一種智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，包括控制板、觸摸式液晶顯示單元和無線通訊主控單元模塊；控制板上設(shè)有環(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元、開關(guān)狀態(tài)分析電路、人體感應(yīng)單元、語音控制單元、CPU檢測(cè)單元、高壓帶電顯示單元、供電裝置和轉(zhuǎn)換開關(guān)單元；觸摸式液晶顯示單元包括主界面、參數(shù)設(shè)置界面、觸頭溫度顯示界面、地址設(shè)置界面、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控曲線界面、歷史曲線界面和報(bào)警顯示界面；無線通訊主控單元模塊包括發(fā)射接收單元、按鍵復(fù)位單元、LED顯示單元、串口通訊單元和電源處理單元；控制板通過RS232與觸摸式液晶顯示單元連接；控制板通過RS485、串口通訊單元與無線通訊主控單元模塊連接。采用IPv6有效地解決了開關(guān)柜進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸問題。
【專利說明】一種智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及戶內(nèi)開關(guān)柜檢測(cè)裝置和新一代IPv6網(wǎng)絡(luò)通訊裝置，特別是在大型的電廠、煤礦、鋼鐵、冶金以及小區(qū)和變電站等領(lǐng)域使用于6-35KV戶內(nèi)開關(guān)柜中，適用于多個(gè)開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)快速、大范圍的組網(wǎng)和數(shù)據(jù)信息的傳輸。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的智能開關(guān)柜無線通訊裝置的數(shù)據(jù)通訊都是通過IPv4實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，IPv4是Internet Protocol vers1n 4(網(wǎng)際協(xié)議版本4)白勺英文簡稱，而中文簡稱為“網(wǎng)協(xié)版4”。目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族。IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議。今天的互聯(lián)網(wǎng)大多數(shù)應(yīng)用的是IPv4協(xié)議，IPv4協(xié)議已經(jīng)使用了 20多年，在這20多年的應(yīng)用中，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用取得了巨大的成功，同時(shí)隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，它也面臨著越來越不容忽視的危機(jī)現(xiàn)存的IPv4網(wǎng)絡(luò)潛伏著兩大危機(jī):地址枯竭和路由表急劇膨脹。盡管可以用私網(wǎng)地址(NAT技術(shù))來彌補(bǔ)IP地址的不足，用無類別域間路由CIDR來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼，并層次化地址以抑制路由表的增長，但這些暫時(shí)性的緩解措施都伴隨著負(fù)面影響，并不能從根本上解決以上危機(jī)。這些都促使了 IPv6的出現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，該裝置是專為智能化電網(wǎng)需求而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種自動(dòng)化顯示、控制和通訊裝置，它完全符合智能化電站要求的測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動(dòng)化的特征要求。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，包括控制板、觸摸式液晶顯示單元和無線通訊主控單元模塊；
[0006]所述控制板上依次設(shè)置有環(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元、開關(guān)狀態(tài)分析電路、人體感應(yīng)單元、語音控制單元、CPU檢測(cè)單元、高壓帶電顯示單元、供電裝置和轉(zhuǎn)換開關(guān)單元；
[0007]所述觸摸式液晶顯示單元包括主界面、參數(shù)設(shè)置界面、觸頭溫度顯示界面、地址設(shè)置界面、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控曲線界面、歷史曲線界面和報(bào)警顯示界面；
[0008]所述無線通訊主控單元模塊包括發(fā)射接收單元、按鍵復(fù)位單元、LED顯示單元、串口通訊單元和電源處理單元；
[0009]所述控制板通過RS232與觸摸式液晶顯示單元連接；控制板通過RS485、串口通訊單元與無線通訊主控單元模塊連接。
[0010]進(jìn)一步地,所述發(fā)射接收單元與功率放大單元連接,功率放大單元通過柱狀路由器與通訊管理器連接，通訊管理器連接至上位機(jī)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述控制板設(shè)有電源接口，通過電源接口連接電源處理單元至無線通訊主控單元模塊。
[0012]進(jìn)一步地，所述環(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元設(shè)有環(huán)境溫度傳感器，環(huán)境溫度傳感器與系統(tǒng)超限報(bào)警器連接，超限報(bào)警器連接有語音提示器。
[0013]進(jìn)一步地，所述參數(shù)設(shè)置界面為環(huán)境溫濕度限值設(shè)置界面。
[0014]進(jìn)一步地，所述觸頭溫度顯示界面包括有六路觸頭溫度顯示及對(duì)應(yīng)柱狀圖顯示界面。
[0015]進(jìn)一步地，所述地址設(shè)置界面為斷路器無線地址設(shè)置界面。
[0016]本實(shí)用新型采用下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心IPv6、微機(jī)測(cè)量與控制技術(shù)，取代了開關(guān)柜上電氣一次回路模擬指示牌，對(duì)開關(guān)柜內(nèi)的溫度、濕度和觸頭溫升進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)、顯示；對(duì)斷路器狀態(tài)、手車(隔離開關(guān))狀態(tài)、接地開關(guān)狀態(tài)、儲(chǔ)能狀態(tài)、高壓帶電狀態(tài)等進(jìn)行非常醒目的顯示；還配有分閘/合閘、遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和儲(chǔ)能開關(guān)；具有帶電閉鎖功能；從而進(jìn)一步保障電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行；還具有CPU檢測(cè)功能，為系統(tǒng)自身安全正常運(yùn)行提供有力保障；人體感應(yīng)功能為系統(tǒng)的安全性提供保障；同時(shí)，采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議IPv6，解決了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶來的IP地址資源匱乏和廣播風(fēng)暴的問題，十分快捷有效的IP地址分配和組網(wǎng)，有效的處理了多面開關(guān)柜同時(shí)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸。
[0017]本實(shí)用新型智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置解決了 IPv4所存在的IP地址不夠分配和廣播風(fēng)暴的問題，能夠快速對(duì)所有開關(guān)柜相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭建、認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、地址注冊(cè)，能夠遠(yuǎn)距離，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大的實(shí)現(xiàn)了整個(gè)小區(qū)、變電站、或一個(gè)地區(qū)的路由監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]本實(shí)用新型與已有的技術(shù)相比具有以下特點(diǎn):
[0019]1、本實(shí)用新型視窗界面十分美觀、清晰、各種狀態(tài)一目了然，動(dòng)態(tài)模擬顯示一次回路的工作位、實(shí)驗(yàn)位、斷路器分/合、接地刀分/合、儲(chǔ)能和未儲(chǔ)能狀態(tài)，顯示內(nèi)容隨功能變換。
[0020]2、本實(shí)用新型為雙總線結(jié)構(gòu)，向下連接各種傳感器，向上可通過先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)連接上位機(jī)信息交互平臺(tái)。
[0021]3、本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，成功的將處于高壓端的斷路器觸頭、母線以及柜內(nèi)環(huán)境溫濕度等各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集端，給高壓開關(guān)狀態(tài)檢修提供了十分重要的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0022]4、更加清晰、美觀的動(dòng)態(tài)一次回路模擬顯示圖形。本實(shí)用新型用十分清晰、美觀的彩色LCD圖形，動(dòng)態(tài)模擬顯示一次回路的工作位、實(shí)驗(yàn)位、斷路器分/合、接地刀分/合、儲(chǔ)能和未儲(chǔ)能狀態(tài)。本實(shí)用新型增加了開關(guān)柜編號(hào)，方便操作人員的查看以及后期維護(hù)。
[0023]5、觸頭測(cè)溫功能。本功能特別針對(duì)高壓斷路器手車結(jié)構(gòu)中動(dòng)、靜觸頭之間存在的接觸電阻由于老化和氧化等因素而增大，從而引起電力系統(tǒng)重大事故這一問題而開發(fā)的智能在線檢測(cè)功能。該功能集在線監(jiān)測(cè)、后臺(tái)界面顯示、即時(shí)報(bào)警和統(tǒng)計(jì)分析功能于一體，準(zhǔn)確反映觸頭的溫升和環(huán)境溫度，從根本上杜絕溫升隱患。
[0024]6、通訊終端采用國際先進(jìn)的下一代互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議IPv6的無線傳輸技術(shù)。解決了無線信號(hào)的互相干擾問題和數(shù)據(jù)傳輸糾錯(cuò)問題。相較于當(dāng)前我們所使用的Internet它的優(yōu)點(diǎn)為無限的地址空間、簡化的報(bào)頭和靈活的擴(kuò)展、層次化的地址結(jié)構(gòu)、即插即用的連網(wǎng)方式、網(wǎng)絡(luò)層的認(rèn)證與加密、服務(wù)質(zhì)量的滿足、對(duì)移動(dòng)性更好的支持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中:
[0026]圖1是本實(shí)用新型智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置系統(tǒng)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，在此本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0028]如圖1所示，智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，包括控制板、觸摸式液晶顯示單元和無線通訊主控單元模塊。其中，控制板上依次設(shè)置有環(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元、開關(guān)狀態(tài)分析電路、人體感應(yīng)單元、語音控制單元、CPU檢測(cè)單元、高壓帶電顯示單元、供電裝置和轉(zhuǎn)換開關(guān)單元；觸摸式液晶顯示單元包括主界面、參數(shù)設(shè)置界面、觸頭溫度顯示界面、地址設(shè)置界面、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控曲線界面、歷史曲線界面和報(bào)警顯示界面；無線通訊主控單元模塊包括發(fā)射接收單元、按鍵復(fù)位單元、LED顯示單元、串口通訊單元和電源處理單元；發(fā)射接收單元與功率放大單元連接，功率放大單元通過柱狀路由器與通訊管理器連接，通訊管理器連接至上位機(jī)?？刂瓢逋ㄟ^RS232與觸摸式液晶顯示單元連接；控制板通過RS485、串口通訊單元與無線通訊主控單元模塊連接。
[0029]本裝置主要實(shí)現(xiàn)將RS485傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)給用戶和把用戶的設(shè)置通過IPv6網(wǎng)絡(luò)接收后傳給控制板。
[0030]無線通訊主控單元模塊通過RS485和控制板相連，將控制板內(nèi)的數(shù)據(jù)通過IPv6網(wǎng)絡(luò)發(fā)送柱狀路由器，柱狀路由器通過通訊管理器將數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，反之?dāng)?shù)據(jù)也可通行。[0031 ] 在控制板上設(shè)有電源接口，通過電源接口連接電源處理單元至無線通訊主控單元模塊?？刂瓢迳系沫h(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元設(shè)有環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器與系統(tǒng)超限報(bào)警器，超限報(bào)警器連接有語音提示器。
[0032]在觸摸液晶顯示單元中，參數(shù)設(shè)置界面為環(huán)境溫濕度限值設(shè)置界面。觸頭溫度顯示界面包括有六路觸頭溫度顯示及對(duì)應(yīng)柱狀圖顯示界面。地址設(shè)置界面為斷路器無線地址設(shè)置界面。
[0033]人體感應(yīng)單元和轉(zhuǎn)換開關(guān)單元；還帶有RS485通訊功能。觸摸式液晶顯示單元包括主界面，參數(shù)設(shè)置界面(環(huán)境溫濕度限值設(shè)置界面)，觸頭溫度顯示界面(實(shí)時(shí)六路觸頭溫度顯示及對(duì)應(yīng)柱狀圖顯示界面)，地址設(shè)置界面(斷路器無線地址設(shè)置界面)，實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控曲線界面，歷史曲線界面(歷史溫度曲線圖界面)和報(bào)警顯示界面?？刂瓢迮c觸摸式液晶顯示單元通過RS232連接。無線通訊控制單元有按鍵復(fù)位單元、LED指示單元、電源轉(zhuǎn)換單元、發(fā)射接收單元、功放單元和串口通訊單元，串口通訊主要為RS-485通訊，它和主控單元的485相連，實(shí)現(xiàn)上下行數(shù)據(jù)的互相傳輸。
[0034]無線通訊主控單元模塊具有發(fā)射和接收功能，其工作頻段為900MHZ，由電源處理單元、按鍵復(fù)位單元、串口通訊單元、LED顯示電路、控制電路和發(fā)射接收電路組成，當(dāng)正在網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)時(shí)黃燈閃爍，網(wǎng)絡(luò)搭建完成后綠燈亮。
[0035]無線通訊主控單元模塊發(fā)射接收前端加有功率放大單元，盡可能的提高了傳輸距離，而且通過900MHZ的棒狀天線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)一步加大了傳輸力度。
[0036]無線通訊主控單元模塊本身包含有發(fā)射和接收功能，通過主控板連接電源實(shí)現(xiàn)供電，與主控板通過RS485連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過IPv6網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去或接收外來數(shù)據(jù)，通訊頻段為900MHZ，目前測(cè)試最遠(yuǎn)傳輸距離為上千米(空曠處)，室內(nèi)大概500米左右。
[0037]本實(shí)用新型工作原理如下:
[0038]本實(shí)用新型以ARM系統(tǒng)為核心，采用多優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)機(jī)制，提高了控制的實(shí)時(shí)性。裝置功能單元采用模塊化設(shè)計(jì)，各功能模塊相互獨(dú)立，由智能開關(guān)柜綜合檢測(cè)裝置統(tǒng)一控制。各模塊單元分別實(shí)現(xiàn)了各類信號(hào)的處理和測(cè)量，通過統(tǒng)一的通信總線接口與智能開關(guān)柜綜合檢測(cè)裝置連接并實(shí)現(xiàn)可靠通信，最終由智能開關(guān)柜綜合檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)顯示各種測(cè)量參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。智能開關(guān)柜綜合檢測(cè)裝置提供了大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及歷史數(shù)據(jù)查詢功能，并最終通過先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)IPv6實(shí)現(xiàn)多面開關(guān)柜的組網(wǎng)、IP地址分配、認(rèn)證、注冊(cè)、路由檢查和有效路徑判斷。
[0039]本實(shí)用新型具有下述功能:
[0040]1、開關(guān)柜相關(guān)狀態(tài)信息檢測(cè)功能:
[0041]包括環(huán)境溫濕度檢測(cè)、觸頭溫度檢測(cè)、人體感應(yīng)功能、高壓帶電顯示功能、系統(tǒng)CPU檢測(cè)功能和管理平臺(tái)鏈接功能。
[0042]2、新型觸摸顯示功能:
[0043]能清晰的顯示多面開關(guān)柜一次系統(tǒng)狀態(tài)圖、相關(guān)斷路器狀態(tài)信息、觸頭溫度信息、環(huán)境溫濕度信息和高壓帶電信息；觸摸式操作相關(guān)地址狀態(tài)的修改。
[0044]3、先進(jìn)的無線通訊裝置:
[0045]無線模塊通過485采集開關(guān)柜主控模塊上的數(shù)據(jù)，通過IPv6網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳輸給柱狀路由器，柱狀路由器接收到數(shù)據(jù)后通過通訊管理器將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，反之一樣。當(dāng)柱狀路由器在組網(wǎng)和發(fā)現(xiàn)路由的過程中無線模塊上的黃色LED燈不停閃爍，提示用戶正在網(wǎng)絡(luò)查找階段，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶設(shè)備后黃燈停止閃爍，綠燈亮，提示用戶網(wǎng)路已經(jīng)搭建完成，數(shù)據(jù)正在傳輸。
[0046]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述【具體實(shí)施方式】，上述【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型的宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:包括控制板、觸摸式液晶顯示單元和無線通訊主控單元模塊； 所述控制板上依次設(shè)置有環(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元、開關(guān)狀態(tài)分析電路、人體感應(yīng)單元、語音控制單元、CPU檢測(cè)單元、高壓帶電顯示單元、供電裝置和轉(zhuǎn)換開關(guān)單元； 所述觸摸式液晶顯示單元包括主界面、參數(shù)設(shè)置界面、觸頭溫度顯示界面、地址設(shè)置界面、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控曲線界面、歷史曲線界面和報(bào)警顯示界面； 所述無線通訊主控單元模塊包括發(fā)射接收單元、按鍵復(fù)位單元、LED顯示單元、串口通訊單元和電源處理單元； 所述控制板通過RS232與觸摸式液晶顯示單元連接；控制板通過RS485、串口通訊單元與無線通訊主控單元模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:所述發(fā)射接收單元與功率放大單元連接，功率放大單元通過柱狀路由器與通訊管理器連接，通訊管理器連接至上位機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:所述控制板設(shè)有電源接口，通過電源接口連接電源處理單元至無線通訊主控單元模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:所述環(huán)境溫濕度檢測(cè)及控制單元設(shè)有環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器與系統(tǒng)超限報(bào)警器，超限報(bào)警器連接有語音提示器。
5.如權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:所述參數(shù)設(shè)置界面為環(huán)境溫濕度限值設(shè)置界面。
6.如權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:所述觸頭溫度顯示界面包括有六路觸頭溫度顯示及對(duì)應(yīng)柱狀圖顯示界面。
7.如權(quán)利要求1所述的智能開關(guān)柜無線IPv6自組網(wǎng)通訊裝置，其特征在于:所述地址設(shè)置界面為斷路器無線地址設(shè)置界面。
【文檔編號(hào)】H04L29/06GK204046275SQ201420472149
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】程婷, 魏鴻斌 申請(qǐng)人:西安眾恒科技有限公司