一种用于变电站设备温度采集协调器的电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了电网【技术领域】的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，包括布置在一块电路板上的控制器，无线接收模块、以太网接口模块和电源模块，所述无线接收模块、所述以太网接口模块和所述电源模块均与所述的控制器连接，所述用于变电站设备温度采集协调器的电路还包括位于所述电路板上的红外接口模块，所述红外接口模块连接所述的控制器，所述红外接口模块包括若干个通信接口，每个所述通信接口插接有一个红外温度传感器。其技术效果是：其不仅能够对变电站内的与其进行通信的各个温度采集器的数据进行汇总，还能够对无法安装温度采集器的变电站设备进行温度采集和汇总，汇总后的数据上传给集中器。
【专利说明】一种用于变电站设备温度采集协调器的电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电网【技术领域】的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路。
【背景技术】
[0002]变电站设备在长期运行过程中，常出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动，触点和母线排连接处发生老化等问题，造成设备过热，甚至出现严重事故。这些由于发热导致的故障，比如熔断或跳闸等，一直是一个影响电力系统安全运行的不定性的隐患。由于对于变电站设备的温度进行监测并及时发生报警信息，一直缺乏实时可靠的手段。这一问题成为长期困扰电力系统的一个事故盲点，同时也是一个急待解决的重大技术问题。
[0003]通常变电站设备产生发热的原因有主要有:设备长期处在满负荷或较长时段处于过负荷状态；安装或震动造成结点松动或接触不良；设备长期处在自然环境中运行而使接触面产生氧化层，导致的设备的导电性能下降。以上三种情况均非人力能控制和避免。
[0004]目前变电站设备温度的主要方法有:示温蜡片法、红外测温法和光纤传感方法，其都有各自的局限性，而且也只能定期巡测，周期较长，因漏检而发生故障的机率也非常大。
[0005]当前供电企业全面推进变电站设备状态检修工作，通过对变电站设备开展温度监测，及时掌握变电站设备健康状态，对故障发展趋势做出评估，是人员的重要职责。但是随着配网设备状态检修工作的开展，温度监测工作强度和对监测数据分析难度不断提升，现有人员配置已无法满足工作的要求。因此如何提高变电站设备温度监测工作效率，就成为变电站设备监测部门亟需考虑的问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其不仅能够对变电站内的与其进行无线通信的各个温度采集器采集的温度数据进行汇总，还能够对无法安装温度采集器的变电站设备进行温度数据的采集和汇总，汇总后的温度数据上传给集中器。
[0007]实现上述技术目的的一种技术方案是:一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，包括布置在一块电路板上的控制器，无线接收模块、以太网接口模块，电源模块，所述的无线接收模块、以太网接口模块，电源模块均与所述的控制器连接，所述用于变电站设备温度采集协调器的电路还包括位于所述电路板上的红外接口模块，所述红外接口模块连接所述的控制器，所述红外接口模块包括若干个通信接口，每个所述通信接口插接有一个红外温度传感器。
[0008]进一步的，所述的无线接收模块为一个工作频率为2.4GHz的ZigBee天线。
[0009]进一步的，所述的电源模块连接220V的市电电源。
[0010]再进一步的，述的电源模块内置稳压子模块和电源接口，所述电源接口连接220V的市电电源，所述稳压子模块分别连接所述电源接口和所述控制器。
[0011]进一步的，所述红外接口模块所使用的通信接口为RS485接口、RS232接口、USB接口、IO接口和I2C接口中的一种。
[0012]进一步的，所述的红外接口模块还包括时序电路，所述的时序电路连接所述的通信接口和所述的控制器。
[0013]再进一步的，所述红外温度传感器内置存储芯片、比较器和触发器，所述触发器和所述比较器连接所述的通信接口，所述存储芯片连接所述比较器，所述比较器还连接所述触发器。
[0014]采用了本实用新型的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路的技术方案，SP由布置在一块电路板上的控制器，无线接收模块、以太网接口模块，电源模块和红外接口模块，红外接口模块上连接有若干红外温度传感器的用于变电站设备温度采集协调器的电路的方案。其技术效果是:其不仅能够对变电站内的与其进行无线通信的各个温度采集器采集的温度数据进行汇总，还能够对无法安装温度采集器的变电站设备进行温度数据的采集和汇总，汇总后的温度数据上传给集中器。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路的结构示意图。
[0016]图2为本实用新型的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路红外传感器中比较器、存储芯片和触发器连接关系图。
【具体实施方式】
[0017]请参阅图1和图2，本实用新型的发明人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明:
[0018]请参阅图1和图2，本实用新型的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，包括位于一块电路板7上的控制器1，无线接收模块2、以太网接口模块3，电源模块4、红外接口模块5。无线接收模块2、以太网接口模块3和红外接口模块5均与控制器I通信连接。电源模块4与控制器电性连接。
[0019]其中，控制器I采用的是AVR型单片机或者ARM型单片机。AVR型单片机或者ARM型单片机是目前ZigBee网络中常用的控制器，本实施例中使用的AVR型单片机或者ARM型单片机都是由德州仪器公司生产的。
[0020]本实施例中的电源模块4包括一个电源接口 41，该电源接口 41用于和220V的市电电源连接。电源模块4还包括一个稳压子模块42，稳压子模块42与电源接口 41和控制器I分别电性连接，稳压子模块42的作用在于:将220V的电压调降为控制器I工作所需的工作电压，另外一方面，保证向控制器I提供的电压是稳定和连续不中断的，以保证变电站设备温度采集协调器能够长期稳定连续不中断地工作。本实施例，电源模块4可采用电源接口 41的是USB接口、稳压子模块42与电源接口 41和控制器I分别通过USB总线实现电性连接。
[0021]本实施例中，无线接收模块2为一根ZigBee无线接收天线,该ZigBee无线接收天线的工作频率为2.4GHz, ZigBee无线接收天线采用2.4GHz工作频率的原因在于:2.4GHZ是免许可、近距离无线频段，发射功率小，保证变电站内的变电站设备自身的安全性。同时，
2.4GHz的工作频率与载波频率不在同一频率范围内，避免了与温度采集器进行无线通讯时的干扰。无线接收模块2通过IO总线或者I2C总线实现与控制器I的通信连接。
[0022]本实施例中，以太网接口模块3可采用三菱QJ7171-B5以太网接口模块或者西屋6055BZ10000以太网接口模块。以太网接口模块3采用以太网总线与控制器I实现通信连接，通过以太网接口模块3与集中器之间的以太网总线，实现本实用新型的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路与集中器之间的通信连接。
[0023]由于电源模块4提供了长期稳定连续不中断的电源供应，保证了无线接收模块2连续不中断地工作，无线接收模块2 —旦接收到一个温度采集器发出的变电站设备的温度数据，即安装有该温度采集器的变电站设备的位置数据、采集的时间、变电站设备的温度和/或温度报警信息，无线接收模块2立即接收该温度数据，传递给控制器1，控制器I进行数据汇总后，并将该温度数据通过以太网接口 3和以太网总线，上传给集中器。
[0024]红外接口模块5包括若干个通信接口 51，红外接口模块可采用的通信接口 51包括RS485接口、RS232接口、USB接口、IO接口和I2C接口中的一种。该若干个通信接口 51均通过通信总线与控制器I通信连接。该若干个通信接口 51与控制器I之间的通信连接均是可切断的。该若干个通信接口 51中，每个通信接口 51上都插接有一个红外温度传感器6.红外温度传感器6可以采集由于结构限制而未安装温度采集器的变电站设备的温度数据。
[0025]本实施例中，红外接口模块5还设置了 一个时序电路52，红外接口模块5上的通信接口 51均与时序电路52通信连接，该若干个通信接口 51与时序电路52之间的通信连接均是可切断的，时序电路52与控制器I通信连接。时序电路52的作用在于可以按照时间顺序，轮流切断和连通各个通信接口 51和控制器I之间的通信连接，即各个通信接口 51与时序电路52之间的连接，或者说控制器I在任一时间节点上只能与一个红外温度传感器6进行通信。控制器I轮流接受各个红外温度传感器6所采集的数据，即各个红外温度传感器6所对应变电站设备的位置信、温度和采集的时间。并且保证最多只有一个通信接口 51与控制器I之间的存在通信连接。这样的设计保证了控制器I接受红外传感器6采集的温度数据的准确性。本实施例中，时序电路52循环一次的时间为10分钟。
[0026]如图2所示，由于红外温度传感器6内置触发器61、存储芯片62和比较器63，比较器63连接存储芯片62和触发器61，比较器63和触发器61连接通信接口 51，存储芯片62内置红外温度传感器6报警的阈值温度，比较器61发现红外温度传感器6采集的变电站设备的温度大于所述的阈值温度，立即生成温度报警信息，并使触发器61发出一个高电平的脉冲信号，使该红外温度传感器6所对应的通信接口 51优先导通与时序电路52的通信连接，实现与控制器I之间的通信，使该红外温度传感器6所生成的温度报警信息优先上报给所述控制器1，再优先上传给所述集中器。在触发器61未被触发的情况下，变电站设备的温度数据直接通过比较器63传递到通信接口 51。
[0027]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实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，包括布置在一块电路板上的控制器、无线接收模块、以太网接口模块和电源模块，所述无线接收模块、所述以太网接口模块，所述电源模块均与所述控制器连接，其特征在于: 所述用于变电站设备温度采集协调器的电路还包括位于所述电路板上的红外接口模块，所述红外接口模块连接所述控制器，所述红外接口模块包括若干个通信接口，每个所述通信接口插接有一个红外温度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其特征在于:所述的无线接收模块为一个工作频率为2.4GHz的ZigBee天线。
3.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其特征在于:所述的电源模块连接220V的市电电源。
4.根据权利要求3所述的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其特征在于:所述的电源模块内置稳压子模块和电源接口，所述电源接口连接220V的市电电源，所述稳压子模块分别连接所述电源接口和所述控制器。
5.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其特征在于:所述红外接口模块所使用的通信接口为RS485接口、RS232接口、USB接口、IO接口和I2C接口中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其特征在于:所述的红外接口模块还包括时序电路，所述的时序电路连接所述的通信接口和所述的控制器。
7.根据权利要求6所述的一种用于变电站设备温度采集协调器的电路，其特征在于:所述红外温度传感器内置存储芯片、比较器和触发器，所述触发器和所述比较器连接所述的通信接口，所述存储芯片连接所述比较器，所述比较器还连接所述触发器。
【文档编号】G08C23/04GK203376059SQ201320458063
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】宗明, 王鹏, 陆昱, 朱钦, 兰森林, 黄维华, 秦虹 申请人:国家电网公司, 上海市电力公司