2与10kV真空开关状态无线监测模块4通过无线网络9连接。

所述10kV真空开关状态无线监测模块4包括温度传感器5、电流传感器6、热释电红外传感器7、位置传感器8。

位置传感器8 采用EE-SX674R系列位置传感器。

所述无线网络9包括ZigBee无线组网模块,用于采集各传感器数据,并通过ZigBee调节器2发送至嵌入式主控制器1进行数据处理。

所述ZigBee调节器2通过RS-485串口连接嵌入式主控制器1。

所述嵌入式主控制器1采用基于ARM微处理器、Linux为核心的嵌入式系统,通过对Linux操作系统进行必要的剪裁、交叉编译、修改等。嵌入式主控制器1用于按照采集周期,循环地读取来自各传感器发送的数据。

所述ZigBee无线组网模块采用CC2530核心模块。

所述Android智能手机终端3,用于接受并实时显示嵌入式主控制器1通过3G网络发送来的数据。

所述温度传感器5采用ISN61温度传感器。

所述电流传感器6采用HA2020电流传感器。

所述热释电红外传感器7采用RD-622热释电红外传感器。

本实用新型一种基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统,通信部分主要由同步串行控制器(I2C)、通用同步/异步接受/发送器(UART)、IrDA总线串口网络、3G网络、以太网、ZigBee无线组网模块构成,主要承担各部分之间的数据传递。通讯链路的可靠性和实时性是其重要的技术指标。

本实用新型一种基于Android终端的10kV真空开关状态无线监测系统,由各功能无线传感器和数据处理单元、通信模块构成一个网络节点,通过ZigBee组网完成通信任务。根据实际工作情况以及工作环境选取相应的传感器:ISN61温度传感器、HA2020电流传感器、RD-622热释电红外传感器。

本实用新型系统中,ZigBee终端节点从10kV真空开关状态无线监测模块4接受到被测数据,并发送给上层ZigBee协调器,ZigBee调节器2通过与嵌入式主控制器1相连的RS-485串口,将接收到的数据发送给嵌入式主控制器1。在系统正常工作时,ZigBee一直处于监听无线传感器发出数据的状态,一旦提示已经接收到数据,ZigBee立即进入无线数据收发模式。其中ZigBee无线数据收发模块遵循ZigBee 2009协议栈。

Android智能手机终端3,通过3G网络10接收来自嵌入式主控制器1的各项数据,并进行实时的移动显示。其中界面设计以每个真空开关为一个单元,每个真空开关对应一个界面,界面包括10kV真空开关中对应的所有传感器的信息:开关状态信息,A/B相电流、零序电流信息,温度信息等。通过移动的3G网络10实现与嵌入式主控制器1之间的通信,以实现对10kV真空开关的实时监测。

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