專利名稱：無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)查詢系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，用于供電部門遠(yuǎn)程、實時了解電網(wǎng) 的電力參數(shù)。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)的電力檢測設(shè)備不具有遠(yuǎn)程查詢和實時反饋信息的能力，用電部門在了解企業(yè)配 電房級別的電網(wǎng)電力參數(shù)時， 一般采用人工巡査，抄表計量的方式。這種方式不但人力成 本高，而且查詢速度慢，查詢周期長，因此效率很低，無法滿足對電網(wǎng)方便、實時的監(jiān)察 需求。
當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障前，電力參數(shù)也會表現(xiàn)異常。通過人力巡査無法取得發(fā)生異常情況的 地點(diǎn)和具體異常信息資料，因此無法做到提前預(yù)防， 一般都是在電力事故發(fā)生后才得到通 報。并且由于沒有情況記錄系統(tǒng)，用電部門在事故后也無法了解事故發(fā)生時電網(wǎng)的情況， 對事故原因也不方便分析。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，提供一種無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)不 斷的獲取電網(wǎng)的電力參數(shù)，并將其存儲于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中，電力部門可通過發(fā)送短信方式 查詢某地點(diǎn)配電房在某時間段的電力參數(shù)。當(dāng)電力參數(shù)出現(xiàn)異常且超過設(shè)定值時，該實用 新型主動向電力部門發(fā)送相應(yīng)信息，使電力部門能迅速反應(yīng)。
本實用新型的目的是通過以下措施實現(xiàn)的
一種無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括測量端和服務(wù)端，短 信通訊系統(tǒng)負(fù)責(zé)測量端和服務(wù)端之間的通訊。
所述測量端包括DSP控制系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、短信通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和人機(jī) 界面，所述的信號采集系統(tǒng)、短信通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和人機(jī)界面分別通過相應(yīng)的接
口與DSP控制系統(tǒng)連接，所述DSP控制系統(tǒng)接收并分析信號采集系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，所述 的測量端和服務(wù)端通過短信通訊系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)。
所述的短信通訊系統(tǒng)采用公共移動通信網(wǎng)絡(luò)GSM、 CDMA、 3G等第三方網(wǎng)絡(luò)為傳輸 平臺，以短信息的形式進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)傳送。
所述的信號采集系統(tǒng)包括依次相連的互感器、濾波器、采樣保持器、信號變換電路、AD轉(zhuǎn)換器等。
所述的測量端和服務(wù)端雙向通訊。 所述的人機(jī)界面對測量端進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)
本實用新型為電力部門提供遠(yuǎn)程、實時的電力參數(shù)査詢。在電網(wǎng)正常狀態(tài)下該裝置不
斷采集信號，DSP控制系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)置程序計算出電力參數(shù)，并將其記錄于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。
當(dāng)電網(wǎng)異常時通過短信通訊系統(tǒng)向服務(wù)端發(fā)出數(shù)據(jù)警告，使電力部分能夠迅速反應(yīng)。當(dāng)電 力部門希望了解特定地點(diǎn)特定時間段的電力參數(shù)時，可通過服務(wù)端向測量端發(fā)送査詢短信 息，測量端響應(yīng)該短信息，將數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)通反饋回服務(wù)端。因此本實用新 型方便了供電部門實時監(jiān)察電網(wǎng)，有較大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。


圖l、 2為本實用新型的工作原理框圖。 圖3為信號采集系統(tǒng)的原理圖。 圖4為DSP芯片引腳圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出實施例，對本實用新型作進(jìn)一步說明。但所給出的實施例不能理解 為對本實保護(hù)范圍的限制。因而該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本實用新型內(nèi)容所作出的一些 非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整也應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)范圍之例。
如圖l所示，本實用新型的無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，包括DSP (數(shù)字信號處理器) 控制系統(tǒng)、短信通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、人機(jī)界面和服務(wù)端。
(1)人機(jī)界面用于系統(tǒng)測量端參數(shù)的設(shè)置，以及故障參數(shù)的查詢，系統(tǒng)各模塊間工作是 否正常等功能，并顯示相關(guān)信息。人機(jī)界面主要采用12864的點(diǎn)陣液晶作為顯示部分，液 晶的主控芯片為7920，該液晶自帶中文字庫，方便的程序的編寫。按鍵主要有六個，功能 分別為向上、向下、向左、向右、確定、取消。
(4)如圖2所示，信號采集模塊主要有以下幾部分組成①電流、電壓互感器，電壓經(jīng) 過電壓互感器(PT) ZM103轉(zhuǎn)換成2mA的小信號，經(jīng)過采樣電阻轉(zhuǎn)換成小電壓信號，經(jīng) 過信號處理電路、低通濾波送入電力專用AD， ADS8375,進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換。電流信號經(jīng)過電 流互感器(CT) ZM104轉(zhuǎn)換成2.5mA的小信號，經(jīng)過采樣電阻轉(zhuǎn)換成小電壓信號。經(jīng)過信 號處理電路、低通濾波進(jìn)入電力專用AD, ADS8375，進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換。②低通濾波器，為了
4防止高頻信號的進(jìn)入，導(dǎo)致系統(tǒng)的誤差，在采樣保持器前，加入了低通濾波器的功能。③ 采樣保持器，保持采樣數(shù)據(jù)。④AD轉(zhuǎn)換器，信號經(jīng)過采樣保持器后，送入AD轉(zhuǎn)換器，將 模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。最后送入DSP控制系統(tǒng)，進(jìn)行計算分析。本實用新型的信號采 集系統(tǒng)，通過電壓和電流互感器采集電網(wǎng)信號，經(jīng)濾波器、采樣保持器，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器， 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供DSP控制系統(tǒng)分析。
(2) DSP控制系統(tǒng)部分的功能是處理信號數(shù)據(jù)、計算電力參數(shù)和協(xié)調(diào)各模塊之間的工 作。DSP芯片具有高可靠性，內(nèi)部集成DSP核方便于算法的實現(xiàn)。
DSP控制系統(tǒng)包括DSP芯片、晶振電路、時鐘電路、電平轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)存儲電路。 晶振電路，采用有源晶振，振蕩器的XTAR1弓l腳連接到DSP芯片的OSCl引腳上。 時鐘電路采用PCF8563芯片，與DSP芯片連接方式采用I2C總線方式(主要有SDA，
SCK)與DSP芯片相連。
數(shù)據(jù)存儲電路采用FM24C256芯片與DSP芯片連接，連接方式采用I2C總線方式。電
平轉(zhuǎn)換電路主要用于DSP與GSM模塊的連接，
電平轉(zhuǎn)換電路的芯片采用74LVX245,在本系統(tǒng)中采用了兩塊， 一片用于數(shù)據(jù)的傳輸，
一片用于數(shù)據(jù)的接收。
(3) 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)主控芯片為FM24C256，在該系統(tǒng)中USB采用HOST方式。供電人 員在現(xiàn)場通過U盤能把存儲數(shù)據(jù)拷貝到U盤，并帶回供電局，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
(4) 短信通訊模塊包含SIM卡座、天線連接座、電源插座以及數(shù)據(jù)線插座。該模塊通過 天線與服務(wù)端實現(xiàn)無線通信。數(shù)據(jù)線插座接口如下
RXD:模塊的串口接收，與上位機(jī)的TXD相連。 TXD:模塊的串口發(fā)送，與上位機(jī)的RXD相連。 GND:地線
CONT:命令控制、設(shè)置使用。
VOUT:電源輸出，為接口連接線或電平轉(zhuǎn)換板提供工作電源。
其中RXD， TXD， GND三根數(shù)據(jù)線為該模塊與DSP芯片的連接線，DSP芯片通過指 令控制信息傳輸和發(fā)送。
(5) 接口部分，DSP芯片與GSM模塊的通訊主要采用串口方式，主要有RXD、 TXD 與DSP芯片相連接，釆用AT命令來控制其工作。GSM模塊采用的是AM270模塊。
DSP芯片與USB模塊連接采用并口方式(主要有CS， INT， WR， RD4根控制線和 D0-D78根數(shù)據(jù)線，USB模塊采用了CH375B，該芯片具有主控模式和從機(jī)模式兩種模式供選擇。
(6)服務(wù)端為一臺外掛信息接收與語音通訊模塊的工作站，當(dāng)測量端測量的電力參數(shù)異 常時，服務(wù)端接收測量端發(fā)來的短信信息。服務(wù)端的工作人員也可以編輯和發(fā)送短信給測 量端，以便測量端反饋回需要的電力參數(shù)信息。
權(quán)利要求1.一種無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)查詢系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括測量端和服務(wù)端，以及負(fù)責(zé)測量端和服務(wù)端通訊的短信通訊系統(tǒng)；所述測量端包括DSP控制系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、短信通訊系統(tǒng)和人機(jī)界面，所述信號采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、短信通訊系統(tǒng)和人機(jī)界面分別通過相應(yīng)的接口與DSP控制系統(tǒng)連接；所述DSP控制系統(tǒng)接收并分析信號采集系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置算法計算出電網(wǎng)的各項電力參數(shù)，并將其存儲于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)；所述短信通訊系統(tǒng)負(fù)責(zé)測量端與服務(wù)端的聯(lián)絡(luò)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，其特征在于所述短信通訊系統(tǒng)的傳 輸平臺采用公共移動通信網(wǎng)絡(luò)GSM、 CDMA或3G第三方網(wǎng)絡(luò)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，其特征在于所述信號采集系統(tǒng)包括 依次相連的互感器、濾波器、采樣保持器、信號變換電路、AD轉(zhuǎn)換器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)査詢系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)檢測到電力參數(shù)異常 時，DSP控制系統(tǒng)控制揚(yáng)聲器報警。
專利摘要本實用新型涉及一種無線遠(yuǎn)程電網(wǎng)參數(shù)查詢系統(tǒng)，包括DSP控制系統(tǒng)、短信通訊系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、人機(jī)界面和服務(wù)端。信號采集系統(tǒng)不斷收集電網(wǎng)信號，通過濾波、采樣保持、A/D轉(zhuǎn)換等步驟后將數(shù)據(jù)傳輸給DSP控制系統(tǒng)。當(dāng)電力參數(shù)出現(xiàn)異常且超過特定數(shù)值時，DSP控制系統(tǒng)將此時的參數(shù)數(shù)值連同警報信息經(jīng)短信通訊系統(tǒng)發(fā)送到供電部門的服務(wù)端，使電力部門能迅速排查異常原因。DSP控制系統(tǒng)也將此時的電力參數(shù)記錄在數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中，以便日后核對。電力部門也可主動通過短信通訊系統(tǒng)查詢用電企業(yè)某一時段的電力參數(shù)，方便供電部門隨時了解電網(wǎng)質(zhì)量。本實用新型為電力部門監(jiān)察電網(wǎng)開辟了一條新的途徑，節(jié)省了人力資源，有較大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號H02J13/00GK201430471SQ20092003617
公開日2010年3月24日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者于冬鋒, 吳芳柱, 徐旭東 申請人:南京奧立創(chuàng)智能科技有限公司