基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端的制作方法
【專利說明】基于Z i gBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及配電技術領域，具體地，涉及一種基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端。
【背景技術】
[0003]低壓配電設備作為電力系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，其功能和性能直接影響著電能的質(zhì)量，傳統(tǒng)的低壓配電設備主要由斷路器、隔離開關、互感器、一次回路、二次回路等幾個主要部分組裝而成。
[0004]隨著智能電網(wǎng)的建設，要求系統(tǒng)監(jiān)控能提供方便、直觀的關于電能質(zhì)量更為準確的實時信息，實現(xiàn)對配電和監(jiān)控設備以及智能型元器件的監(jiān)控、保護和控制通信，因此一般采用PLC模塊對開關量、模擬量、三相全電參數(shù)進行監(jiān)測和控制，這些PLC模塊一般安裝在配電箱內(nèi)?，F(xiàn)有的PLC模塊一般采用RS485總線或者雙絞線進行通信，需要布設有線網(wǎng)絡進行監(jiān)控，不僅布線麻煩而且容易被損壞而終端通信。此外，在較為偏遠的地方(例如草原上的風電站、太陽能電站)布設雙絞線等接入成本過高、難度較大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，其通過ZigBee網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡實現(xiàn)位置定位，建網(wǎng)難度小、成本低。
[0006]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是:
基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，包括微處理器、電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊，所述電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊均與微處理器相連，還包括與微處理器相連的ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊，ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊還與電源模塊相連。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述微處理器上還連接有看門狗電路。
[0008]作為本發(fā)明的又一改進，所述電源模塊與微處理器之間還連接有防反接保護模塊。
[0009]進一步，所述電源模塊與ZigBee通信模塊之間、電源模塊與北斗衛(wèi)星通信模塊之間均連接有防反接保護模塊。
[0010]進一步，所述防反接保護模塊為一個二極管，二極管的正極連接電源模塊的輸出端、負極連接微處理器。
[0011]優(yōu)選的，所述ZigBee通信模塊采用Freescale公司的MC13213型號芯片；所述北斗衛(wèi)星通信模塊采用芯星通公司的UM220型號芯片。
[0012]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明的配電監(jiān)控終端通過ZigBee網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡實現(xiàn)位置定位，建網(wǎng)難度小、成本低；
2、本發(fā)明的配電監(jiān)控終端設置了看門狗電路，可靠性高；
3、本發(fā)明的配電監(jiān)控終端為微處理器設置有防反接保護模塊，可以防止電源反接對微處理器的損壞。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0015]如圖1所示，基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，包括微處理器、電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊、ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊、看門狗電路。
[0016]所述電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊、ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊、看門狗電路均與微處理器相連。看門狗電路可以防止微處理器進入死循環(huán)，監(jiān)控程序的正常運行，可靠性高
電源模塊與微處理器之間、電源模塊與ZigBee通信模塊之間、電源模塊與北斗衛(wèi)星通信模塊之間均連接有防反接保護模塊。本實施例中，所述防反接保護模塊為一個二極管，二極管的正極連接電源模塊的輸出端、負極連接微處理器或ZigBee通信模塊或北斗衛(wèi)星通信模塊，防止電源反接給ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊和微處理器造成損壞。
[0017]本實施例中，所述ZigBee通信模塊采用Freescale公司的MC13213型號芯片；該芯片是完整的單芯片解決方案，其內(nèi)部集成HCS08 MCU和遵循IEEE802.15.4標準的第二代無線射頻收發(fā)器，也稱為Modem。MC13213能夠以非常低的總材料成本建立強大的網(wǎng)絡節(jié)點。其特點是速度快，片內(nèi)資源豐富。
[0018]所述北斗衛(wèi)星通信模塊采用芯星通公司的UM220型號芯片。UM220是針對車輛監(jiān)控、氣象探測和電信電力授時等應用而推出的北斗/GPS雙系統(tǒng)模塊。單芯片支持北斗BD2/GPS功能，無需外接CPU即可直接輸出NMEA數(shù)據(jù)，支持UART、SP1、1PPS、I2C等多種接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0019]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以提供精確的時間和位置信息，但是卻沒有信息的傳遞能力，ZigBee網(wǎng)絡就為這種信息組織提供了一種簡便的方式。通過把北斗定位的數(shù)據(jù)架設于ZigBee網(wǎng)絡之中，就可以讓位置信息傳遞起來。本發(fā)明的配電監(jiān)控終端通過ZigBee網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡實現(xiàn)位置定位，建網(wǎng)難度小、成本低。
[0020]本實施例中的開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊使用現(xiàn)有技術中的對開關量、模擬量、三相全電參數(shù)進行監(jiān)測和控制的模塊，本發(fā)明不再贅述其結(jié)構(gòu)和工作方式。
[0021]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，包括微處理器、電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊，所述電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊均與微處理器相連，其特征在于，還包括與微處理器相連的ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊，ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊還與電源模塊相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，其特征在于，所述微處理器上還連接有看門狗電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，其特征在于，所述電源模塊與微處理器之間還連接有防反接保護模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，其特征在于，所述電源模塊與ZigBee通信模塊之間、電源模塊與北斗衛(wèi)星通信模塊之間均連接有防反接保護豐吳塊。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，其特征在于，所述防反接保護模塊為一個二極管，二極管的正極連接電源模塊的輸出端、負極連接微處理器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，其特征在于，所述ZigBee通信模塊采用Freescale公司的MC13213型號芯片；所述北斗衛(wèi)星通信模塊采用芯星通公司的UM220型號芯片。
【專利摘要】本發(fā)明涉及公開了一種基于ZigBee和北斗通信的配電監(jiān)控終端，包括微處理器、電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊，所述電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、三相電參數(shù)測量模塊均與微處理器相連，還包括與微處理器相連的ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊，ZigBee通信模塊、北斗衛(wèi)星通信模塊還與電源模塊相連。本發(fā)明通過ZigBee網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡實現(xiàn)位置定位，建網(wǎng)難度小、成本低；配電監(jiān)控終端設置了看門狗電路，可靠性高；為微處理器設置有防反接保護模塊，防止電源反接對微處理器的損壞。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105116788
【申請?zhí)枴緾N201510400156
【發(fā)明人】王剛, 陳懷之, 謝華, 聶海濤
【申請人】成都振中電氣有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月10日