一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置屬于配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置。本實(shí)用新型提供一種提取簡(jiǎn)單，精確度高的種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置。本實(shí)用新型戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置包括信號(hào)采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)信號(hào)采集單元的輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端口與中央處理單元的數(shù)據(jù)輸入端口相連，中央處理單元的數(shù)據(jù)輸出端口分別與人機(jī)交互信息顯示單元輸入端口、4G通信傳輸模塊的輸入端口相連。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于配電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備，能夠?yàn)殡娏τ脩?hù)提供高效便捷的交費(fèi)、查詢(xún)方式，戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備長(zhǎng)期在戶(hù)外以較大負(fù)荷電流工作，經(jīng)受惡劣氣象條件侵蝕，一旦發(fā)生故障，會(huì)造成交費(fèi)和查詢(xún)用戶(hù)無(wú)法使用，甚至威脅用戶(hù)人身安全，使用頻率越高，其故障和停電對(duì)用戶(hù)和電網(wǎng)造成的損失就越大，因此，對(duì)戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)其健康指數(shù)做出在線(xiàn)評(píng)估，根據(jù)預(yù)測(cè)的健康指數(shù)檢查發(fā)現(xiàn)用戶(hù)事故隱患，則能夠有效避免故障和停電，可顯著提高電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種提取簡(jiǎn)單，精確度高的種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置包括信號(hào)采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)信號(hào)采集單元的輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端口與中央處理單元的數(shù)據(jù)輸入端口相連，中央處理單元的數(shù)據(jù)輸出端口分別與人機(jī)交互信息顯示單元輸入端口、4G通信傳輸模塊的輸入端口相連。
[0005]所述信號(hào)采集單元包括時(shí)間計(jì)時(shí)器、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器、溫度傳感器、降雨量傳感器、風(fēng)速傳感器，時(shí)間計(jì)時(shí)器輸出端口、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器輸出端口、溫度傳感器輸出端口、降雨量傳感器輸出端口、風(fēng)速傳感器輸出端口分別與A/D轉(zhuǎn)換單兀的輸入端口相連。
[0006]作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述降雨量傳感器采用BL-YW900型號(hào)雷達(dá)液位計(jì)，風(fēng)速傳感器采用YJ-FS100型號(hào)，溫度傳感器采用HE-200型號(hào)紅外溫度傳感器，時(shí)間計(jì)時(shí)器采用DS12C887型號(hào)時(shí)鐘芯片，計(jì)數(shù)器采用FX2N-1HC型號(hào)。
[0007]作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述A/D轉(zhuǎn)換單元采用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，4G通信傳輸單元采用ME3760型號(hào)的LTE模塊，人機(jī)交互信息顯示單元采用HG1286402C型號(hào)的液晶顯示模塊；中央處理單元選用型號(hào)為STC89C51的單片機(jī)。
[0008]時(shí)間計(jì)時(shí)器、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器、溫度傳感器、降雨量傳感器、風(fēng)速傳感器的輸出端分別經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN5，A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸出端E0C、I/O、IN、OUT、CS分別連接到51單片機(jī)STC89C51芯片的P0.0-P0.4引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的Pl.0-P1.7與液晶顯示模塊的D0-D7連接，單片機(jī)STC89C51芯片的P2.0-P2.4與液晶顯示模塊的RS、RW、CSl、CS2、EN相連接，STC89C51芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATAl端相連，4G通信模塊的ATNl端通過(guò)1.0pF電容與天線(xiàn)連接。
[0009]另外，本實(shí)用新型所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路采用TLC4501芯片(設(shè)置信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，保證信號(hào)采集的頻帶寬度、轉(zhuǎn)換速率和電壓增益，同時(shí)降低輸入失調(diào)電壓和電流以及溫度漂移)。
[0010]其次，本實(shí)用新型TLC4501芯片5腳分別與電阻R3 —端、電阻R4 —端、電容C2 —端相連，電阻R4另一端接1.5V電源，電阻R3另一端與所述信號(hào)采集單元的輸出端口相連，TLC4501芯片7腳通過(guò)電阻R8與A/D轉(zhuǎn)換器輸入端口相連。
[0011]時(shí)間、交費(fèi)次數(shù)、溫度、降雨量、風(fēng)速信息經(jīng)過(guò)各傳感器，進(jìn)行同步采樣、保持、A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后，送入單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入口，再由單片機(jī)對(duì)時(shí)間、交費(fèi)次數(shù)、溫度、降雨量、風(fēng)速信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，計(jì)算結(jié)果通過(guò)液晶顯示模塊進(jìn)行顯示并將數(shù)據(jù)送到4G傳輸模塊，為與遠(yuǎn)方調(diào)度通訊做好準(zhǔn)備。
[0012]本實(shí)用新型有益效果。
[0013]本實(shí)用新型利用直接測(cè)量戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備的電運(yùn)行時(shí)間、交費(fèi)次數(shù)、溫度、降雨量、風(fēng)速作為輸入量，并最終利用A/D轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、人機(jī)交互信息顯示單元和4G傳輸模塊實(shí)現(xiàn)戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)。這種方法避免傳統(tǒng)方法建立模型和選取參數(shù)時(shí)造成的誤差，并且具有輸入量提取簡(jiǎn)單，精確度高，準(zhǔn)確度好，預(yù)測(cè)效率高的特點(diǎn)。
[0014]對(duì)戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)做出預(yù)測(cè)，能夠預(yù)防電網(wǎng)重大事故，改善電力品質(zhì)，提高用電可靠性，同時(shí)預(yù)測(cè)過(guò)程滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求，提高數(shù)據(jù)采集及處理的效率，提高戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)的速度和精度，實(shí)現(xiàn)了以較高精度和較短響應(yīng)時(shí)間的優(yōu)勢(shì)對(duì)配電網(wǎng)戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0016]圖1是本實(shí)用新型電路原理框圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖所示，本實(shí)用新型戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置包括信號(hào)采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元。
[0019]所述A/D轉(zhuǎn)換單元用于將信號(hào)采集單元采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
[0020]所述中央處理單元對(duì)A/D轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行。
[0021]所述人機(jī)交互信息顯示單元用于就地顯示戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果。
[0022]所述4G通信傳輸模塊用于將戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果傳輸至遠(yuǎn)方調(diào)度終端。
[0023]所述信號(hào)采集模塊采集的運(yùn)行時(shí)間、交費(fèi)次數(shù)、溫度、降雨量、風(fēng)速5個(gè)信號(hào)輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與CPU中央處理單元的輸入端連接，所述CPU中央處理單元的輸出及串口與人機(jī)交互信息顯示單元和4G通信傳輸模塊的輸入輸連接。
[0024]信號(hào)采集模塊包括時(shí)間計(jì)時(shí)器、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器、溫度傳感器、降雨量傳感器、風(fēng)速傳感器，降雨量傳感器采用BL-YW900型號(hào)雷達(dá)液位計(jì)、風(fēng)速傳感器采用YJ-FS100型號(hào)、溫度傳感器采用HE-200型號(hào)紅外溫度傳感器、時(shí)間計(jì)時(shí)器采用DS12C887型號(hào)時(shí)鐘芯片、計(jì)數(shù)器采用FX2N-1HC型號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換器選用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，該器件使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程，CPU中央處理單元選用型號(hào)為STC89C51的單片機(jī)，4G通信傳輸單元為ME3760型號(hào)的LTE模塊，人機(jī)交互信息顯示模塊為HG1286402C型號(hào)的液晶顯示模塊。
[0025]時(shí)間計(jì)時(shí)器、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器、溫度傳感器、降雨量傳感器、風(fēng)速傳感器的輸出端分別經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN5，如圖2所示，A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸出端E0C、I/O、IN、OUT、CS分別連接到51單片機(jī)STC89C51芯片的P0.0-P0.4引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的P1.0-P1.7與液晶顯示模塊的D0-D7連接，單片機(jī)STC89C51芯片的Ρ2.0-P2.4與液晶顯示模塊的RS、RW、CS1、CS2、EN相連接，STC89C51芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATA1端相連，4G通信模塊的ATNl端通過(guò)天線(xiàn)將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)方調(diào)度。
[0026]時(shí)間、交費(fèi)次數(shù)、溫度、降雨量、風(fēng)速信息經(jīng)過(guò)各傳感器，進(jìn)行同步采樣、保持、A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后，送入51單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入口，再由單片機(jī)對(duì)時(shí)間、交費(fèi)次數(shù)、溫度、降雨量、風(fēng)速信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，計(jì)算結(jié)果通過(guò)液晶顯示模塊進(jìn)行顯示并將數(shù)據(jù)送到4G傳輸模塊，為與遠(yuǎn)方調(diào)度通訊做好準(zhǔn)備。
[0027]可以理解的是，以上關(guān)于本實(shí)用新型的具體描述，僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而并非受限于本實(shí)用新型實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿(mǎn)足使用需要，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，包括信號(hào)采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其特征在于信號(hào)采集單元的輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端口與中央處理單元的數(shù)據(jù)輸入端口相連，中央處理單元的數(shù)據(jù)輸出端口分別與人機(jī)交互信息顯示單元輸入端口、4G通信傳輸模塊的輸入端口相連； 所述信號(hào)采集單元包括時(shí)間計(jì)時(shí)器、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器、溫度傳感器、降雨量傳感器、風(fēng)速傳感器，時(shí)間計(jì)時(shí)器輸出端口、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器輸出端口、溫度傳感器輸出端口、降雨量傳感器輸出端口、風(fēng)速傳感器輸出端口分別與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述降雨量傳感器采用BL-YW900型號(hào)雷達(dá)液位計(jì)，風(fēng)速傳感器采用YJ-FSlOO型號(hào)，溫度傳感器采用HE-200型號(hào)紅外溫度傳感器，時(shí)間計(jì)時(shí)器采用DS12C887型號(hào)時(shí)鐘芯片，計(jì)數(shù)器采用FX2N-1HC 型號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換單元采用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，4G通信傳輸單元采用ME3760型號(hào)的LTE模塊，人機(jī)交互信息顯示單元采用HG1286402C型號(hào)的液晶顯示模塊；中央處理單元選用型號(hào)為STC89C51的單片機(jī)； 時(shí)間計(jì)時(shí)器、交費(fèi)次數(shù)計(jì)數(shù)器、溫度傳感器、降雨量傳感器、風(fēng)速傳感器的輸出端分別經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN5，A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸出端EOC、I/O、IN、OUT、CS分別連接到51單片機(jī)STC89C51芯片的P0.0-P0.4引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的Pl.0-P1.7與液晶顯示模塊的D0-D7連接，單片機(jī)STC89C51芯片的P2.0-P2.4與液晶顯示模塊的RS、RW、CS1、CS2、EN相連接，STC89C51芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATA1端相連，4G通信模塊的ATNl端通過(guò)1.0pF電容與天線(xiàn)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路采用TLC4501芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種戶(hù)外電費(fèi)交費(fèi)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于TLC4501芯片5腳分別與電阻R3 —端、電阻R4 —端、電容C2 —端相連，電阻R4另一端接1.5V電源，電阻R3另一端與所述信號(hào)采集單元的輸出端口相連，TLC4501芯片7腳通過(guò)電阻R8與A/D轉(zhuǎn)換器輸入端口相連。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203941251SQ201420348644
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】齊偉夫, 盛光, 潘泳超, 丁木, 孫佳琪, 趙碩 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽(yáng)供電公司