專利名稱：一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)在有部分電力公司采用遠程抄表系統(tǒng)或預付費抄表系統(tǒng)，但基本上都是應用于 IOkV電壓等級及以上，而針對農(nóng)村灌溉用的380V/220V水泵電動機用戶，還沒有實現(xiàn)自動抄表。有些安裝了預付費電度表的縣級電力公司，只是實現(xiàn)了電量的先付費、后使用，而實時的用電信息并不能采集到，還是通過抄表工每月到現(xiàn)場抄取電度表的讀數(shù)信息，使用和管理不方便和靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)及方法，能夠方便靈活的對農(nóng)業(yè)水利的電力設備的用電進行管理。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術方案一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，其包括ARM處理器，所述ARM處理器連接有手機卡模塊、光電耦合器件、模數(shù)變換器、可充電鋰電池和DDRRAM，所述光電耦合器件還連接有開關量輸入輸出模塊，所述模數(shù)變換器還連接有模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊分別連接電壓互感器和電流互感器。優(yōu)選地，所述ARM處理器還連接有讀卡器模塊、ZigBee無線接口、RS485接口、Nand Flash 和 SPI Flash。本發(fā)明還提供一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控方法，應用于上述技術方案所述的農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，該方法包括通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流，并通過所述模數(shù)變換器將所述電壓和電流轉換成數(shù)字信號，將所述數(shù)字信號輸入到所述ARM處理器；所述ARM處理器根據(jù)所述數(shù)字信號計算各種電量參數(shù)；判斷所述電量參數(shù)是否到達預先設定的告警值；如果到達所述告警值，則通過所述手機卡模塊發(fā)出告警短信給用戶，以提示續(xù)費， 否則繼續(xù)通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流。優(yōu)選地，所述通過所述手機卡模塊發(fā)出告警短信給用戶，之后，進一步包括判斷所述電量是否到達預先設定的斷電值；如果是，則斷開該用戶的電源，否則，繼續(xù)通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流。通過實施以上技術方案，具有以下技術效果本發(fā)明提供的系統(tǒng)和方法，通過采集電壓、電流和電度表讀數(shù)得出實時的用電量信息，根據(jù)預設的水泵電機參數(shù)、水泵參數(shù)和水源參數(shù)，通過計算得出用水量的實時信息?？赏ㄟ^讀卡器模塊讀取用戶磁卡中的預存費用信息，與用電量和用水量的產(chǎn)生費用實時對比，當預存費用低于設定值時，通過手機卡模塊給相應的用戶發(fā)送短信息，提醒用戶及時續(xù)費，當預存費用為零時，自動斷電。使農(nóng)業(yè)水利中的電力設備的用電管理、使用更加方便和靈活。


圖1為本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的方法流程圖。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖詳細描述本發(fā)明提供的實施例。本發(fā)明實施例提供一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括 ARM (Advanced RISC Machines，是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè))處理器，所述ARM處理器連接有手機卡模塊、光電耦合器件、模數(shù)變換器、可充電鋰電池和DDR RAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器)，所述光電耦合器件還連接有開關量輸入輸出模塊，所述模數(shù)變換器還連接有模擬量輸入模塊。在進一步的實施例中，該可充電鋰電池還連接有開關電源，以方便進行充電。所述模擬量輸入模塊用于接收IA、IB、IC(A、B、C三種不同的電流互感器)、UA、UB、 UC(A、B、C三種不同的電壓互感器)的輸入。該系統(tǒng)的應用中，設置3個電壓互感器UA、UB、UC和3個電流互感器IA、IB、IC，可計算電壓電流功率頻率等全電氣量。2路直流量輸入信號采集、8路開關量輸入和6路繼電器輸出使得現(xiàn)場使用更加靈活，通信接口方面同時設置有現(xiàn)場總線接口 CAN和RS485接口， 并采用標準規(guī)約使得現(xiàn)場應用更加透明化，采用寬輸入范圍的開關電源，輸入可選85V 265V的交流或直流，靈活適應各種現(xiàn)場條件。在進一步的實施例中，為了使該系統(tǒng)具有更多的功能，所述ARM處理器還連接有用于讀取各種數(shù)據(jù)卡的讀卡器模塊、ZigBee無線接口(IEEE 802. 15. 4協(xié)議的代名詞，根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術)、RS485接口( 一種智能儀表的接口)、Nand Flash(非線性宏單元模式的內(nèi)存)和SPI Flash(串行外圍設備接口內(nèi)存)。該讀卡器模塊用于方便識別不同用戶的插卡用電情況，每個磁卡編號可對應設置一個手機號，當檢測到磁卡上預存的費用低于設定額度時，ARM處理器通過手機卡模塊向與本磁卡預先設定的對應手機號發(fā)出提醒短信，提示用戶注意提前預存費用。RS485接口用于接入全電子式電度表，讀取電度表的各項數(shù)值信息。ZigBee無線接口用于接入帶無線通信接口的智能電表或帶有無線接口的抄表器，也是為了得到電量信息而設，手機卡模塊與后臺系統(tǒng)通訊，可以根據(jù)當?shù)赝ㄓ嵾\營商的信號覆蓋情況，選擇使用移動公司或聯(lián)通公司的卡號。該系統(tǒng)通過采集電壓、電流和電度表讀數(shù)得出實時的用電量信息，根據(jù)預設的水泵電機參數(shù)、水泵參數(shù)和水源參數(shù)，通過計算得出用水量的實時信息。可通過讀卡器模塊讀取用戶磁卡中的預存費用信息，與用電量和用水量的產(chǎn)生費用實時對比，當預存費用低于設定值時，通過手機卡模塊給相應的用戶發(fā)送短信息，提醒用戶及時續(xù)費，當預存費用為零時，自動斷電。該系統(tǒng)還實時計算電壓和電流量的3 15次諧波含量和實際值，當發(fā)生突變或超標時發(fā)出告警信號給電力公司，起到一定的防竊電功能。
本發(fā)明實施例還提供一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控方法，應用于上述實施例所述的農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，用于對水泵等電力設備的用電量進行控制和管理，如圖2所示，該方法包括步驟S201、通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流，并通過所述模數(shù)變換器將所述電壓和電流轉換成數(shù)字信號，將所述數(shù)字信號輸入到所述ARM處理器。該步驟S201中是通過采集接入到模擬量輸入模塊的電壓信號、電流信號。經(jīng)過模數(shù)變換器的變換后，得到相應的高精度數(shù)字信號，根據(jù)該數(shù)字信號，該ARM處理器計算得出電壓和電流的瞬時值、有效值，有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量，各個序分量值和各次諧波(3 15次)的有效值和諧波含量、波形畸變度等信息。S202、所述ARM處理器根據(jù)所述數(shù)字信號計算各種電量參數(shù)。根據(jù)采集與計算得出的用電量信息和預先設定的水泵參數(shù)等信息，計算得出用水量的實時信息。S203、判斷所述電量參數(shù)是否到達預先設定的告警值。根據(jù)用電量和用水量的信息，通過預先設定的費率得出費用信息，和用戶磁卡內(nèi)預存費用的余額進行實時對比。S204、如果到達所述告警值，則通過所述手機卡模塊發(fā)出告警短信給用戶，以提示續(xù)費，否則繼續(xù)進行步驟S201的通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流。 即當預存費用低于設定的額度時，向相應用戶的手機號發(fā)送提醒短信，提示其及時續(xù)費。在進一步的實施例中，所述步驟S204之后，進一步包括步驟S205、判斷所述電量是否到達預先設定的斷電值；S206、如果是，則斷開該用戶的電源，否則，繼續(xù)進行步驟S201的通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流。在上述步驟中，當額度為零時，發(fā)出跳閘指令，切除水泵電機的供電電源，強行停機。該方法通過采集電壓、電流和電度表讀數(shù)得出實時的用電量信息，根據(jù)預設的水泵電機參數(shù)、水泵參數(shù)和水源參數(shù)，通過計算得出用水量的實時信息?？赏ㄟ^讀卡器模塊讀取用戶磁卡中的預存費用信息，與用電量和用水量的產(chǎn)生費用實時對比，當預存費用低于設定值時，通過手機卡模塊給相應的用戶發(fā)送短信息，提醒用戶及時續(xù)費，當預存費用為零時，自動斷電。以上對本發(fā)明實施例所提供的一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)及方法進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1.一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，其特征在于，包括ARM處理器，所述ARM處理器連接有手機卡模塊、光電耦合器件、模數(shù)變換器、可充電鋰電池和DDR RAM，所述光電耦合器件還連接有開關量輸入輸出模塊，所述模數(shù)變換器還連接有模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊分別連接電壓互感器和電流互感器。
2.如權利要求1所述農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM處理器還連接有讀卡器模塊、ZigBee 無線接口、RS485 接口、Nand Flash 和 SPI Flash。
3.—種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控方法，應用于權利要求1或權利要求2所述的農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流，并通過所述模數(shù)變換器將所述電壓和電流轉換成數(shù)字信號，將所述數(shù)字信號輸入到所述ARM處理器；所述ARM處理器根據(jù)所述數(shù)字信號計算各種電量參數(shù)；判斷所述電量參數(shù)是否到達預先設定的告警值；如果到達所述告警值，則通過所述手機卡模塊發(fā)出告警短信給用戶，以提示續(xù)費，否則繼續(xù)通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流。
4.如權利要求3所述方法，其特征在于，所述通過所述手機卡模塊發(fā)出告警短信給用戶，之后，進一步包括判斷所述電量是否到達預先設定的斷電值；如果是，則斷開該用戶的電源，否則，繼續(xù)通過模擬量輸入模塊實時采集用戶電表的電壓和電流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種農(nóng)業(yè)水利電力智能集控系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括ARM處理器，所述ARM處理器連接有手機卡模塊、光電耦合器件、模數(shù)變換器、可充電鋰電池和DDR RAM，所述光電耦合器件還連接有開關量輸入輸出模塊，所述模數(shù)變換器還連接有模擬量輸入模塊，所述模擬量輸入模塊分別連接電壓互感器和電流互感器。能夠方便靈活的對農(nóng)業(yè)水利的電力設備的用電進行管理。
文檔編號G05B19/418GK102323801SQ201110147908
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2011年6月3日
發(fā)明者李愛鋒 申請人:保定和易法電氣科技有限公司