專利名稱：帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種開關(guān)柜智能顯示控制裝置，尤其是一種用于3 35kV戶內(nèi)開關(guān)柜的帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)、圖像數(shù)字化技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)電力、農(nóng)業(yè)、水利、煤礦、電信等具有大量無人值守機房/變電站的用戶的遠程綜合監(jiān)控需求，無人值守遠程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。無人值守變電站可實現(xiàn)用戶對前端無人或少人值守系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、集中管理，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)對前端的圖像、環(huán)境、設(shè)備運行狀態(tài)、門禁、周界防范等進行有效的監(jiān)控和管理，可大幅度提高了對前端監(jiān)控的實時性、有效性，降低人員及管理成本。在現(xiàn)有的開關(guān)柜智能顯示控制裝置中，大部分無通信功能或者采用CAN總線、 RS485等的有線通信模式。而隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)對無人值守變電站的自動化程度要求越來越高，無通信功能的開關(guān)柜智能顯示控制裝置根本無法滿足這種無人值守的情況。對于采用CAN總線、RS485的有線通信系統(tǒng)，其通信的有效距離非常有限，難以滿足需要。隨著3G 網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)日漸成熟，覆蓋面又廣，利用移動運營商提供的無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，將成為電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個重要發(fā)展方向。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，以提高3 35kV戶內(nèi)開關(guān)柜的通信能力和安全性能。本實用新型為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，其結(jié)構(gòu)特點是，包括信號采集模塊、微控制器MCU、無線通信模塊和輸出模塊；所述信號采集模塊與微控制器MCU相連接，用于采集開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)并傳送給所述微控制器MCU ；所述微控制器MCU，用于接受和處理信號采集模塊傳送的開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)，并計算當前電力綜合參數(shù)和輸出報警信號；所述無線通信模塊，用于將開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)發(fā)送至監(jiān)控中心；所述輸出模塊，包括輸出驅(qū)動電路和語音芯片；所述輸出驅(qū)動電路用于驅(qū)動繼電器吸合接通除濕電路、降溫電路和報警電路；所述語音芯片上連接有揚聲器。本實用新型帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置的結(jié)構(gòu)特點也在于所述無線通信模塊為3G無線通信模塊。所述無線通信模塊包括用于插入SIM卡的SIM卡插槽。還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊包括顯示器、七路開關(guān)狀態(tài)模擬動態(tài)顯示單元和鍵盤。與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在[0012]通過采用無線通信模塊，可隨時將開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)傳輸給監(jiān)控中心，使得監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遙信、遙測等功能，監(jiān)控中心也可以根據(jù)需要通過3G無線網(wǎng)絡(luò)隨時獲取裝置當前的運行情況或者查閱故障記錄，降低了系統(tǒng)的通信方面的成本，提高了系統(tǒng)的通信能力，使得監(jiān)控中心可以獲得開關(guān)柜的實時運行狀態(tài)，實現(xiàn)實時監(jiān)控的目的。本實用新型的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，具有可提高3 35kV戶內(nèi)開關(guān)柜的通信能力和安全性能、降低通信成本等優(yōu)點。

圖1為本實用新型的開關(guān)柜智能顯示控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型的開關(guān)柜智能顯示控制裝置的3G模塊控制電路。附圖1 附圖2中標號1信號采集模塊，2微控制器MCU，3無線通信模塊，31SIM 卡插槽，4輸出模塊，41輸出驅(qū)動電路，42語音芯片，43揚聲器，5人機交互模塊。以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
參見附圖1 附圖2，帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置包括信號采集模塊1、微控制器MCU2、無線通信模塊3和輸出模塊4。所述信號采集模塊1與微控制器MCU2相連接，用于采集開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)并傳送給所述微控制器MCU2 ；運行狀態(tài)參數(shù)主要包括A、B、C三相電流/電壓及溫濕度的測量和一些相關(guān)開關(guān)量的輸入。A、B、 C三相電流/電壓的測量主要是通過對系統(tǒng)中的電流互感器CT及電壓互感器PT上數(shù)據(jù)的讀取通過A/D轉(zhuǎn)換以后送入MCU ；當前溫濕度則是通過溫濕度傳感器采集送入MCU ；而開關(guān)量輸入則是柜內(nèi)各開關(guān)的當前位置狀況；所述微控制器MCU2，用于接受和處理信號采集模塊1傳送的開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)，并計算當前電力綜合參數(shù)和輸出報警信號；微控制器MCU2將送入MCU的電流及電壓信號做FFT變換得到所需要的三相電流電壓的幅值和相位等，通過計算得出當前電力綜合參數(shù)(包括三相電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率計量、無功功率計量等)；另外將送入MCU的溫濕度與系統(tǒng)設(shè)定值進行對比判斷是否需要降溫或者除濕同時給出報警信號。所述無線通信模塊3，用于將開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)發(fā)送至監(jiān)控中心；所述輸出模塊4，包括輸出驅(qū)動電路41和語音芯片42 ；所述輸出驅(qū)動電路41用于驅(qū)動繼電器吸合接通除濕電路、降溫電路和報警電路；所述語音芯片42 上連接有揚聲器43，可根據(jù)用戶設(shè)置及時將報警或其它用戶關(guān)注的信息以語音的方式加以播放。輸出模塊4的功能主要是除濕、降溫和報警輸出，通過驅(qū)動電路驅(qū)動繼電器吸合接通除濕、降溫和報警電路。通過采用無線通信模塊，可隨時將開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)傳輸給監(jiān)控中心，使得監(jiān)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遙信、遙測等功能，監(jiān)控中心也可以根據(jù)需要通過 3G無線網(wǎng)絡(luò)隨時獲取裝置當前的運行情況或者查閱故障記錄，降低了系統(tǒng)的通信方面的成本，提高了系統(tǒng)的通信能力，使得監(jiān)控中心可以獲得開關(guān)柜的實時運行狀態(tài)，實現(xiàn)實時監(jiān)控的目的。所述無線通信模塊為3G無線通信模塊。3G無線通信模塊能夠處理圖像、音樂、 視頻流等多種媒體形式，數(shù)據(jù)傳輸速度快，通信功能強大，可進一步提高控制裝置的通信能力。[0019]所述無線通信模塊包括用于插入SIM卡的SIM卡插槽31。通過SIM卡將SIM卡上的相關(guān)數(shù)據(jù)讀取到模塊中，接著發(fā)送撥號命令控制模塊撥號，實現(xiàn)監(jiān)控中心和控制裝置之間的通信。還包括人機交互模塊5，所述人機交互模塊5包括顯示器、七路開關(guān)狀態(tài)模擬動態(tài)顯示單元和鍵盤。顯示器為IXD顯示器，通過IXD顯示器進行數(shù)據(jù)信息的顯示，通過鍵盤實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入，通過七路開關(guān)狀態(tài)模擬動態(tài)顯示單元顯示柜內(nèi)各個開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而實現(xiàn)人機交互的目的，使得工作人員可以方便地獲得開關(guān)柜運行狀態(tài)信息。本實用新型的顯示控制裝置，通過系統(tǒng)中的電流互感器CT及電壓互感器PT始終對電網(wǎng)A、B、C三相電流及電壓進行監(jiān)測，它能夠根據(jù)其幅值和相位等計算出當前的電力綜合參數(shù)并同步在LCD屏上顯示，電力綜合參數(shù)測量包括三相電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率計量、無功功率計量；另外根據(jù)溫濕度傳感器采集來的溫濕度與系統(tǒng)設(shè)定值進行對比判斷是否需要降溫或者除濕；此外根據(jù)采集來的開關(guān)狀態(tài)信號驅(qū)動七路模擬動態(tài)顯示面板實時的將當前開關(guān)的未知狀態(tài)直觀的反應(yīng)出來；于此同時根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的時間間隔，假設(shè)為 t秒(在菜單中設(shè)置)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)每t秒將以上的信息發(fā)送到監(jiān)控中心。當然監(jiān)控中心也可以根據(jù)需要通過3G無線網(wǎng)絡(luò)隨時獲取裝置當前的運行情況或者查閱故障記錄。當開關(guān)柜發(fā)生誤操作時，MCU將驅(qū)動語音芯片發(fā)出報警語音，并將此次誤操作按照當前時間存入存儲單元中，同時通過3G模塊將此次誤操作信息發(fā)送到監(jiān)控中心。如圖2所示3G模塊是采用4. 2V電源供電，由MCU通過UART 口輸出AT命令進行控制。模塊14腳VRTC處接的BATTERY為3. 3V鋰電及充電電路VCC為3. 3V，為3G模塊內(nèi)部的時鐘供電，Ull為SIM卡插槽。MCU首先控制4. 2V電源芯片給3G模塊上電；然后將模塊的17腳0N/0FF及39腳DTR置高開啟模塊；等待模塊啟動完畢發(fā)送AT命令控制3G模塊通過1/0(數(shù)據(jù))、CLK(時鐘)將SIM卡上的相關(guān)數(shù)據(jù)讀取到模塊中；接著發(fā)送撥號命令控制模塊撥號；等待與監(jiān)控中心建立連接以后發(fā)送注冊信息，該信息包括裝置地址、當前時間、當前裝置狀態(tài)；連接建立以后裝置會每隔一定時間(即所提到的t秒的時間間隔)給中心發(fā)送一次當前信息，該信息包括當前的電力參數(shù)、柜內(nèi)溫濕度以及各開關(guān)位置狀態(tài)，中心在收到這個信息的同時也會給裝置回一條確認收到的命令，用于維持連接，這個過程稱為握手；監(jiān)控中心也可以在需要時可以點播當前狀態(tài)信息或者要求裝置上傳誤操作信息，裝置在收到這些命令后根據(jù)命令的內(nèi)容上傳相關(guān)信息；另外在發(fā)生誤操作時裝置會主動上傳 iMin 息。
權(quán)利要求1.帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，其特征是，包括信號采集模塊 (1)、微控制器MCU O)、無線通信模塊(3)和輸出模塊(4)；所述信號采集模塊(1)與微控制器MCUQ)相連接，用于采集開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)并傳送給所述微控制器MCU O)；所述微控制器MCW2)，用于接受和處理信號采集模塊(1)傳送的開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)計算當前電力綜合參數(shù)和輸出報警信號；所述無線通信模塊(3)，用于將開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)發(fā)送至監(jiān)控中心；所述輸出模塊G)，包括輸出驅(qū)動電路Gl)和語音芯片0 ；所述輸出驅(qū)動電路Gl) 用于驅(qū)動繼電器吸合接通除濕電路、降溫電路和報警電路；所述語音芯片G2)上連接有揚聲器(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，其特征是，所述無線通信模塊為3G無線通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，其特征是，所述無線通信模塊包括用于插入SIM卡的SIM卡插槽(31)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，其特征是，還包括人機交互模塊(5)，所述人機交互模塊( 包括顯示器、七路開關(guān)狀態(tài)模擬動態(tài)顯示單元和鍵盤。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有遠程無線通信模塊的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，信號采集模塊用于采集開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)并傳送給微控制器MCU；微控制器MCU用于接受和處理信號采集模塊傳送的開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)計算當前電力綜合參數(shù)和輸出報警信號；無線通信模塊用于將開關(guān)柜的運行狀態(tài)參數(shù)實時發(fā)送至監(jiān)控中心；輸出模塊包括輸出驅(qū)動電路和語音芯片；輸出驅(qū)動電路用于驅(qū)動繼電器吸合接通除濕電路、降溫電路和報警電路；語音芯片上連接有揚聲器。本實用新型的開關(guān)柜智能顯示控制裝置，具有可提高3～35kV戶內(nèi)開關(guān)柜的通信能力和安全性能、降低施工及使用成本等優(yōu)點。
文檔編號G08C17/02GK202077160SQ20112019962
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者單章, 岳廣, 許林沖 申請人:安徽巨森電器有限公司