一種基于gprs網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)，屬于電網(wǎng)監(jiān)控領(lǐng)域，包括節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)連接裝置；其特征在于：還包括中繼無(wú)線通信基站，所述的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置包括與單片機(jī)連接的功率采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和超高頻RFID卡，所述的功率采集模塊分別連接電壓互感器和電流互感器；所述的中繼無(wú)線通信基站包括數(shù)據(jù)順序相連的RFID閱讀器、單片機(jī)和GPRS模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、傳輸可靠的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，特別是一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，國(guó)家用電負(fù)荷日益增大，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也日益受到重視。由于國(guó)內(nèi)電網(wǎng)投資小于電源投資，而配電網(wǎng)投資又小于輸電網(wǎng)投資，因此，我國(guó)配電網(wǎng)的建設(shè)和技術(shù)發(fā)展受到嚴(yán)重的限制。目前使用中的配電網(wǎng)供電存在可靠性差、設(shè)備落后、功率因數(shù)低、電壓質(zhì)量差、無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)化水平低等缺點(diǎn)。降低電網(wǎng)損耗，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性以及控制自動(dòng)化水平等成為關(guān)注的焦點(diǎn)。無(wú)功功率控制影響著配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
[0003]所謂有功功率是指在電網(wǎng)運(yùn)行中，保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需要的電功率，它可將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，如機(jī)械能、光能、熱能等。但是許多設(shè)備都是依靠建立交變電磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，建立交變電磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通需要部分電功率，這種電功率稱為無(wú)功功率。功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，功率因數(shù)越大，電路中的無(wú)功功率也就越小，視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率，從而提高電能輸送的效率。電網(wǎng)運(yùn)行中的無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)是根據(jù)電網(wǎng)用電設(shè)備所需的無(wú)功功率和電網(wǎng)電壓的變化，進(jìn)行補(bǔ)償電容的投入和切除，降低電壓和電流之間的相位差，以此提高功率因數(shù)，減少用電設(shè)備和電網(wǎng)間進(jìn)行的無(wú)功變換，以達(dá)到節(jié)約電能并且提高配電設(shè)備的利用率以及電網(wǎng)供電質(zhì)量的目的。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中有通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)道，但是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，由于無(wú)線通信模塊頻帶與電網(wǎng)局部測(cè)量頻帶容易重疊，一方面造成局部測(cè)量不準(zhǔn)確，另一方面無(wú)線通信模塊易受到電網(wǎng)磁場(chǎng)因素而發(fā)生傳輸障礙。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)，從而方便指揮中心實(shí)時(shí)了解配電網(wǎng)線路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施有效的無(wú)功功率補(bǔ)償，以達(dá)到節(jié)約電能并且提高配電設(shè)備的利用率以及電網(wǎng)供電質(zhì)量的目的。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)連接裝置；其特征在于:還包括中繼無(wú)線通信基站，所述的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置包括與單片機(jī)連接的功率采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和超高頻RFID卡，所述的功率采集模塊分別連接電壓互感器和電流互感器；所述的中繼無(wú)線通信基站包括數(shù)據(jù)順序相連的RFID閱讀器、單片機(jī)和GPRS模塊。
[0007]上述的超高頻RFID卡為有源超高頻RFID卡。[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下突出的有益效果。
[0009]1、以RFID卡為終端節(jié)點(diǎn)采集無(wú)線通訊工具，不會(huì)產(chǎn)生無(wú)線信號(hào)干擾，效果可靠，干擾性少，實(shí)現(xiàn)了精確快速采樣；
[0010]2、選定GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)，完全滿足作業(yè)需求；
[0011]3、各個(gè)電子元件均為現(xiàn)有技術(shù)，構(gòu)建成本低，便于維護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型包括節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置、中繼無(wú)線通信基站和監(jiān)控計(jì)算機(jī)。所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)連接裝置。
[0015]所述的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置包括與單片機(jī)連接的功率采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和超高頻RFID卡，所述的功率采集模塊分別連接電壓互感器和電流互感器。優(yōu)化方案中，超高頻RFID卡為有源超高頻RFID卡。本實(shí)施例中的單片機(jī)為JY-RTU6640 ;功率采集模塊為8通道采集模塊TDAM7018 ;繼電器驅(qū)動(dòng)模塊為atmel89c4051。
[0016]射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequency Identification, RFID)是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。但是有與RFID技術(shù)的核心是主動(dòng)發(fā)出無(wú)線電波，即調(diào)成無(wú)線電頻率的電磁場(chǎng)。無(wú)源RFID讀寫距離較近，不適合電網(wǎng)監(jiān)測(cè)操作。有源RFID屬于遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別類，識(shí)別距離可達(dá)150?200米。本實(shí)施例中，采用的是有源超高頻RFID卡LK340，頻帶與電網(wǎng)局部測(cè)量頻帶不重疊，干擾極小，電網(wǎng)數(shù)據(jù)局部測(cè)量準(zhǔn)確，且不會(huì)因?yàn)楦叽艌?chǎng)而造成無(wú)線傳輸障礙。
[0017]具體監(jiān)測(cè)信息采集過(guò)程為:所述的功率采集模塊先與IOkV母線下的電壓互感器PT和電流互感器CT的二次側(cè)相相連接，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中交流電壓和交流電流信號(hào)的連續(xù)采樣；通過(guò)功率采集模塊測(cè)量計(jì)算功率因數(shù)和電壓的變化，并送入到單片機(jī)進(jìn)行處理。處理時(shí)，一方面根據(jù)處理結(jié)果控制繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償電容的投切控制；另一方面將相關(guān)參數(shù)和測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)由半有源超高頻RFID卡傳輸至中繼無(wú)線通信基站。
[0018]所述的中繼無(wú)線通信基站包括數(shù)據(jù)順序相連的RFID閱讀器、單片機(jī)和GPRS模塊。RFID閱讀器用以接收超高頻RFID卡傳來(lái)的信息，并進(jìn)一步將帶有位置信息的電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸給GPRS模塊，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
[0019]所謂GPRS模塊，是具有GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能的GSM模塊。主機(jī)或者單片機(jī)可以通過(guò)RS232串口與GPRS模塊相連，通過(guò)AT指令控制GPRS模塊實(shí)現(xiàn)各種基于GSM的通信功能，本實(shí)施例中具體為MC55i GPRS模塊。MC55i GPRS模塊體積小、重量輕，內(nèi)部集成了 TCP，UDP, HTTP, FTP, POP3, SMTP等眾多TCP/IP協(xié)議棧；GPRS多通道類別，具有四頻段(850/900/1800/1900MHz);支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真；集成SM應(yīng)用工具包；采取AT命令集控制；具有SMS:MT/M0/CB/PDU模式；具有低功耗，寬溫度范圍；便于集成等技術(shù)特點(diǎn)。[0020]本系統(tǒng)更適合于局部多節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)，由于RFID卡具有電子標(biāo)簽功能，即每個(gè)單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)具有唯一的電子標(biāo)示，多節(jié)點(diǎn)信息分別進(jìn)入所述的中繼無(wú)線通信基站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，節(jié)省了 GPRS無(wú)線通信設(shè)備安裝成本。
[0021]本實(shí)用新型中的各個(gè)電子元件均為現(xiàn)有技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶蛿?shù)據(jù)記錄、讀寫、顯示的方式也為現(xiàn)有技術(shù)，【具體實(shí)施方式】中不再累述。
[0022]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的特定實(shí)施方案已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)包括GPRS網(wǎng)絡(luò)連接裝置；其特征在于:還包括中繼無(wú)線通信基站，所述的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置包括與單片機(jī)連接的功率采集模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和超高頻RFID卡，所述的功率采集模塊分別連接電壓互感器和電流互感器；所述的中繼無(wú)線通信基站包括數(shù)據(jù)順序相連的RFID閱讀器、單片機(jī)和GPRS模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)線路狀態(tài)傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的超高頻RFID卡為有源超高頻RFID卡。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203522207SQ201320729744
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】郭志紅, 王興照, 吳建, 韓克存, 魏煒, 李明, 羅鳳章, 楊祎, 張風(fēng)柱 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院