一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及有載調(diào)容調(diào)壓變壓器控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，移動終端和有載調(diào)容調(diào)壓變壓器之間通過無線通信的方式實現(xiàn)了參數(shù)的傳遞和控制，可以使得有載調(diào)容調(diào)壓變壓器控制裝置與附近的終端進行無線通信，提高了維護效率，并且減小了用戶操作有載調(diào)容變壓器的危險性。
【專利說明】一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及有載調(diào)容調(diào)壓變壓器控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有配電系統(tǒng)中，因沒有可靠的科學(xué)分析計算做支撐，使得變壓器容量的選取常常依據(jù)用電戶數(shù)大概估算，而且隨著人們生活水平的不斷提高，用電負荷的晝夜變化和季節(jié)變化情況越來越凸顯，這就使得變壓器生產(chǎn)廠家必須研制出在不損害供電可靠性的情況下，既能夠根據(jù)負荷變化和出口電壓的高低來帶電操作的有載調(diào)容調(diào)壓變壓器。
[0003]有載調(diào)容調(diào)壓變壓器是一種具有大小兩種額定容量的配電變壓器，該產(chǎn)品通過有載調(diào)容調(diào)壓控制器自動檢測低壓側(cè)電壓、電流大小，并通過有載調(diào)容調(diào)壓開關(guān)，在配電變壓器不停電的情況下，對配電變壓器容量檔位、電壓檔位進行自動切換，從而完成配電變壓器大小容量和電壓分接的自動調(diào)整。
[0004]目前有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的有載調(diào)容調(diào)壓智能控制器可以記錄該變壓器的運行情況，但是所記錄的運行數(shù)據(jù)和事件只能通過通信串口進行下載，這樣給運行維護人員管理和使用有載調(diào)容調(diào)壓控制器帶來了諸多不便，而且還會由于誤操作帶來不必要的麻煩，同時存在安全隱患。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中有載調(diào)容調(diào)壓變壓器通信不便捷，容易造成人身危險的問題，提供了一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，通過無線方式與有載調(diào)容調(diào)壓變壓器進行通信和控制，獲得調(diào)容調(diào)壓檔位等信息，保證巡檢人員的人身安全。
[0006]本實用新型實施例提供了一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，包括，
[0007]所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器進一步包括，核心處理單元，電流互感器，電壓互感器，調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元，調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元，第一無線通信單元，調(diào)容驅(qū)動單元，調(diào)壓驅(qū)動單元;
[0008]所述核心處理單元分別與所述電流互感器，電壓互感器，調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元，調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元，第一無線通信單元，調(diào)容驅(qū)動單元和調(diào)壓驅(qū)動單元相連接；所述調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元與調(diào)容驅(qū)動單元相連接，所述調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元與調(diào)壓驅(qū)動單元相連接；
[0009]所述電流互感器用于獲取所述有載調(diào)容變壓器的電流信息，所述電壓互感器用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的電壓信息，所述調(diào)容狀態(tài)檢測單元用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)容信息，所述調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)壓信息，所述第一無線通信單元用于與移動終端通信；
[0010]移動通信終端進一步包括，第二無線通信單元，存儲單元，輸入輸出單元；
[0011]所述第二無線通信單元與所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的第一無線通信單元相通信，所述存儲單元用于存儲所述第二無線通信單元接收到的數(shù)據(jù)，所述輸入輸出單元用于用戶輸入控制命令，通過所述第二無線通信單元發(fā)送給所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器。
[0012]根據(jù)本實用新型實施例所述一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)的一個進一步的方面，所述存儲單元為Flash芯片。
[0013]根據(jù)本實用新型實施例所述一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)的再一個進一步的方面，所述第一無線通信單元和第二無線通信單元為Zigbee通信單元，Wlan通信單元,藍牙通信單元,或者為近場通信單元。
[0014]根據(jù)本實用新型實施例所述一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)的另一個進一步的方面，所述移動通信終端還包括處理單元，分別與第二無線通信單元，存儲單元，輸入輸出單元相連接，用于控制所述第二無線通信單元，存儲單元和輸入輸出單元。
[0015]根據(jù)本實用新型實施例所述一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)的另一個進一步的方面，所述輸入輸出單元為全功能鍵盤或者液晶觸摸屏幕。
[0016]通過上述實施例中移動終端和有載調(diào)容調(diào)壓變壓器之間的無線通信，可以確保巡檢人員獲得有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的參數(shù)信息，并實現(xiàn)對其的控制，又確保了尋就愛你人員的人身安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0018]圖1所示為本實用新型實施例一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2所示為本實用新型實施例移動終端處理器與存儲單元的連接示意圖；
[0020]圖3所示為本實用新型實施例移動終端處理單元與第二無線通信單元的連接示意圖；
[0021]圖4所示為本實用新型實施例中nRF401芯片詳細結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5所示為本實用新型實施例有載調(diào)容調(diào)壓變壓器調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元104或調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元105的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0024]如圖1所示為本實用新型實施例一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器進一步包括，核心處理單元101，電流互感器102，電壓互感器103，調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元104，調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元105，第一無線通信單元106，調(diào)容驅(qū)動單元110，調(diào)壓驅(qū)動單元111 ;
[0026]所述核心處理單元101分別與所述電流互感器102，電壓互感器103，調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元104，調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元105，第一無線通信單元106，調(diào)容驅(qū)動單元110和調(diào)壓驅(qū)動單元111相連接；所述調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元105與調(diào)容驅(qū)動單元110相連接，所述調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元106與調(diào)壓驅(qū)動單元111相連接。
[0027]所述電流互感器102用于獲取所述有載調(diào)容變壓器的電流信息，所述電壓互感器103用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的電壓信息，所述調(diào)容狀態(tài)檢測單元104用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)容信息，所述調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元105用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)壓信息，所述第一無線通信單元106用于與移動終端通信；
[0028]移動通信終端進一步包括，第二無線通信單元107，存儲單元108，輸入輸出單元109 ；
[0029]所述第二無線通信單元107與所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的第一無線通信單元106相通信，所述存儲單元108用于存儲所述第二無線通信單元107接收到的數(shù)據(jù)，所述輸入輸出單元109用于用戶輸入控制命令，通過所述第二無線通信單元107發(fā)送給所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器。
[0030]作為本實用新型的一個實施例，所述存儲單元108可以為Flash芯片。
[0031]作為本實用新型的一個實施例，所述第一無線通信單元和第二無線通信單元均可以為Zigbee通信單元，Wlan通信單元,藍牙通信單元,或者為近場通信單元。
[0032]作為本實用新型的一個實施例，所述移動通信終端還包括處理單元，分別與第二無線通信單元107，存儲單元108，輸入輸出單元109相連接，用于控制所述第二無線通信單元107，存儲單元108，輸入輸出單元109。
[0033]作為本實用新型的一個實施例，所述輸入輸出單元109可以為全功能鍵盤或者液晶觸摸屏幕。
[0034]如圖2所示為本實用新型實施例移動終端處理器與存儲單元的連接示意圖。
[0035]在本實施例中，處理單元可以采用UPSD3234A單片機，它是一款由意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的基于8052內(nèi)核的增強型Flash單片機，該單片機包含I個帶8032微控制器的Flash PSD、2塊Flash存儲器、SRAM、通用I/O 口可編程邏輯、管理監(jiān)控功能模塊，并可實現(xiàn)USB、I2C、ADC、DAC和PWM功能。其中，片內(nèi)8032微控制器，帶有2個標準異步通信口、3個16位定時/計數(shù)器、I個外部中斷以及JTAG ISP接口(用于在系統(tǒng)編程)。
[0036]在本實施例中內(nèi)部存儲單元為FLASH芯片，可以采用K9F1208芯片，它是Samsung公司生產(chǎn)的512Mb (64MX8位)NAND Flash存儲器。該存儲器的工作電壓為2.7?3.6V，內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)為528字節(jié)X 32頁X 4096塊，頁大小為528字節(jié)，塊大小為(16KB+512字節(jié))；可實現(xiàn)程序自動擦寫、頁程序、塊擦除、智能的讀/寫和擦除操作，一次可以讀/寫或者擦除4頁或者塊的內(nèi)容，內(nèi)部有命令寄存器。該器件按功能可以劃分為:存儲陣列、輸入/輸出緩沖、命令寄存器、地址譯碼寄存器和控制邏輯產(chǎn)生。其中，命令寄存器用來確定外部設(shè)備對存儲器進行操作的類型；地址譯碼寄存器用于保存被訪問的地址并產(chǎn)生相應(yīng)的譯碼選通信號。單片機通過8位I/O端口分時復(fù)用訪問器件命令、地址和數(shù)據(jù)寄存器，完成對芯片內(nèi)存儲器的訪問。
[0037]UPSD3234A的數(shù)據(jù)總線DATAO?7直接連接到K9F1208的數(shù)據(jù)線上。K9F1208的讀/寫信號直接通過UPSD3234A的讀/寫信號驅(qū)動，K9F1208的ALE地址允許信號、CLE命令允許信號、片選使能信號分別由UPSD3234A的P43、P44、P45來控制，而K9F1208的R/B狀態(tài)輸出信號由UPSD3234A的P46來讀取。
[0038]如圖3所示為本實用新型實施例移動終端處理單元與第二無線通信單元的連接示意圖。
[0039]在本實施例中，無線通信單元可采用nRF401芯片實現(xiàn)，nRF401芯片是一種無線傳輸收發(fā)一體化芯片，最大速率可達20Kpbs，nRF401使用20引腳的SSOCI封裝將高頻發(fā)射、高頻接收、(PLL)合成、頻移鍵控(Frequency-shift keying,FSK)調(diào)制、FSK解調(diào)、多頻道切換等功能進行高度集成，具有性能優(yōu)異，價格低廉和使用方便，工作頻率穩(wěn)定可靠，nRF401芯片的外圍元件很少，只有一個基準晶振和幾個無源器件，沒有調(diào)試部件，可以直接和單片機接口，便于設(shè)計生產(chǎn)，功耗極低，適合于便攜及手持產(chǎn)品的設(shè)計。nRF401外接參考晶振為4MHz，通過內(nèi)部的頻率合成器合成為433MHz ISM頻段設(shè)計的真正單片無線收發(fā)芯片，它采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，發(fā)射功率可以調(diào)整，最大發(fā)射功率是+lOdBm。由于采用了低發(fā)射功率，高接收靈敏度的設(shè)計，滿足無線電管制要求，無需使用許可證，是ISM(IndustrialScientific Medical)頻段低功率無線應(yīng)用的理想選擇。其中nRF401芯片的XCl和XC2管腳為晶振輸入，連接4MHz的晶振芯片，核心處理單元的Π和Χ2管腳為晶振輸入，連接4MHz的晶振芯片。
[0040]如圖4所示為本實用新型實施例中nRF401芯片詳細結(jié)構(gòu)圖。
[0041]在本實施例中只說明主要管腳，其中XC1、XC2指晶振輸入管腳，連接4MHz的晶振芯片，F(xiàn)ILTl管腳為環(huán)形濾波器輸入管腳，VC01.、VC02為外部電感輸入管腳，DIN、DOUT為數(shù)據(jù)輸入、輸出管腳，TXEN為數(shù)據(jù)收發(fā)使能位(即TXEN-1，數(shù)據(jù)發(fā)送；ΤΧΕΝ-0，數(shù)據(jù)接收)，PWR.UP管腳為電源輸入管腳，CS為通道選擇管腳，RF-PWR為收發(fā)電源設(shè)定管腳。ANTUANT2管腳連接天線601，R2、C3、C4組成了濾波電路，保證傳輸數(shù)據(jù)不受干擾，可靠傳輸。
[0042]如圖5所示為本實用新型實施例有載調(diào)容調(diào)壓變壓器調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元104或調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元105的結(jié)構(gòu)示意圖，其可以用于獲取調(diào)壓信息或者用于獲取調(diào)容信息。
[0043]在本實施例中以調(diào)壓為例進行說明，在調(diào)容過程中可以通過同樣的電路與調(diào)容開關(guān)裝置的操作機構(gòu)進行連接，以獲取調(diào)容信息。
[0044]調(diào)壓開關(guān)的位置信號通過其輔助觸點引出，輔助觸點在調(diào)壓開關(guān)裝置的操動機構(gòu)中與調(diào)壓開關(guān)的傳動軸連動，上述開關(guān)的輔助觸點實際上相當于繼電器的一組輸出節(jié)點，輔助觸點位置與調(diào)壓開關(guān)的位置一一對應(yīng)。這樣，只須將輔助觸點的信息采集進來就完成了調(diào)壓開關(guān)位置狀態(tài)信號的采集?？梢圆捎霉怆婑詈想娐稶4進行電氣隔離，以保護裝置不易受損壞，其中電容用于濾波，二極管是為了保護光電耦合器U4。
[0045]在本實用新型的實施例中，用戶通過移動終端的輸入輸出單元輸入對有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)容、調(diào)壓值設(shè)定可以實現(xiàn)控制有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的目的。具體的:
[0046]處理單元通過調(diào)用內(nèi)存中的程序啟動定值修改界面，并將該定值修改界面?zhèn)魉徒o液晶顯示屏進行顯示。其中，定值是指使調(diào)容調(diào)壓開關(guān)高、低容和高低壓投切設(shè)定的門限定值和時間定值，所述門限定值是指調(diào)容時的高容門限值和低容門限值以及調(diào)壓時的高低壓門限值，時間定值是指調(diào)容調(diào)壓時的高低容延時時間和高低壓延時時間。
[0047]用戶通過鍵盤或者所述顯示屏幕上的虛擬按鍵輸入定值修改命令。
[0048]所述處理單元通過所述輸入輸出單元接收到所述定值修改命令，通過第二無線通信單元將定值修改命令發(fā)送給有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的第一無線通信單元。
[0049]有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的第一通信單元接收到定值修改該命令后通過核心處理單元控制調(diào)容和調(diào)壓的驅(qū)動部件對調(diào)容調(diào)壓檔位進行調(diào)整，隨著調(diào)容調(diào)壓驅(qū)動部件檔位的改變，所述調(diào)容狀態(tài)檢測單元和調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元獲得調(diào)容和調(diào)壓后的檔位信息，所述核心處理單元根據(jù)上述信息和有載調(diào)容調(diào)壓變壓器通過電流互感器、電壓互感器采集到的電流和電壓信息等生成響應(yīng)報文通過第一無線通信單元發(fā)送給移動終端的第二無線通信單元。
[0050]第二無線通信單元判斷是否接收到有載調(diào)容調(diào)壓變壓器回復(fù)定值修改命令的響應(yīng)報文，如果接收到響應(yīng)報文則所述第二無線通信單元將接收到的響應(yīng)報文進行解包處理，將響應(yīng)報文轉(zhuǎn)換為核心處理單元可識別的數(shù)據(jù)格式，并傳送給處理單元。
[0051]如果沒有接收到響應(yīng)報文，則查詢失敗，處理單元在顯示屏上顯示提示信息，并提示用戶重新輸入定值修改命令。
[0052]處理單元判斷接收到的報文格式是否正確，如果正確則處理單元將報文進行處理，獲得報文中的數(shù)據(jù)信息，所述數(shù)據(jù)信息包括有載調(diào)容調(diào)壓變壓器當前的調(diào)容調(diào)壓開關(guān)高、低容和高、低壓投切設(shè)定的門限定值和時間定值等狀態(tài)信息。
[0053]如果報文格式錯誤，則查詢失敗，處理單元在顯示屏上顯示提示信息，并提示用戶重新輸入定值修改命令。
[0054]處理單元將所述數(shù)據(jù)信息顯示在顯示屏中。
[0055]處理單元還將所述數(shù)據(jù)信息傳送給存儲單元，例如可擦除可編程ROM芯片(Erasable Programmable ROM, EPROM), Flash存儲芯片，或者還可以通過存儲器接口傳送給外接的存儲卡，例如SD卡(Secure Digital Card)等進行存儲。
[0056]本實用新型通過上述的通信系統(tǒng)可以可在距離臺區(qū)幾十米以內(nèi)即可與有載調(diào)容調(diào)壓變壓器進行通信，它能夠?qū)崟r監(jiān)測有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的運行參數(shù)(電流、電壓、有功功率、無功功率等)和調(diào)容調(diào)壓開關(guān)的運行狀態(tài)(調(diào)壓的檔位和高低容檔位)，而且能夠根據(jù)負載率的情況和出口電壓大小修改高低容調(diào)容和高低壓的定值參數(shù)，使變壓器可以更加可靠和經(jīng)濟的運行。同時本手持終端可以遠程控制開關(guān)，可下載和保存變壓器運行數(shù)據(jù)，進行計算分析和曲線生成，此外，遠程實現(xiàn)程序升級和數(shù)據(jù)下載功能，并可通過通信串口直接和電腦進行連接，方便將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
[0057]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，其特征在于包括， 所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器進一步包括，核心處理單元，電流互感器，電壓互感器，調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元，調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元，第一無線通信單元，調(diào)容驅(qū)動單元，調(diào)壓驅(qū)動單元； 所述核心處理單元分別與所述電流互感器，電壓互感器，調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元，調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元，第一無線通信單元，調(diào)容驅(qū)動單元和調(diào)壓驅(qū)動單元相連接；所述調(diào)容狀態(tài)監(jiān)測單元與調(diào)容驅(qū)動單元相連接，所述調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元與調(diào)壓驅(qū)動單元相連接； 所述電流互感器用于獲取所述有載調(diào)容變壓器的電流信息，所述電壓互感器用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的電壓信息，所述調(diào)容狀態(tài)檢測單元用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)容信息，所述調(diào)壓狀態(tài)監(jiān)測單元用于獲取所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的調(diào)壓信息，所述第一無線通信單元用于與移動終端通信； 移動通信終端進一步包括，第二無線通信單元，存儲單元，輸入輸出單元； 所述第二無線通信單元與所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的第一無線通信單元相通信，所述存儲單元用于存儲所述第二無線通信單元接收到的數(shù)據(jù)，所述輸入輸出單元用于用戶輸入控制命令，通過所述第二無線通信單元發(fā)送給所述有載調(diào)容調(diào)壓變壓器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲單元為Flash芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線通信單元和第二無線通信單元為Zigbee通信單元，Wlan通信單元，藍牙通信單元，或者為近場通信單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述移動通信終端還包括處理單元，分別與第二無線通信單元，存儲單元，輸入輸出單元相連接，用于控制所述第二無線通信單元，存儲單元和輸入輸出單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有載調(diào)容調(diào)壓變壓器的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入輸出單元為全功能鍵盤或者液晶觸摸屏幕。
【文檔編號】H02J13/00GK204012930SQ201420378027
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】王思源, 高翔, 解祥燕, 嚴璽, 于振, 李絢麗, 林祺蓉, 王合建, 王福潤, 葛濤 申請人:國網(wǎng)山東省電力公司濟南供電公司, 北京電研華源電力技術(shù)有限公司