飽和，且使取能單元能夠發(fā)出瞬時大功率，增強(qiáng)取能電源帶負(fù)載能力以及適應(yīng)能力。電場能集能裝置收集環(huán)境中產(chǎn)生的高壓線路耦合能量并轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)整流穩(wěn)壓單元整流穩(wěn)壓后儲存在蓄電池中為傳感單元供電。
[0022]蓄電池的充放電主要通過整流器的穩(wěn)壓電路來實現(xiàn)，對于充放電穩(wěn)壓電路的設(shè)計，隨著電力電子器件的發(fā)展，大功率開關(guān)器件如絕緣柵雙極晶體管IGBT的技術(shù)及其制造工藝日益成熟，已在變換器、有源電力濾波器、整流器、逆變器、動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器等方面得到成功的應(yīng)用。本實施例中，采用由IGBT組成的電路來產(chǎn)生大功率正弦信號，該信號經(jīng)升壓變壓器升壓及高壓串聯(lián)諧振電路放大后，電壓等級可達(dá)高壓、超高壓、特高壓級別。建立了調(diào)頻式諧振特高壓試驗電源的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上提出了電壓調(diào)節(jié)自調(diào)整比例-積分控制方法和一種新的PI鎖相自動調(diào)頻的方法，從而實現(xiàn)整個充放電電路的調(diào)壓和調(diào)頻，我們所提的控制方法有利于消除傳感裝置的穩(wěn)態(tài)誤差和提高傳感裝置的動態(tài)性能，易于工程實現(xiàn)，其中，穩(wěn)壓頻率控制主要由三相不可控整流電路，H橋逆變電路，輸出濾波器，串聯(lián)諧振電路組成。
[0023]嵌入式測溫節(jié)點包括高精度溫濕度探頭及其連接的數(shù)據(jù)傳輸線，運(yùn)行電流監(jiān)測節(jié)點包括閉環(huán)式霍爾電流傳感器及其連接的數(shù)據(jù)傳輸線，數(shù)據(jù)匯聚平臺包括單片機(jī)以及與其連接的電平轉(zhuǎn)換電路，數(shù)據(jù)匯聚平臺與以太網(wǎng)線路的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。高精度溫濕度探頭主要測量機(jī)柜的運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)，便于監(jiān)控人員及時掌握各柜體信息，閉環(huán)式霍爾電流傳感器可采用TBC-LTA系列，數(shù)據(jù)匯聚平臺的作用在于提供節(jié)點信息整合的基礎(chǔ)平臺，將不同位置、不同類型的采樣節(jié)點信息，經(jīng)過轉(zhuǎn)換整合成統(tǒng)一類型的資源，便于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的接收，其中，平臺包括單片機(jī)以及電平轉(zhuǎn)換電路，具體實施例中，電平轉(zhuǎn)換由MAX232標(biāo)準(zhǔn)串行接口芯片完成，單片機(jī)選用PIC系列的工業(yè)級芯片，通過對單片機(jī)通用引腳的設(shè)置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞XD、TXD功能，將收發(fā)引腳與電平轉(zhuǎn)換芯片連接實現(xiàn)電平匹配，用于與服務(wù)器的通信，單片機(jī)內(nèi)置線性A/D轉(zhuǎn)換器，可以通過軟件控制采樣時間，實行啟動/停止模式，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后得到待發(fā)送數(shù)字信號，并且單片機(jī)內(nèi)包括多個頻段的收發(fā)器，使單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信之間可以完成雙向發(fā)送、接收和監(jiān)聽等功能，最后將各個節(jié)點的信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線接口傳輸?shù)接嬎銠C(jī)，分析采樣信號的類別與狀態(tài)。
[0024]分布式電源采用POE供電，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線為供源線路。對各個監(jiān)測單元的節(jié)點，采用的是分布式的POE供電，通過網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)并作為供電電源，這樣做就能在確保現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時，不僅保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，還能保證各傳感節(jié)點的正常運(yùn)行，最大限度地降低成本。IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE 802.3的基礎(chǔ)上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是第一個關(guān)于電源分配的國際標(biāo)準(zhǔn)。本監(jiān)測裝置在具有POE供電條件的通信設(shè)備機(jī)柜中使用時，只需要鏈接一根網(wǎng)線便安裝完成，不用考慮額外的電源分布成本。
[0025]本裝置采用交換機(jī)POE供電作為主電源，采用以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸通道，不需要專門架設(shè)服務(wù)器，部署簡單，使用方便，各傳感節(jié)點以單片機(jī)構(gòu)成的嵌入式數(shù)據(jù)匯聚平臺為基礎(chǔ)，將采集到的溫濕度、電流信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控軟件。同時，監(jiān)測裝置內(nèi)置WEB頁面，WEB頁面顯示當(dāng)前采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和運(yùn)行電流數(shù)據(jù)，監(jiān)控軟件不用固定在某一臺主機(jī)，任何聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)運(yùn)行該軟件均能獲取到每個節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)，這樣就可以實現(xiàn)以太網(wǎng)線路上的任一計算機(jī)均可通過輸入監(jiān)測器的IP地址訪問WEB頁面。
[0026]以將該裝置應(yīng)用于某1KV變電站的電力通信機(jī)柜中為例，該機(jī)柜中的測量數(shù)據(jù)包括主機(jī)CPU溫度、主機(jī)電源電壓、母線配電總電流、主機(jī)環(huán)境溫濕度、各通信信道溫度，通過網(wǎng)絡(luò)線路的任一一臺主機(jī)，輸入對應(yīng)機(jī)柜的IP地址，便可以實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控信息的顯示，如圖3所示，可以查知，該機(jī)柜主機(jī)電源電壓、母線配電總電流均在規(guī)定范圍內(nèi)，主機(jī)溫濕度正常，第一通道溫度正常，其它三個通道處于未監(jiān)測或未使用狀態(tài)，形象直觀。
【主權(quán)項】
1.基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:包括供源單元以及分別與其連接的監(jiān)測單元、傳輸單元；所述供源裝置包括主電源和分布式電源，所述監(jiān)測單元包括嵌入式測溫節(jié)點、運(yùn)行電流監(jiān)測節(jié)點和數(shù)據(jù)匯聚平臺，所述傳輸單元包括基于TCP/IP協(xié)議棧的以太網(wǎng)線路，所述分布式電源分別連接所述監(jiān)測單元的各監(jiān)測節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述主電源包括電場能集能裝置、整流器和蓄電池，所述電場能集能裝置包括平板電容器，所述平板電容器設(shè)置于電力設(shè)備母線的交變電場中。
3.如權(quán)利要求1所述的基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述分布式電源采用POE供電，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線為供源線路。
4.如權(quán)利要求1所述的基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述嵌入式測溫節(jié)點包括高精度溫濕度探頭及其連接的數(shù)據(jù)傳輸線。
5.如權(quán)利要求1所述的基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述運(yùn)行電流監(jiān)測節(jié)點包括閉環(huán)式霍爾電流傳感器及其連接的數(shù)據(jù)傳輸線。
6.如權(quán)利要求1所述的基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)匯聚平臺包括單片機(jī)以及與其連接的電平轉(zhuǎn)換電路，所述數(shù)據(jù)匯聚平臺與所述以太網(wǎng)線路的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述監(jiān)測裝置內(nèi)置WEB頁面，所述WEB頁面顯示當(dāng)前采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和運(yùn)行電流數(shù)據(jù)，所述以太網(wǎng)線路上的任一計算機(jī)均可通過輸入監(jiān)測器的IP地址訪問WEB頁面。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于TCP/IP通訊的電力通信機(jī)柜監(jiān)測裝置，包括供源單元以及分別與其連接的監(jiān)測單元、傳輸單元；采用交換機(jī)POE供電作為主電源，采用以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸通道，各傳感節(jié)點以單片機(jī)構(gòu)成的嵌入式數(shù)據(jù)匯聚平臺為基礎(chǔ)，將采集到的溫濕度、電流信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控軟件。同時，監(jiān)測裝置內(nèi)置WEB頁面，WEB頁面顯示當(dāng)前采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和運(yùn)行電流數(shù)據(jù)，監(jiān)控軟件不用固定在某一臺主機(jī)，任何聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)運(yùn)行該軟件均能獲取到每個節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不需要專門架設(shè)服務(wù)器，部署簡單，使用方便。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN104701992
【申請?zhí)枴緾N201510135312
【發(fā)明人】張錚, 尹正筍, 賈穎, 王迪, 張濤, 楊碩, 陳彪
【申請人】國網(wǎng)河南省電力公司平頂山供電公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月26日