本實用新型屬于配電裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于箱式變電站實時在線監(jiān)測的通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

箱式變電站，又名組合式變電站。是將一次設(shè)備、二次設(shè)備按照一定連接方式組成的配電設(shè)備。由于箱式變電站具有建設(shè)周期短、移動方便、無人值守且能深入負荷中心等眾多優(yōu)點，使其被廣泛應(yīng)用于農(nóng)網(wǎng)改造、工廠和住宅小區(qū)等場合。與此同時計算機技術(shù)、電子和通信技術(shù)的快速發(fā)展，加速了箱式變電站在線監(jiān)測裝置的發(fā)展。但是由于不同廠家生產(chǎn)的裝置在通信接口和通信協(xié)議上均不統(tǒng)一，導(dǎo)致設(shè)備間的互操作不良。為了實現(xiàn)設(shè)備之間的互通信，往往需要借助額外的轉(zhuǎn)換接口和協(xié)議轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)，如此一來，必然會增加通信系統(tǒng)在硬件上和軟件上的額外支出，影響系統(tǒng)的可靠性和實時性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種用于箱式變電站實時在線監(jiān)測的通信系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有不同廠家生產(chǎn)的通信裝置在通信接口和通信協(xié)議上均不統(tǒng)一，影響系統(tǒng)的可靠性和實時性的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種用于箱式變電站實時在線監(jiān)測的通信系統(tǒng)，包括用于采集箱式變電站數(shù)據(jù)的采集模塊，采集模塊通過第一傳輸模塊與箱式變電站連接，采集模塊通過第二傳輸模塊與監(jiān)控中心連接。

本實用新型的特點還在于：

采集模塊包括處理器，處理器上分別連接有復(fù)位電路、Flash電路、SRAM電路、供電電路、時鐘電路、SD卡存儲電路，處理器與第一傳輸模塊連接。

處理器采用STM32F407。

第一傳輸模塊包括IIC通信電路、第一RS485通信電路、CAN通信電路中的任意一種或者多種的組合，IIC通信電路、第一RS485通信電路、CAN通信電路均與處理器連接。

第一傳輸模塊還包括Zigbee通信電路、RFID通信電路中任意一種或者兩種的組合，Zigbee通信電路、RFID通信電路均與處理器連接。

第二傳輸模塊包括分別與處理器連接的第二RS485通信電路、百兆以太網(wǎng)通信電路、千兆以太網(wǎng)通信電路、光纖通信、4G通信電路、GSM通信電路、Wi-Fi通信電路中的任意一種或者多種的組合。

第二傳輸模塊與監(jiān)控中心之間遵循Modbus、IEC 60870-5-101/104、IEC61850協(xié)議中任意一個或者多個協(xié)議的組合。

本實用新型的有益效果是：本實用新型用于箱式變電站實時在線監(jiān)測的通信系統(tǒng)，多種通信方式及通信協(xié)議的選擇，最大限度的滿足了箱式變電站不同場合的通信需求，為實現(xiàn)對箱式變電站的全天候?qū)崟r監(jiān)測提供基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本實用新型通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型通信系統(tǒng)中采集模塊和第一傳輸模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型通信系統(tǒng)中第二傳輸模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.處理器，2.復(fù)位電路，3.Flash電路，4.SRAM電路，5.供電電路，6.時鐘電路，7.SD卡存儲電路，8.Zigbee通信電路，9.RFID通信電路，10.IIC通信電路，11.第一RS485通信電路，12.CAN通信電路，13.第二RS485通信電路，14.百兆以太網(wǎng)通信電路，15.千兆以太網(wǎng)通信電路，16.光纖通信，17.4G通信電路，18.GSM通信電路，19.Wi-Fi通信電路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型公開了一種用于箱式變電站實時在線監(jiān)測的通信系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括用于采集箱式變電站數(shù)據(jù)的采集模塊，采集模塊通過第一傳輸模塊與箱式變電站連接，采集模塊通過第二傳輸模塊與監(jiān)控中心連接，本實用新型的通信系統(tǒng)可以滿足對箱式變電站內(nèi)部電壓、電流、功率、溫度、濕度、開關(guān)量等多路遙測、遙信、遙控信號的監(jiān)測與控制。同時監(jiān)測數(shù)據(jù)可按照多種通訊手段，并遵循一定的通信協(xié)議上傳至變電站監(jiān)控中心，實現(xiàn)與變電站智能輔助決策軟件的無縫對接。當有異常事件發(fā)生時通信系統(tǒng)可按照一定的通信方式將故障信息及時上傳，并發(fā)出告警信號或下發(fā)跳閘命令，避免事故進一步的擴大，挽回箱式變電站損壞所帶來的直接損失。

其中，采集模塊如圖2所示，包括處理器1，處理器1采用STM32F407為主控制芯片，處理器1上分別連接有復(fù)位電路2、Flash電路3、SRAM電路4、供電電路5、時鐘電路6、SD卡存儲電路7，處理器1與第一傳輸模塊連接。其中，復(fù)位電路2、供電電路5、時鐘電路6組成單片機的最小系統(tǒng)。Flash電路3、SRAM電路4、SD卡存儲電路7用來儲存通信系統(tǒng)采集到的各類數(shù)據(jù)，并且維修工作人員可以直接將SD卡存儲電路7內(nèi)儲存的數(shù)據(jù)拷貝帶走。

第一傳輸模塊包括IIC通信電路10、第一RS485通信電路11、CAN通信電路12中的任意一種或者多種的組合，IIC通信電路10、第一RS485通信電路11、CAN通信電路12均與處理器1連接，即處理器1通過有線通信方式實現(xiàn)對箱式變電站內(nèi)部多路監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集。IIC通信電路10、第一RS485通信電路11、CAN通信電路12可以實現(xiàn)對電流、電壓、功率等參數(shù)的在線監(jiān)測。同時，為滿足在特殊環(huán)境、特殊需求下有線通信不能滿足實際需要的情況，本實用新型中配備了Zigbee通信電路8和RFID通信電路9的無線通信手段，Zigbee通信電路8和RFID通信電路9的無線通信方式可以實現(xiàn)對箱式變電站內(nèi)部溫濕度、各斷路器及負荷開關(guān)的位置信號的監(jiān)測。有線通信與無線通信的結(jié)合，最大限度的保證了箱式變電站監(jiān)測裝置的穩(wěn)定性。處理器1將各類監(jiān)測數(shù)據(jù)采集到后，通過內(nèi)部一系列FFT、FIR、平滑濾波等算法對數(shù)據(jù)進行處理。最后將此部分監(jiān)測數(shù)據(jù)通過第二傳輸模塊、按照一定的通信協(xié)議上傳至變電站監(jiān)控中心。

其中，如圖3所示，第二傳輸模塊包括分別與處理器1連接的第二RS485通信電路13、百兆以太網(wǎng)通信電路14、千兆以太網(wǎng)通信電路15、光纖通信16、4G通信電路17、GSM通信電路18、Wi-Fi通信電路19中的任意一種或者多種的組合。第二傳輸模塊與監(jiān)控中心之間遵循Modbus、IEC60870-5-101/104、IEC 61850協(xié)議中任意一個或者多個協(xié)議的組合。第二RS485通信電路13、光纖通信16可以滿足大部分的應(yīng)用場合；同時，百兆以太網(wǎng)通信電路14、千兆以太網(wǎng)通信電路15可以滿足不同的傳輸速率要求，使箱式變電站的監(jiān)測更加人性化，為了結(jié)合智能電網(wǎng)的大背景，本實用新型中設(shè)計了4G通信電路17、GSM通信電路18、Wi-Fi通信電路19。在通信協(xié)議方面，為增加箱式變電站各設(shè)備之間的信息共享和互操作，本實用新型中在嵌入了工業(yè)現(xiàn)場第一個總線協(xié)議Modbus協(xié)議的同時，也引入IEC60870-5-101/104，IEC 61850協(xié)議，真正的實現(xiàn)了與變電站智能決策輔助軟件的無縫對接，實現(xiàn)箱式變電站的智能化監(jiān)測。

為充分體現(xiàn)出本實用新型中的通信系統(tǒng)的智能化，設(shè)計中加入了GSM通信電路18和Wi-Fi通信電路19。工作人員可以通過手機等移動設(shè)備接收到預(yù)警短信及監(jiān)測數(shù)據(jù)，當有異常事件發(fā)生時通信系統(tǒng)通過GSM網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警短信發(fā)送至工作人員手機。當箱式變電站需要檢修時，工作人員也可通過GSM網(wǎng)絡(luò)提前設(shè)置Wi-Fi通信電路19，Wi-Fi通信電路19可以實現(xiàn)手拉手的以太網(wǎng)連接，且可最多容納32個Wi-Fi客戶端同時接入，以便多位工作人員及時了解箱式變電站的運行狀況，并為檢修工作提供一定的數(shù)據(jù)參考，通信距離可達到10m。

本實用新型中4G通信電路17可以實現(xiàn)云儲存，本實用新型通信系統(tǒng)可將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至云，變電站監(jiān)控中心直接接入云通信平臺即可監(jiān)測箱式變電站的運行狀況。本實用新型中云儲存的應(yīng)用，在節(jié)約數(shù)據(jù)存儲的同時也會帶來安全隱患的問題。為避免監(jiān)測信息的泄漏，監(jiān)測數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中采用了加密技術(shù)。本實用新型中采用BSBC加密技術(shù)，其本身降低了對密鑰的依賴度，避免了因密鑰丟失而造成數(shù)據(jù)泄漏的現(xiàn)象，切實提升箱式變電站監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性。

本實用新型可以實現(xiàn)Modbus協(xié)議、IEC 60870-5-101/104協(xié)議和IEC61850協(xié)議的兼容，上述的通信方式可選擇任一種通信協(xié)議進行傳輸。多通信方式、多通信協(xié)議的選擇最大限度的擴大了該互聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。