一种基于RFID技术的变电站设备管理系统的制作方法

本实用新型属于智能检测领域，尤其涉及一种基于RFID技术的变电站设备管理系统。

背景技术：

近年来，随着电力事业的不断发展，对电力系统中发电厂、变电站、电业局以及电力设备的长期安全运行要求越来越高，为预防灾难事故的发生、减少政府的损失，对电力设备的有效管理显得十分必要。非接触自动识别技术RFID(Radio Frequency Identification)，具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优点，可以很好地应用在可视化网络、传感器、收发器和便携式设备中。本系统创新性地将RFID技术、GPRS技术应用到变电站设备管理系统中，力求设计一种低成本、低功耗、高效稳定的变电站设备管理系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种低成本、低功耗、高效稳定的基于RFID技术的变电站设备管理系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于RFID技术的变电站设备管理系统，包含ARM9处理器、RFID读写模块、温湿度传感器模块、电压互感器、电流互感器、GPRS模块、接口模块、上位机管理系统，所述RFID 读写模块、温湿度传感器模块、电压互感器、电流互感器和接口模块分别与ARM9处理器连接，所述ARM9处理器通过GPRS模块连接上位机管理系统；所述RFID模块包含电子标签、阅读器和控制器，所述电子标签和阅读器连接，所述阅读器和控制器连接；还包含时钟模块、复位模块、存储模块和电源模块；所述时钟模块、复位模块、存储模块和电源模块分别与ARM9处理器连接。

作为本实用新型一种基于RFID技术的变电站设备管理系统的进一步优选方案，所述ARM9 处理器采用主流嵌入式处理器ARM9处理器STM32F103VCT6。

作为本实用新型一种基于RFID技术的变电站设备管理系统的进一步优选方案，所述GPRS 模块的芯片型号为PTM100GPRS。

作为本实用新型一种基于RFID技术的变电站设备管理系统的进一步优选方案，所述温湿度传感器模块采用瑞士Sensirion公司设计的温湿度传感器SHT11。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型针对在恶劣环境条件下有效解决电力设备标识和信息通信等问题，设计了一种基于RFID技术的变电站设备管理系统。硬件上以ARM9处理器为核心，发明了RFID读写模块、GPRS传输模块、温湿度采集模块和特殊模拟量采集模块等。上位机管理平台，主要实现对温湿度、电压、电流等信息的实时采集，当日负责人信息、设备所在的具体位置信息等的管理；

2、该监测系统能够克服在高压、高温、潮湿等环境下对变电站设备的实时管理，为用户提供一种低成本、高性能的变电站设备管理方式。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构原理图。

具体实施方式

下面对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于RFID技术的变电站设备管理系统，包含ARM9处理器、RFID读写模块、温湿度传感器模块、特殊模拟量采集模块(电压互感器、电流互感器)、GPRS模块、接口模块、上位机管理系统，所述RFID读写模块、温湿度传感器模块、电压互感器和接口模块分别与ARM9处理器连接，所述ARM9处理器通过GPRS模块连接上位机管理系统。

RFID读写模块负责存储环境信息、负责人信息、位置信息和产品型号信息等；温湿度传感器模块负责实时采集温湿度信息；特殊模拟量采集模块(电压互感器、电流互感器)负责实时采集电压、电流信息。上位机管理系统由环境信息、负责人信息、位置信息和设备型号厂家信息4个单元组成，主要实现对温湿度、电压、电流等信息的实时采集，当日负责人信息、设备所在的具体位置信息等查找功能。

所述ARM9处理器采用主流嵌入式处理器ARM9处理器STM32F103VCT6。系统要求处理器具有高速的数字信号处理能力，需要对接收到的温湿度信息进行实时数据处理，实现温湿度信息的实时采集。据此，系统采用了主流嵌入式处理器ARM9处理器STM32F103VCT6。该芯片是一款具有较高性价比的低功耗ARM芯片，具有全性能的MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统；支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。

本系统采用RMU910超高频读写模块，该模块表面贴装、外形小巧，采用3.6V～5.5V供电，输出频率范围覆盖国际国内标准；读写距离大于3m，可以满足本系统的需求。该模块具有体积小、功耗低、灵敏度高、性价比高等优点。

RFID模块工作原理具体如下，RFID标签内存有环境、位置和生产厂家等基本信息，在进入电磁场后，接收阅读器发出射频信号，凭借感应电流所获得的能量发出存储在芯片中的基本信息，阅读器获取数据并解码后送至处理器进行数据处理。

所述GPRS模块的芯片型号为PTM100GPRS。系统选用的是PTM100GPRS模块，该模块体积小，便于集成，性价比高，具有三频带通信：GSM 900/1800/1900MHz，电源电压为3.3V～5.5 V，外接SIM卡。GPRS无线传输电路。EMERGOFF输入脚为PTM100提供一个小于3.2s的周期信号；IGT输入脚为PTM100的启动信号。

还包含时钟模块、复位模块、存储模块和电源模块；所述时钟模块、复位模块、存储模块和电源模块分别与ARM9处理器连接。

所述温湿度传感器模块采用瑞士Sensirion公司设计的温湿度传感器SHT11。温湿度采集模块负责实时采集温湿度信息。本系统选用的是瑞士Sensirion公司设计的温湿度传感器 SHT11，其工作电压为2.4～5.5V，测量精度高且稳定性非常强。

上位机信息管理系统主要完成两部分的功能：一是实现所采集的实时数据信息传输功能，上位机通过GPRS模块进行数据通信，实时采集数据并实现数据的分析、处理、记录、存储等功能；二是对信息的管理功能，在面向数据库的系统中，需要对实时采集的数据进行分析、显示、生成报表等操作。

上位机管理平台包括环境信息、负责人信息、位置信息和设备型号厂家信息4个模块，主要实现对温湿度、电压、电流信息的实时采集、当日负责人信息及设备所在的具体位置信息等的管理。

(1)环境信息：该界面显示温湿度、电压、电流实时信息。各个电力设备都附有RFID 标签，温湿度、电压、电流信息可通过GPRS模块传送到上位机管理系统，并对其进行分析、处理等操作。

(2)负责人信息：该界面显示具体员工信息(姓名、联系方式等)。各个电力设备都附有RFID标签，标签内存储当日负责人具体信息，若设备出现问题，可通过标签内存储的联系方式直接联系当日负责人。

(3)位置信息：该界面显示电力设备所变电站的具体位置。各个电力设备都附有RFID 标签，标签内存储电力设备在该变电站的位置信息。若某电力设备出现问题，可以及时查找到该电力设备在该变电站的位置。

(4)设备型号、厂家信息：该界面显示该电力设备具体型号以及生产厂家相关信息(厂家名称、联系方式)。设备型号、厂家信息存储在RFID标签中，若电力设备出现问题，则可以根据所存储的联系方式立即联系生产厂家，让生产厂家员工进行相关维修等工作。

对在恶劣环境条件下有效解决电力设备标识和信息通信等问题，设计了一种基于RFID技术的变电站设备管理系统。硬件上以ARM9处理器为核心，设计了RFID读写模块、GPRS传输模块、温湿度采集模块和特殊模拟量采集模块等。软件上，设计了上位机管理平台，主要实现对温湿度、电压、电流等信息的实时采集，当日负责人信息、设备所在的具体位置信息等的管理。该监测系统能够克服在高压、高温、潮湿等环境下对变电站设备的实时管理，为用户提供一种低成本、高性能的变电站设备管理方式。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。上面对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。