变电站环境信息及运行工作提醒装置的制作方法

本实用新型涉及一种变电站运行环境监测装置，具体涉及一种变电站环境信息及运行工作提醒装置，属于电力系统监测领域。

背景技术：

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,是电力系统中变配电功能的基本单位，传统的变电站中，站内的综合自动化系统并没有涉及整个变电站在运行过程中各种重要的环境参数，运行值班过程中调度会打电话询问天气情况，如环境温度、风力等信息，此时值班人员只是凭感觉对当前风力和气温做出的判断，造成汇报的不准确。

运行值班人员每天的一个重要工作就是监视站内母线电压，根据调度下发的电压控制曲线进行控制。如表1所示为500kV白音高勒变电站电压控制曲线。

表1：500kV白音高勒变电站电压控制曲线

当电压超出调度下发的电压控制范围时就要及时向调度汇报，依调令采取控制措施，保证电压合格率。而电压控制范围是分时段的，汇报时要查看当前时间和当前时间对应的电压控制范围，但是平时工作中偶尔会忽略时间的变化，造成电压越限而运行值班人员没能及时汇报。

因此，研制一种能够帮助变电站运行值班人员及时准确的获得环境监测数据、当前时间和当前对应电压控制范围等信息，及时、有效地提醒现场工作人员，从而提高供电的可靠性，保障电网的安全，而且该装置也有重要的应用前景。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题作出改进，提供一种变电站环境信息及运行工作提醒装置，能够帮助变电站运行值班人员及时准确的获得环境监测数据、当前时间和当前对应电压控制范围等信息，及时、有效地提醒现场工作人员，从而提高供电的可靠性，保障电网的安全。

为了实现上述目标，本实用新型所采用的技术方案是：

变电站环境信息及运行工作提醒装置，包括室外采集模块(1)、室内处理模块(2)和上位机(3)，其特征在于，

所述室外采集模块(1)包括：室外单片机(11)、GPS授时模块 (12)、温湿度采集模块(13)、风力采集模块(14)和室外通信模块(15)，所述室内处理模块(2)包括：室内单片机(21)、信息提示屏(22)、高精度计时模块(23)和室内通信模块(27)；

所述GPS授时模块(12)、温湿度采集模块(13)和风力采集模块(14)采集的信息经所述室外单片机(11)处理后通过所述室外通信模块(15)传输到所述室内处理模块(2)；所述室内通信模块(27) 将接收到的信号传送给所述室内单片机(21)处理后通过所述信息提示屏(22)向用户展示；所述高精度计时模块(23)与所述室内单片机(21)连接，所述上位机(3)定时与所述室内处理模块(2)通信，收集和下发信息。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室外单片机(11)的管脚20接地，管脚31和管脚40接电源；所述风力采集模块(14)中，风力传感器U2的管脚3与电源连接，管脚 1接地，管脚2与所述室外单片机(11)的管脚14连接；所述GPS 授时模块(12)中，GPS芯片U3的管脚4与电源连接，管脚1接地，管脚2与所述室外单片机(11)的管脚13连接，管脚3与所述室外单片机(11)的管脚14连接；所述温湿度采集模块(13)中，温湿度传感器U4的管脚4与电源连接，管脚1接地，管脚3与所述室外单片机(11)的管脚2连接。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室外通信模块(15)中，接口芯片U5的管脚9与所述室外单片机(11) 的管脚10连接，管脚12与所述室外单片机(11)的管脚3连接，管脚10与所述室外单片机(11)的管脚11连接，管脚11与所述室外单片机(11)的管脚4连接；

电容C4的两端分别与接口芯片U5的管脚1和管脚3连接，电容 C6的两端分别与管脚4和管脚5连接，电容C5的一端同时与电源和管脚16连接，另一端与管脚2连接；电容C7的一端与管脚6连接，另一端与管脚15连接后接地；

接口芯片U5的管脚8与COM2接口的管脚3连接，管脚13与COM1 接口的管脚3连接，管脚4与COM2接口的管脚2连接，管脚14与 COM1接口的管脚2连接。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室内单片机(21)的管脚20接地，管脚31和管脚40接电源；

电阻R7一端与所述室内单片机(21)的管脚21连接，另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极连接电源，集电极与扬声器Bell1的输入端连接，扬声器Bell1的另一端接地。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室内通信模块(27)中，接口芯片U7的管脚9与所述室内单片机(21) 的管脚10连接，管脚12与所述室内单片机(21)的管脚3连接，管脚10与所述室内单片机(21)的管脚11连接，管脚11与所述室内单片机(21)的管脚4连接；

电容C7的两端分别与接口芯片U7的管脚1和管脚3连接，电容 C9的两端分别与管脚4和管脚5连接，电容C8的一端同时与电源和管脚16连接，另一端与管脚2连接；电容C10的一端与管脚6连接，另一端与管脚15连接后接地；

接口芯片U7的管脚8与COM4接口的管脚3连接，管脚13与COM3 接口的管脚3连接，管脚4与COM4接口的管脚2连接，管脚14与 COM3接口的管脚2连接。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述高精度计时模块(23)中，实时时钟芯片U8的管脚3与晶振XTAL1 的管脚1连接，管脚2与晶振XTAL1的管脚2连接，管脚1与电源连接，管脚8与电池BATTERY1的正极连接，管脚4同时与电池BATTERY1 的负极连接并接地；

管脚6与所述室内单片机(21)的管脚6连接，管脚5与所述室内单片机(21)的管脚7连接，管脚7与所述室内单片机(21)的管脚5连接。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室内处理模块(2)还包括：红外遥控模块(24)和按键(25)，所述红外遥控模块(24)和所述按键(25)与所述室内单片机(21)连接，用于切换所述信息提示屏(22)显示的内容和调整所述室内单片机 (21)的设置信息。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室内处理模块(2)还包括：扬声器(26)，所述扬声器(26)与所述室内单片机(21)连接，用于产生声音报警和提示信号。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述室内单片机(21)与所述上位机(3)之间为有线方式通讯。

前述的变电站环境信息及运行工作提醒装置，其特征在于，所述信息提示屏(22)为LED屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：

(1)提高向调度汇报气温、风力等变电站环境信息的准确性，提高站内报表、记录中环境信息填写的准确性；

(2)提高电压控制精度，提高电压合格率，进而保证电能质量；

(3)具有对变电运行周期性工作、设备定期轮换等信息的提示功能，使运行人员更加及时完成日常工作及设备定期轮换等工作，减少工作中的疏忽和遗漏；

(4)具有集成度高，监测效率高，提高变电站的安全运行水平，利于集中监控、维护和管理，节约人力物力等优点。

附图说明

图1是本实用新型的变电站环境信息及运行工作提醒装置的系统结构图；

图2是图1的变电站环境信息及运行工作提醒装置的一个具体实施例的室外采集模块的室外单片机电路图；

图3是图1的变电站环境信息及运行工作提醒装置的一个具体实施例的室外采集模块的室外通信模块电路图；

图4是图1的变电站环境信息及运行工作提醒装置的一个具体实施例的室内处理模块的室内单片机电路图；

图5是图1的变电站环境信息及运行工作提醒装置的一个具体实施例的室内处理模块的室内通信模块电路图；

图6是图1的变电站环境信息及运行工作提醒装置的一个具体实施例的室内处理模块的高精度计时模块电路图。

其中：

1-室外采集模块 11-室外单片机

12-GPS授时模块 13-温湿度采集模块

14-风力采集模块 15-室外通信模块

2-室内处理模块 21-室内单片机

22-信息提示屏 23-高精度计时模块

24-红外遥控模块 25-按键

26-扬声器 27-室内通信模块

3-上位机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，本实用新型包括室外采集模块1、室内处理模块2和上位机3，室外采集模块1包括：室外单片机11、GPS授时模块12、温湿度采集模块13、风力采集模块 14和室外通信模块15，室内处理模块2包括：室内单片机21、信息提示屏22、高精度计时模块23和室内通信模块27，在GPS授时模块 12获取时间失效时，高精度计时模块23可作为备份提供准确的时间信息；

GPS授时模块12、温湿度采集模块13和风力采集模块14采集的信息经室外单片机11处理后通过室外通信模块15传输到室内处理模块2；室内通信模块27将接收到的信号传送给室内单片机21处理后通过信息提示屏22向用户展示，对当前需要完成的工作给出提示，防止工作的遗漏；

上位机3定时与室内处理模块2通信，收集和下发信息，上位机 3更新变电站的周期性工作、设备定期轮换、电压曲线和对应时间等信息。

作为一种优选的方案，室外单片机11的管脚20接地，管脚31 和管脚40接电源；风力采集模块14中，风力传感器U2的管脚3与电源连接，管脚1接地，管脚2与室外单片机11的管脚14连接；GPS 授权模块12中，GPS芯片U3的管脚4与电源连接，管脚1接地，管脚2与室外单片机11的管脚13连接，管脚3与室外单片机11的管脚14连接；温湿度采集模块13中，温湿度传感器U4的管脚4与电源连接，管脚1接地，管脚3与室外单片机11的管脚2连接，室外单片机11优选STC12C5A60S2-DIP，温湿度采集模块优选DHT11。

作为一种优选的方案，室外通信模块15中，接口芯片U5的管脚 9与室外单片机11的管脚10连接，管脚12与室外单片机11的管脚 3连接，管脚10与室外单片机11的管脚11连接，管脚11与室外单片机11的管脚4连接；电容C4的两端分别与接口芯片U5的管脚1 和管脚3连接，电容C6的两端分别与管脚4和管脚5连接，电容C5 的一端同时与电源和管脚16连接，另一端与管脚2连接；电容C7的一端与管脚6连接，另一端与管脚15连接后接地；接口芯片U5的管脚8与COM2接口的管脚3连接，管脚13与COM1接口的管脚3连接，管脚4与COM2接口的管脚2连接，管脚14与COM1接口的管脚2连接，接口芯片优选MAX232ACPE。

作为一种优选的方案，室内单片机21的管脚20接地，管脚31 和管脚40接电源；电阻R7一端与室内单片机21的管脚21连接，另一端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极连接电源，集电极与扬声器Bell1的输入端连接，扬声器Bell1的另一端接地，室内单片机21优选STC12C5A60S2-DIP。

作为一种优选的方案，室内通信模块27中，接口芯片U7的管脚 9与室内单片机21的管脚10连接，管脚12与室内单片机21的管脚 3连接，管脚10与室内单片机21的管脚11连接，管脚11与室内单片机21的管脚4连接；电容C7的两端分别与接口芯片U7的管脚1 和管脚3连接，电容C9的两端分别与管脚4和管脚5连接，电容C8 的一端同时与电源和管脚16连接，另一端与管脚2连接；电容C10 的一端与管脚6连接，另一端与管脚15连接后接地；接口芯片U7的管脚8与COM4接口的管脚3连接，管脚13与COM3接口的管脚3连接，管脚4与COM4接口的管脚2连接，管脚14与COM3接口的管脚 2连接，接口芯片优选MAX232ACPE。

作为一种优选的方案，高精度计时模块23中，实时时钟芯片U8 的管脚3与晶振XTAL1的管脚1连接，管脚2与晶振XTAL1的管脚2 连接，管脚1与电源连接，管脚8与电池BATTERY1的正极连接，管脚4同时与电池BATTERY1的负极连接并接地；管脚6与室内单片机 21的管脚6连接，管脚5与室内单片机21的管脚7连接，管脚7与室内单片机21的管脚5连接，实时时钟芯片优选DS1302。

作为一种优选的方案，室内处理模块2还包括：红外遥控模块 24和按键25，红外遥控模块24和按键25与室内单片机21连接，用于切换信息提示屏22显示的内容和调整室内单片机21的设置信息，便于变电站运行值班人员使用。

作为一种优选的方案，室内处理模块2还包括：扬声器26，扬声器26与室内单片机21连接，用于产生声音报警和提示信号。

作为一种优选的方案，室内单片机2与上位机3之间为有线方式通讯，优选RS232接口或RS485接口的有线方式通讯。

作为一种优选的方案，信息提示屏22为LED屏。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。