專(zhuān)利名稱：配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)電力線路，特別是10KV電力線路中的配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)的配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在電力線路中，目前尚無(wú)可行的在線監(jiān)測(cè)配網(wǎng)設(shè)備的裝置。在某些場(chǎng)合下，如在10KV的農(nóng)村電網(wǎng)中，電力設(shè)施(如變壓器等)的被盜被損壞現(xiàn)象十分嚴(yán)重，難以及時(shí)對(duì)其進(jìn)行預(yù)警并采取措施，如要建立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其成本過(guò)于高昂，因而沒(méi)有意義。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種成本較低的配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置，使其能夠利用10KV電力線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，使后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)獲得配電設(shè)備狀態(tài)的有關(guān)信息，而不需要建立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
本實(shí)用新型的配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置由安裝在變電站出線端的出線管理單元和安裝在各配變?cè)O(shè)備旁的配變管理單元組成。所述的出線管理單元的控制電路包括有一個(gè)可向各配變管理單元發(fā)出集中掃描信號(hào)并可實(shí)時(shí)接收、儲(chǔ)存各配變管理單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)的CPU核，出線管理單元還包括有一個(gè)用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換的調(diào)制解調(diào)模塊，調(diào)制解調(diào)模塊與CPU核之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接，調(diào)制解調(diào)模塊的信號(hào)發(fā)送端和信號(hào)接收端與一個(gè)功率放大電路的輸入端連接，而功率放大電路的輸出端依次經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)合濾波器和一個(gè)耦合電容與電力線路連接，CPU核與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)之間通過(guò)串行口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片及串行接口連接；所述的配變管理單元的控制電路包括一個(gè)可從出線管理單元接收掃描信號(hào)，并向出線管理單元發(fā)送配變?cè)O(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)信號(hào)的CPU核，以及與出線管理單元相同的調(diào)制解調(diào)模塊和功率放大電路，在功率放大電路的輸出端與電力線路之間也依次連接有結(jié)合濾波器和藕合電容，在配變管理單元的控制電路中還有一個(gè)用來(lái)檢測(cè)配變?cè)O(shè)備狀態(tài)的配變檢測(cè)模塊，它通過(guò)數(shù)據(jù)總線與CPU核連接。
本實(shí)用新型能夠利用10KV電力線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，并可適應(yīng)10KV電力線路阻抗較大的時(shí)變性，使電力線可形成通信網(wǎng)絡(luò)，為配變?cè)O(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化管理提供了通道。


圖1本實(shí)用新型的出線管理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中出線管理單元的CPU核部分的電路圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中出線管理單元的調(diào)制解調(diào)模塊至電力線部分的電路圖；圖4是本實(shí)用新型的配變管理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中配變管理單元的CPU核部分的電路圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中配變管理單元的調(diào)制解調(diào)模塊至電力線部分的電路圖；圖7是可作為配變檢測(cè)模塊的三相電監(jiān)測(cè)電路原理圖；圖8是可作為配變檢測(cè)模塊的電流環(huán)監(jiān)測(cè)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置由安裝在變電站出線端的出線管理單元和安裝在各配變?cè)O(shè)備旁的配變管理單元組成。
如圖1所示，出線管理單元的控制電路包括有一個(gè)可向各配變管理單元發(fā)出集中掃描信號(hào)并可實(shí)時(shí)接收、儲(chǔ)存各配變管理單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)的CPU核1，出線管理單元還包括有一個(gè)用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換的調(diào)制解調(diào)模塊2，調(diào)制解調(diào)模塊與CPU核之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接，調(diào)制解調(diào)模塊的信號(hào)發(fā)送端和信號(hào)接收端與一個(gè)功率放大電路3的輸入端連接，而功率放大電路的輸出端依次經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)合濾波器和一個(gè)耦合電容與電力線路連接，CPU核1與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)之間通過(guò)串行口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片及串行接口4連接；如圖2所示出線管理單元的CPU核的主芯片為U1(89C51)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面控制管理。內(nèi)部引用獨(dú)立的硬時(shí)鐘芯片U6(DS12887)，以提供準(zhǔn)確無(wú)誤的時(shí)鐘。外部RAM芯片為U3(628128)，以可靠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用電力線電源供電，利用芯片U7(ADM691)對(duì)系統(tǒng)電源電壓進(jìn)行監(jiān)控。U1正常運(yùn)行后，讀取RAM(U3)內(nèi)的參數(shù)和八總線收發(fā)器U4(74F245)第11～18腳讀取的撥碼形狀S1所設(shè)的地址。地址A11、A12、A13、A14、A15經(jīng)U7(GAL16V8)提供CS1、CS2、CS3、CS4、CS5片選控制信號(hào)，對(duì)所有的芯片進(jìn)行分時(shí)控制、掃描。八總線收發(fā)器U5(74F245)第11～18數(shù)據(jù)總線和配變管理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，收到的數(shù)據(jù)保存在U3中，同時(shí)U1從第D0～D7數(shù)據(jù)總線接口收到所管理的配變管理單元的狀態(tài)信息，進(jìn)行處理后，從第11腳(TX)串行口發(fā)送至U8(MAX232)232串行口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換后，從第7腳發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的232串行口信號(hào)至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)從第8腳(RX)接收后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)送來(lái)的指令，轉(zhuǎn)換后從第9腳將信息發(fā)送給U1的第10腳(RX)進(jìn)行處理。再?gòu)臄?shù)據(jù)總線(D0～D7)發(fā)送至RAM保存及所管理的配變管理單元。
如圖3所示，出線管理單元的調(diào)制解調(diào)模塊，其功能是將CPU送來(lái)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為雙載頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路后送到電力線并傳送至配變管理單元。同時(shí)將電力線上傳送來(lái)的配變管理單元的雙載頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息從數(shù)據(jù)總線(D0～D7)發(fā)送至CPU進(jìn)行處理。工作時(shí)，其電路中的芯片U1(ASIC302)從數(shù)據(jù)總線(D0～D7)收到二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息后，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后，將要發(fā)送的指令進(jìn)行基于數(shù)據(jù)信號(hào)處理(DSP)的BPSK技術(shù)調(diào)制，轉(zhuǎn)換成雙載頻能力的數(shù)字信號(hào)，從第28～32腳(CP0、CP1、CP2、CP3、CP4)發(fā)送至芯片U5(ASIC301)的第1～5腳，由此芯片進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)從第6腳(T0)發(fā)送至功率放大電路。信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大電路將信號(hào)放大后經(jīng)結(jié)合濾波器和耦合電容輸送到電力線并通過(guò)電力線傳送到配變管理單元。而由配變管理單元發(fā)送來(lái)的信號(hào)經(jīng)過(guò)電力線路的衰減已非常微弱，經(jīng)過(guò)功率放大電路的放大后通過(guò)U5進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，再由1、2、3、4、5(CP0、CP1、CP2、CP3、CP4)腳傳輸給CPU處理。
如圖4所示，配變管理單元的控制電路也包括一個(gè)可從出線管理單元接收掃描信號(hào)，并向出線管理單元發(fā)送配變?cè)O(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)信號(hào)的CPU核5，以及與出線管理單元相同的調(diào)制解調(diào)模塊6和功率放大電路7，在功率放大電路的輸出端與電力線路之間也依次連接有結(jié)合濾波器和藕合電容在配變管理單元的控制電路中還有一個(gè)用來(lái)檢測(cè)配變?cè)O(shè)備狀態(tài)的配變檢測(cè)模塊，它通過(guò)數(shù)據(jù)總線與CPU核連接。
如圖5、圖6所示，配變管理單元的CPU核5、調(diào)制解調(diào)模塊6和功率放大電路7采用與出線管理單元的CPU核1、調(diào)制解調(diào)模塊2和功率放大電路3相同的電路結(jié)構(gòu)。
圖7、圖8所示的是兩種電路結(jié)構(gòu)的配變檢測(cè)模塊，它們可單獨(dú)作為配變檢測(cè)模塊，也可同時(shí)使用共同組成配變檢測(cè)模塊。
其中圖7所示的電路為三相電監(jiān)測(cè)電路，當(dāng)配變?cè)O(shè)備(如變壓器等)A、B、C三相輸入電壓任意一相或幾相掉線，或由于盜竊者為了隔離高壓而將A、B、C三相輸入電壓切斷，可及時(shí)將信息通過(guò)數(shù)據(jù)總線(D0～D7)傳送至配變管理單元的CPU核，再經(jīng)電力線傳送至出線管理單元。
其中圖8所示的電路為一個(gè)電流環(huán)監(jiān)測(cè)電路，該回路中有一段監(jiān)測(cè)電纜，將該監(jiān)測(cè)電纜環(huán)繞在配變?cè)O(shè)備(如變壓器等)的固定點(diǎn)上，當(dāng)有人要破壞或盜竊配變?cè)O(shè)備而將其挪動(dòng)時(shí)，將使監(jiān)測(cè)電纜斷開(kāi)，系統(tǒng)將立即檢測(cè)到該信息，并將信息通過(guò)數(shù)據(jù)總線(D0～D7)傳送至配變管理單元的CPU核，再經(jīng)電力線傳送至出線管理單元。
權(quán)利要求1.一種配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置，它由安裝在變電站出線端的出線管理單元和安裝在各配變?cè)O(shè)備旁的配變管理單元組成其特征是所述的出線管理單元的控制電路包括有一個(gè)可向各配變管理單元發(fā)出集中掃描信號(hào)并可實(shí)時(shí)接收、儲(chǔ)存各配變管理單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)的CPU核(1)，出線管理單元還包括有一個(gè)用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換的調(diào)制解調(diào)模塊(2)，調(diào)制解調(diào)模塊與CPU核之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接，調(diào)制解調(diào)模塊的信號(hào)發(fā)送端和信號(hào)接收端與一個(gè)功率放大電路(3)的輸入端連接，而功率放大電路的輸出端依次經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)合濾波器和一個(gè)耦合電容與電力線路連接CPU核與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)之間通過(guò)串行口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片及串行接口(4)連接；所述的配變管理單元的控制電路包括一個(gè)可從出線管理單元接收掃描信號(hào)，并向出線管理單元發(fā)送配變?cè)O(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)信號(hào)的CPU核(5)，以及與出線管理單元相同的調(diào)制解調(diào)模塊(6)和功率放大電路(7)，在功率放大電路的輸出端與電力線路之間也依次連接有結(jié)合濾波器和藕合電容，在配變管理單元的控制電路中還有一個(gè)用來(lái)檢測(cè)配變?cè)O(shè)備狀態(tài)的配變檢測(cè)模塊，它通過(guò)數(shù)據(jù)總線與CPU核連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種對(duì)電力線路，特別是10KV電力線路中的配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)的配網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置。它由出線管理單元和配變管理單元組成，出線管理單元的控制電路包括有CPU核、調(diào)制解調(diào)模塊及功率放大電路，并依次經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)合濾波器和一個(gè)耦合電容與電力線路連接，CPU核與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)之間通過(guò)串行口標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換芯片及串行接口連接；配變管理單元的控制電路也包括有CPU核、調(diào)制解調(diào)模塊和功率放大電路，以及結(jié)合濾波器和藕合電容，此外它還包括一個(gè)配變檢測(cè)模塊。本實(shí)用新型能夠利用10KV電力線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，而不需要建立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，因而成本較低。
文檔編號(hào)H02J13/00GK2569424SQ02263788
公開(kāi)日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者馮迎春, 謝翠菊 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司鎮(zhèn)江供電公司