專利名稱：一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種遠程自動監(jiān)控裝置，技術領域?qū)儆谶h程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
變電站電纜溝電纜接頭由于壓接、負荷等問題，導致該處溫度升高，如果不及時處 理就會造成火災等事故。國內(nèi)外電力電纜運行經(jīng)驗表明，運行中的電纜故障，除外力破壞 夕卜，其故障點都在電纜頭或應力點處，其起因是電纜頭和應力點因溫度升高而引起短路故 障，由于現(xiàn)場運行環(huán)境惡劣，在電纜局部發(fā)生過熱后不易被發(fā)現(xiàn)，事故蔓延即造成重大事 故，影響正常生產(chǎn)，給電力企業(yè)造成經(jīng)濟和信譽的重大損失。另外對于非法闖入、溝內(nèi)積水、 煙霧等安全問題，也日益成為影響電纜安全運行的重要因素。對于這些問題，管理部門主要 采取了定期巡視等人防手段，但人防手段存在著以下不足之處1.只能做到定期監(jiān)測，無法達到全天候監(jiān)測；2.人工現(xiàn)場巡視、測量溫度，存在測量人員人身安全隱患；3.某些監(jiān)測點無法測量，存在監(jiān)測盲點。本裝置就是在這樣的背景下提出的，本設計的目的就是為了保障變電站的安全正 常運行，實時監(jiān)測電纜溝內(nèi)電纜運行環(huán)境的各項指標，一旦被監(jiān)測點溫度升高至超過預設 的告警限值，現(xiàn)場監(jiān)測設備就會發(fā)出報警信號。同時，將報警信號傳輸?shù)街髡?，避免因電纜 過熱造成的事故發(fā)生。遇到環(huán)境溫度過高、非法闖入、漏水、煙霧等緊急意外情況，能夠及時 記錄、查詢和自動快速報警。它主要采用計算機、通信、網(wǎng)絡、遙測、遙信、遙控等技術，構成 一個一體化的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，可以在計算機屏幕上看到監(jiān)控點的信息，提高變電站的可靠 運行能力，提高維護效率，降低維護成本和勞動強度，使得從“定期檢修”逐漸過渡到“狀態(tài) 檢修”。
發(fā)明內(nèi)容通過本裝置的實施，可以及時發(fā)現(xiàn)變電站電纜溝中電纜的溫度升高、非法闖入、漏 水、煙霧報警等情況，立即采取措施，避免事故的發(fā)生，極大提高變電站運行的安全性。一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端，用以監(jiān)測電纜頭的溫度，紅外報警、煙霧、漏水、以及環(huán)境溫濕 度，和數(shù)據(jù)集中處理器，用以對數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端采集的數(shù)據(jù)進行集中處理、分析，及時 對告警信息進行處理，并負責對上位機的通信，整個電纜溝道內(nèi)的監(jiān)控點分區(qū)監(jiān)控，每區(qū)最多可容納64臺數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端；各 個分區(qū)內(nèi)監(jiān)控點的監(jiān)控設備采用RS485通信網(wǎng)絡串接，再連接到數(shù)據(jù)集中處理器的RS485 通信口，數(shù)據(jù)集中處理器有4個RS485通信接口，可同時接入4個監(jiān)控區(qū)間；數(shù)據(jù)集中處理 器與監(jiān)控中心采用TCP/IP通道連接；數(shù)據(jù)集中處理器同時也可通過RS232或TCP/IP通道， 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆數(shù)乇O(jiān)控終端。[0012]如上所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端包括CPU電路、RAM、時鐘、模擬量輸入調(diào)理電路、A/D電路、開關量輸入調(diào)理電 路、通信部分。如上所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，數(shù)據(jù)集中處理器包括CPU電路、RAM、時鐘、RS485通信電路、RS232通信電路、TCP/IP通信電路以及人機接口 電路。如上所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端的CPU電路、RAM、時鐘、模擬量輸入調(diào)理電路、A/D電路、開關量輸入調(diào)理 電路、通信部分的具體組成如下1) CPU部分(如圖2所示)CPU電路包括CPU D1、鎖存器D2、RAM D3、三八譯碼器D4、二四譯碼器D5、時鐘D6、 RS485芯片D7、總線驅(qū)動器D8，CPU Dl的數(shù)據(jù)線ADO AD7與鎖存器D2、RAM D3的數(shù)據(jù)線DO D7、總線驅(qū)動器 D8的BO B7通過上拉電阻排RPl相連，鎖存器D2的/OE接地，LE與CPU Dl的ALE相連， QO Q7與RAM D3的AO A7相連，RAM D3的A8 A14、/CE與CPU Dl的地址總線A8 A15相連，/0E、/WE分別與CPU Dl的/RD、/WR相連，三八譯碼器D4的A、B、C、E3分別與CPU Dl的地址總線A8、A9、A 10、A15相連，E1、E2接地，二四譯碼器D5的2、3腳分別與CPU Dl 的12、7相連，/G接地，時鐘D6的1、2腳分別接時鐘晶振XT2的兩端；時鐘D6的3腳接上拉電阻R1，4腳 接地，5腳經(jīng)上拉電阻R2連接到CPU Dl的23腳；6腳經(jīng)上拉電阻R3連接到CPU Dl的17 腳；8腳接電容C3的一端和二極管V1、V2的負極，C3的另一端接地，Vl的正端接電源VCC， V2的正端接鋰電池BATl的正極，BATl的負極接地，RS485芯片D7的2、3腳短接，再連接到CPU Dl的14腳，4腳接CPUDl的TXD腳，1 腳接CPU Dl的RXD腳，6、7腳分別接接線端子XSl的1、2腳，5腳接地，8腳接電源VCC，總線驅(qū)動器D8的/E接三八譯碼器D4的14腳，DIR接電源VCC，AO A7通過上 拉電阻排RP2連接到撥碼開關SWl的一側(cè)，撥碼開關SWl的另一側(cè)接地，XTl為CPU晶振，兩個引腳通過晶振電容Cl、C2與CPU Dl的XI、X2相連，跳線端 子Jl的2腳與CPU Dl的3腳相連，1腳接地，跳線端子J2的2腳與CPU Dl的2腳相連，1 腳接地，蜂鳴器FMQ的正極接電源VCC，負極接三極管VTl的發(fā)射極，三極管VTl的集電極接 地，基極通過限流電阻R4接CPU Dl的5腳，2)模擬量采集部分(如圖3所示)模擬量采集部分包括接線端子Xl X10，模擬多路開關D9 D12，AD⑶13，模擬 多路開關D9的XO X7腳各自通過一個電阻R5 R12連接到接線端子Xl的2、4、6腳，接 線端子X2的2、4、6腳，接線端子X3的2、4腳；模擬多路開關D9的6腳接二四譯碼器D5的 4腳，模擬多路開關DlO的XO X7腳各自通過一個電阻R13 R20連接到接線端子X3 的6腳，接線端子X4的2、4、6腳，接線端子X5的2、4、6腳，接線端子X6的2腳；模擬多路 開關DlO的6腳接二四譯碼器D5的5腳，模擬多路開關Dll的XO X7腳各自通過一個電 阻R21 R28連接到接線端子X6的4、6腳，接線端子X7的2、4、6腳，接線端子X8的2、4、6腳；模擬多路開關Dll的6腳接二四譯碼器D5的6腳，模擬多路開關D12的XO X5腳各自通過一個電阻R29 R34連接到接線端子 X9的2、4、6腳，接線端子XlO的2、4、6腳；模擬多路開關D12的X6腳串聯(lián)R36、R35連接到 電容C4的正極和電感Li，C7的負極接地，Ll的另一端接電源VCC，R35和R36的公共端為 VCO, VCO連接到接線端子Xl XlO的1、3、5腳，模擬多路開關D12的X7腳通過電阻R37接 地，模擬多路開關Dll的6腳接二四譯碼器D5的7腳，模擬多路開關D9 D12的7、8腳接地，16腳接電源VDD，A、B、C分別接到CPU Dl 的9、16、6腳，X腳連接到一起再通過電阻R38連接到AD⑶13的3腳，+12V通過限流電阻R39連接到穩(wěn)壓管V3的負極、C5的正極產(chǎn)生電壓VDD，V3的正 極和C5的負極接地，VDD連接到ADC D13的1腳，ADC D13的4、5腳分別接CPU Dl的23、 17腳；2腳接地，3)開關量輸出部分(如圖4所示)開關量輸出部分包括數(shù)據(jù)鎖存器D14、達林頓管D15、繼電器ΚΙ、K2，數(shù)據(jù)鎖存器 D14的ID 8D接CPU Dl的ADO AD7腳，C腳接CPU Dl的8腳，/OC腳接地，5Q 8Q腳 分別通過電阻R40 R43連接到發(fā)光二極管Hl H4的負極，發(fā)光二極管Hl H4的正極 接電源VCC，達林頓管D15的1、2腳接到數(shù)據(jù)鎖存器D14的19、18腳，8腳接地，9腳接+12V電 源，16、15腳分別接繼電器Kl、K2的5腳，繼電器Κ1、Κ2的4腳接+12V電源，繼電器Kl的1、3腳分別接接線端子Xll的1、 2腳，繼電器k2的1、3腳分別接接線端子Xll的3、4腳，4)開關量輸入部分(如圖5所示)開關量輸入部分包括接線端子X12、光耦D16、總線驅(qū)動器D17，光耦D16的2、4、6、8腳分別通過電阻R44 R47連接到接線端子X12的1、3、5、7 腳；D16的1、3、5、7腳相連，接到遙信隔離電源YXV上，光耦D16的16、14、12、10腳分別連 接到總線驅(qū)動器D17的AO A3上，光耦D16的9、11、13、15腳接地，接線端子X12的2、4、 6、8腳接遙信地，總線驅(qū)動器D17的AO A7連接到上拉電阻排的8 1腳，BO B7接CPU Dl的 ADO AD7，/E接三八譯碼器D4的15腳，DIR接電源VCC。如上所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于所述 數(shù)據(jù)集中處理器的具體組成結(jié)構為1) CPU部分(如圖6所示)CPU電路包括CPU Dl、鎖存器D2、RAM D3、三八譯碼器D4、時鐘D5，CPU Dl的數(shù)據(jù)線ADO AD7與鎖存器D2、RAM D3的數(shù)據(jù)線DO D7通過上拉電 阻排RPl相連，鎖存器D2的/OE接地，LE與CPU Dl的ALE相連，QO Q7與RAM D3的AO A7 相連，RAM D3的A8 A14、/CE與CPU Dl的地址總線A8 A15相連，/0E、/WE分別與 CPU Dl 的 /RD、/WR 相連，三八譯碼器D4的A、B、C、Gl分別與CPU Dl的地址總線A8、A9、A10、A15相連，/G2A、/G2B 接地，時鐘D5的1、2腳分別接時鐘晶振XT2的兩端，，時鐘D5的3腳接上拉電阻R3，4腳接地，5腳經(jīng)上拉電阻R2連接到CPU Dl的17腳；6腳經(jīng)上拉電阻Rl連接到CPU Dl的16 腳；8腳接電容C3的一端和二極管V1、V2的負極，C3的另一端接地，Vl的正端接電源VCC， V2的正端接鋰電池BATl的正極，BATl的負極接地，XTl為CPU晶振，兩個引腳通過晶振電容Cl、C2與CPU Dl的XI、X2相連，跳線端 子Jl的2腳與CPU Dl的2腳相連，1腳接地，跳線端子J2的2腳與CPU Dl的3腳相連，1 腳接地，蜂鳴器FMQ的正極接電源VCC，負極接三極管VTl的發(fā)射極，三極管VTl的集電極接 地，基極通過限流電阻R4接CPU Dl的9腳，2)下行通信部分(如圖7所示)下行通信部分包括UART芯片D6、D7，RS485芯片D8 D11，RS485芯片D8的6、7腳分別連接到接線端子Xl的1、2腳，RS485芯片D8的2、3 腳短接再接到UART芯片D6的36腳上；1腳接到UART芯片D6的11腳；4腳接到UART芯片 D6的13腳；RS485芯片D9的6、7腳分別連接到接線端子X2的1、2腳，RS485芯片D9的2、3 腳短接再接到UART芯片D6的27腳上；1腳接到UART芯片D6的10腳；4腳接到UART芯片 D6的14腳；RS485芯片DlO的6、7腳分別連接到接線端子X3的1、2腳，RS485芯片DlO的2、 3腳短接再接到UART芯片D7的36腳上；1腳接到UART芯片D7的11腳；4腳接到UART芯 片D7的13腳；RS485芯片Dll的6、7腳分別連接到接線端子X4的1、2腳，RS485芯片Dll的2、 3腳短接再接到UART芯片D7的27腳上；1腳接到UART芯片D7的10腳；4腳接到UART芯 片D7的14腳；UART芯片D6、D7的DO D7腳分別與CPU Dl的ADO AD7相連接，AO A2分別 與鎖存器D2的QO Q2相連，20,24腳分別與CPU Dl的/WR、/RD相連；UART芯片D6、D7的 /CSA, /CSB,分別與三八譯碼器D4的15、14、13、12腳相連；UART芯片D6、D7的RESET腳分 別與CPU Dl的5、6腳相連；UART芯片D6、D7的INTA、INTB分別與CPU Dl的INTO INT3 相連，3)上行通信部分(如圖8所示)上行通信部分電路包括RS232接口芯片D12和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊Ml，RS232接口芯片D12的Cl+腳和Cl-腳之間接入電容Cll，C2+腳和C2-腳之間接 入電容C12，VCC與V+之間接入電容C13，V-和GND之間接入電容C14，TlO腳接到串口連 接器X5的3腳，RlI腳接到串口連接器X5的2腳，TlI腳連接到跳線端子J3的1腳，RlO 腳連接到跳線端子J4的1腳，串口連接器X5的5腳接地，以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊Ml的VCC與GND之間并入兩個電容C8和C9，SHELL腳接電容ClO 的一端，再分別通過R5、R6連接到RJ45接頭的4、5和7、8腳，EthernetTX+、EthernetTX-、 EthernetRX+、EthernetRX-腳分別連接到 RJ45 接頭的 1、2、3、6 腳，LED_TXD、LED_LINK、LED_ RXD分別通過電阻R7、R8、R9連接到發(fā)光二極管HI、H2、H3的負極，TXD腳連接到跳線端子 J4的3腳，RXD腳連接到跳線端子J3的3腳，RST_H腳連接到CPU Dl的P12腳，H1、H2、H3的正極接電源VCC，跳線端子J3、J4的2腳分別連接到CPU Dl的TXD、RXD腳，4)人機接口部分(如圖9所示)人機接口部分電路包括總線驅(qū)動器D13、D14、D16，數(shù)據(jù)鎖存器D15，液晶顯示模塊 X6以及按鍵Sl S16，總線驅(qū)動器D13、D14、D16的BO B7腳以及數(shù)據(jù)鎖存器D15的DO D7腳連接到 一起，再分別連接到CPU Dl的ADO AD7腳，總線驅(qū)動器D13的AO A7腳分別連接到液 晶顯示模塊X6的5 12腳，/E接CPU Dl的8腳，DIR接地，總線驅(qū)動器D14的AO A7通過上拉電阻排RP2分別連接到按鍵Sl S8的一端， /E接三八譯碼器D4的11腳，DIR接地，按鍵Sl S8的另一端接地，數(shù)據(jù)鎖存器D15的QO Q7分別通過電阻Rll R18連接到發(fā)光二極管H4 HlO 的負極、三極管VT2的基極，發(fā)光二極管H4 HlO的正極接電源VCC，三極管VT2的發(fā)射極 接電源VCC，集電極接液晶顯示模塊X6的2腳，數(shù)據(jù)鎖存器D15的/OE接地，LE接CPU Dl 的7腳，液晶顯示模塊X6的1、3腳接地，4腳接電源VCC, 13腳接CPU Dl的P40腳，14腳 接CPU Dl的P14腳，15腳接復位電路R44和C22的中點，17、18腳接電位器Rffl,總線驅(qū)動器D16的AO A7通過上拉電阻排RP3分別連接到按鍵S9 S16的一 端，/E接三八譯碼器D4的10腳，DIR接地，按鍵S9 S16的另一端接地。本系統(tǒng)具有的功能如下a.溫度采集功能通過在電纜及電纜接頭上安裝連續(xù)測量溫度的探頭，對電纜、電纜頭的運行狀態(tài) 實時進行監(jiān)測，并把測量結(jié)果通過通信網(wǎng)絡上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器，通過軟件分析 能夠提前預知電纜的早期過熱現(xiàn)象，實現(xiàn)電纜故障的早期預測，防患于未然，達到預警的功 能。b.溝內(nèi)浸水檢測功能在電纜溝容易積水的地方放置浸水傳感器，一旦有積水，立即告警，預防事故的發(fā) 生。c.消防檢測功能利用煙霧傳感器檢測煙霧顆粒，遇到警情立即告警，并及時啟動滅火裝置。d.通信功能各個監(jiān)測點配置數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端，各數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端通過RS485通信總線串 聯(lián)，在RS485通信總線末端再連接數(shù)據(jù)集中處理器，由數(shù)據(jù)集中處理器對各個數(shù)據(jù)采集監(jiān) 測終端的數(shù)據(jù)進行集中、處理，最后通過TCP/IP通道將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心，確保通信可罪。e.數(shù)據(jù)處理功能綜合監(jiān)控裝置通過對電纜溝電纜接頭的溫度數(shù)據(jù)的采集，判別是否出現(xiàn)溫度過 高，并可采用相對的判斷方式，從而避免了因季節(jié)不同、環(huán)境溫度不同而造成的溫度限值不 同的問題。通過對傳感器輸出狀態(tài)的監(jiān)控，判別是否有紅外、煙霧、漏水等告警發(fā)生。f.報警功能當有浸水、煙霧以及電纜發(fā)生故障造成電纜或電纜頭溫度升高并超過設定的報警限值時，監(jiān)控裝置立即啟動發(fā)送過程，將告警信息發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心會以不同的方式發(fā)出報警，包括網(wǎng)絡報警客戶端、短信等，并顯示發(fā)生報警點的位置及記錄發(fā)生報警的時 間，及時準確指導檢修和故障查找工作。

圖1為系統(tǒng)構成圖，具體如下1-數(shù)據(jù)庫服務器，2-值班室前置工作站，3-IE瀏覽，4_領導室，5_交換機，6_路由 器，7-網(wǎng)絡短信服務器，8-TCP/IP網(wǎng)絡，9-交換機，10-數(shù)據(jù)集中處理器，11-當?shù)乇O(jiān)控終端， 12-1-監(jiān)測區(qū)間一，12-2-監(jiān)測區(qū)間二，12-3-監(jiān)測區(qū)間三，12_4_監(jiān)測區(qū)間四，13-監(jiān)測終端， 14-傳感器，15-1-#1監(jiān)測點，15-2-#2監(jiān)測點，15-n-#n監(jiān)測點；圖2為CPU電路。圖3為模擬量采集部分電路圖。圖4為開關量輸出部分電路圖。圖5為開關量輸入部分電路圖。圖6為CPU部分電路圖。圖7為下行通信部分電路圖。圖8為上行通信部分電路圖。圖9-人機接口部分電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本系統(tǒng)包括三部分，一是監(jiān)控中心，二是傳輸網(wǎng)絡，三是現(xiàn)場設備。本 監(jiān)控裝置處于系統(tǒng)的第三部分，即現(xiàn)場設備。監(jiān)控中心設有數(shù)據(jù)庫服務器、前置工作站、瀏 覽終端、網(wǎng)絡短信服務器等，主要負責接收各監(jiān)控點的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、分析、判 斷、告警等功能，以不同的方式提醒相關工作人員現(xiàn)場的工作情況。傳輸網(wǎng)絡采用系統(tǒng)內(nèi)局 域網(wǎng)，或在條件不具備的情況下，采用GPRS通信網(wǎng)，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸功能。綜合監(jiān)控裝置安裝在電纜溝道內(nèi)，分為兩部分數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端和數(shù)據(jù)集中處 理器。數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端用以監(jiān)測電纜頭的溫度，紅外報警、煙霧、漏水、以及環(huán)境溫濕度。 數(shù)據(jù)集中處理器用以對數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端采集的數(shù)據(jù)進行集中處理、分析，及時對告警信 息進行處理，并負責對上位機的通信。整個電纜溝道內(nèi)的監(jiān)控點分區(qū)監(jiān)控，每區(qū)最多可容納64臺數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端；各 個分區(qū)內(nèi)監(jiān)控點的監(jiān)控設備采用RS485通信網(wǎng)絡串接，再連接到數(shù)據(jù)集中處理器的RS485 通信口，數(shù)據(jù)集中處理器有4個RS485通信接口，可同時接入4個監(jiān)控區(qū)間；數(shù)據(jù)集中處理 器與監(jiān)控中心采用TCP/IP通道連接；數(shù)據(jù)集中處理器同時也可通過RS232或TCP/IP通道， 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆數(shù)乇O(jiān)控終端。其特點是監(jiān)測終端采用最新微電子技術，利用微控制器進行溫度的測量，施工簡單，運行可 靠。同時進行多點測量，靈敏度高；數(shù)據(jù)傳輸通道采用成熟的RS485通信總線和TCP/IP網(wǎng)絡，實現(xiàn)可靠通信；溫度越限報警采用相對比較的方法，解決了因線路負荷不同、季節(jié)不同(冬、夏) 所造成的溫度告警限值的不同，極大的方便了用戶的使用；系統(tǒng)檢測到告警信息后，立即啟動告警程序，包括當?shù)芈暪飧婢?、網(wǎng)絡客戶端報警、短信報警、電話語音報警等。不論處在何地，都會以最快的速度接收到告警信息
權利要求一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端，用以監(jiān)測電纜頭的溫度，紅外報警、煙霧、漏水、以及環(huán)境溫濕度，和數(shù)據(jù)集中處理器，用以對數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端采集的數(shù)據(jù)進行集中處理、分析，及時對告警信息進行處理，并負責對上位機的通信，整個電纜溝道內(nèi)的監(jiān)控點分區(qū)監(jiān)控，每區(qū)最多可容納64臺數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端；各個分區(qū)內(nèi)監(jiān)控點的監(jiān)控設備采用RS485通信網(wǎng)絡串接，再連接到數(shù)據(jù)集中處理器的RS485通信口，數(shù)據(jù)集中處理器有4個RS485通信接口，可同時接入4個監(jiān)控區(qū)間；數(shù)據(jù)集中處理器與監(jiān)控中心采用TCP/IP通道連接；數(shù)據(jù)集中處理器同時也可通過RS232或TCP/IP通道，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆數(shù)乇O(jiān)控終端。
2.如權利要求1所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在 于，數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端包括CPU電路、RAM、時鐘、模擬量輸入調(diào)理電路、A/D電路、開關量輸 入調(diào)理電路、通信部分。
3.如權利要求1所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在 于，數(shù)據(jù)集中處理器包括CPU電路、RAM、時鐘、RS485通信電路、RS232通信電路、TCP/IP通 信電路以及人機接口電路。
4.如權利要求2所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在 于，所述數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端的CPU電路、RAM、時鐘、模擬量輸入調(diào)理電路、A/D電路、開關量 輸入調(diào)理電路、通信部分的具體組成如下1)CPU部分CPU電路包括CPU D1、鎖存器D2、RAM D3、三八譯碼器D4、二四譯碼器D5、時鐘D6、RS485 芯片D7、總線驅(qū)動器D8，CPU Dl的數(shù)據(jù)線ADO AD7與鎖存器D2、RAM D3的數(shù)據(jù)線DO D7、總線驅(qū)動器D8的 BO B7通過上拉電阻排RPl相連，鎖存器D2的/OE接地，LE與CPU Dl的ALE相連，QO Q7與RAM D3的AO A7相連，RAM D3的A8 A14、/CE與CPU Dl的地址總線A8 A15相 連，/0E、/WE分別與CPU Dl的/RD、/WR相連，三八譯碼器D4的A、B、C、E3分別與CPU Dl 的地址總線A8、A9、A10、A15相連，EU E2接地，二四譯碼器D5的2、3腳分別與CPU Dl的 12、7相連，/G接地，時鐘D6的1、2腳分別接時鐘晶振XT2的兩端；時鐘D6的3腳接上拉電阻Rl，4腳接 地，5腳經(jīng)上拉電阻R2連接到CPU Dl的23腳；6腳經(jīng)上拉電阻R3連接到CPU Dl的17腳； 8腳接電容C3的一端和二極管VI、V2的負極，C3的另一端接地，Vl的正端接電源VCC，V2 的正端接鋰電池BATl的正極，BATl的負極接地，RS485芯片D7的2、3腳短接，再連接到CPU Dl的14腳，4腳接CPUDl的TXD腳，1腳接 CPU Dl的RXD腳，6、7腳分別接接線端子XSl的1、2腳，5腳接地，8腳接電源VCC,總線驅(qū)動器D8的/E接三八譯碼器D4的14腳，DIR接電源VCC，AO A7通過上拉電 阻排RP2連接到撥碼開關SWl的一側(cè)，撥碼開關SWl的另一側(cè)接地，XTl為CPU晶振，兩個引腳通過晶振電容Cl、C2與CPU Dl的XI、X2相連，跳線端子Jl 的2腳與CPU Dl的3腳相連，1腳接地，跳線端子J2的2腳與CPU Dl的2腳相連，1腳接 地，蜂鳴器FMQ的正極接電源VCC，負極接三極管VTl的發(fā)射極，三極管VTl的集電極接地，基極通過限流電阻R4接CPU Dl的5腳，2)模擬量采集部分模擬量采集部分包括接線端子Xl X10，模擬多路開關D9 D12，AD⑶13，模擬多路開關D9的XO X7腳各自通過一個電阻R5 R12連接到接線端子Xl的2、 4、6腳，接線端子X2的2、4、6腳，接線端子X3的2、4腳；模擬多路開關D9的6腳接二四譯 碼器D5的4腳，模擬多路開關DlO的XO X7腳各自通過一個電阻R13 R20連接到接線端子X3的 6腳，接線端子X4的2、4、6腳，接線端子X5的2、4、6腳，接線端子X6的2腳；模擬多路開 關DlO的6腳接二四譯碼器D5的5腳，模擬多路開關Dll的XO X7腳各自通過一個電阻R21 R28連接到接線端子X6的 4、6腳，接線端子X7的2、4、6腳，接線端子X8的2、4、6腳；模擬多路開關Dll的6腳接二四 譯碼器D5的6腳，模擬多路開關D12的XO X5腳各自通過一個電阻R29 R34連接到接線端子X9的 2、4、6腳，接線端子XlO的2、4、6腳；模擬多路開關D12的X6腳串聯(lián)R36、R35連接到電容 C4的正極和電感Li，C7的負極接地，Ll的另一端接電源VCC，R35和R36的公共端為VCO， VCO連接到接線端子Xl XlO的1、3、5腳，模擬多路開關D12的X7腳通過電阻R37接地， 模擬多路開關Dll的6腳接二四譯碼器D5的7腳，模擬多路開關D9 D12的7、8腳接地，16腳接電源VDD，A、B、C分別接到CPU Dl的9、 16、6腳，X腳連接到一起再通過電阻R38連接到AD⑶13的3腳，+12V通過限流電阻R39連接到穩(wěn)壓管V3的負極、C5的正極產(chǎn)生電壓VDD，V3的正極和 C5的負極接地，VDD連接到ADC D13的1腳，ADC D13的4、5腳分別接CPU Dl的23,17腳； 2腳接地，3)開關量輸出部分開關量輸出部分包括數(shù)據(jù)鎖存器D14、達林頓管D15、繼電器ΚΙ、K2， 數(shù)據(jù)鎖存器D14的ID 8D接CPU Dl的ADO AD7腳，C腳接CPU Dl的8腳，/OC腳 接地，5Q 8Q腳分別通過電阻R40 R43連接到發(fā)光二極管Hl H4的負極，發(fā)光二極管 Hl H4的正極接電源VCC，達林頓管D15的1、2腳接到數(shù)據(jù)鎖存器D14的19、18腳，8腳接地，9腳接+12V電源， 16、15腳分別接繼電器K1、K2的5腳，繼電器Κ1、Κ2的4腳接+12V電源，繼電器Kl的1、3腳分別接接線端子Xll的1、2腳， 繼電器k2的1、3腳分別接接線端子Xll的3、4腳，4)開關量輸入部分開關量輸入部分包括接線端子X12、光耦D16、總線驅(qū)動器D17， 光耦D16的2、4、6、8腳分別通過電阻R44 R47連接到接線端子X12的1、3、5、7腳； D16的1、3、5、7腳相連，接到遙信隔離電源YXV上，光耦D16的16、14、12、10腳分別連接到 總線驅(qū)動器D17的AO A3上，光耦D16的9、11、13、15腳接地，接線端子X12的2、4、6、8腳接遙信地，總線驅(qū)動器D17的AO A7連接到上拉電阻排的8 1腳，BO B7接CPU Dl的ADO AD7，/E接三八譯碼器D4的15腳，DIR接電源VCC。
5.如權利要求3所述的一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，其特征在 于，所述數(shù)據(jù)集中處理器的具體組成結(jié)構為1)CPU部分CPU電路包括CPU D1、鎖存器D2、RAM D3、三八譯碼器D4、時鐘D5，CPU Dl的數(shù)據(jù)線 ADO AD7與鎖存器D2、RAM D3的數(shù)據(jù)線DO D7通過上拉電阻排RPl相連，鎖存器D2的/OE接地，LE與CPU Dl的ALE相連，QO Q7與RAM D3的AO A7相連，RAM D3的A8 A14、/CE與CPU Dl的地址總線A8 A15相連，/0E、/WE分別與CPU Dl 的 /RD、/WR 相連，三八譯碼器D4的A、B、C、G1分別與CPU Dl的地址總線A8、A9、A10、A15相連，/G2A、/ G2B接地，時鐘D5的1、2腳分別接時鐘晶振XT2的兩端，，時鐘D5的3腳接上拉電阻R3，4腳接 地，5腳經(jīng)上拉電阻R2連接到CPU Dl的17腳；6腳經(jīng)上拉電阻Rl連接到CPU Dl的16腳； 8腳接電容C3的一端和二極管VI、V2的負極，C3的另一端接地，Vl的正端接電源VCC，V2 的正端接鋰電池BATl的正極，BATl的負極接地，XTl為CPU晶振，兩個引腳通過晶振電容C1、C2與CPU Dl的X1、X2相連，跳線端子Jl 的2腳與CPU Dl的2腳相連，1腳接地，跳線端子J2的2腳與CPU Dl的3腳相連，1腳接 地，蜂鳴器FMQ的正極接電源VCC，負極接三極管VTl的發(fā)射極，三極管VTl的集電極接地， 基極通過限流電阻R4接CPU Dl的9腳，2)下行通信部分下行通信部分包括UART芯片D6、D7，RS485芯片D8 D11，RS485芯片D8的6、7腳分別連接到接線端子Xl的1、2腳，RS485芯片D8的2、3腳短 接再接到UART芯片D6的36腳上；1腳接到UART芯片D6的11腳；4腳接到UART芯片D6 的13腳；RS485芯片D9的6、7腳分別連接到接線端子X2的1、2腳，RS485芯片D9的2、3腳短 接再接到UART芯片D6的27腳上；1腳接到UART芯片D6的10腳；4腳接到UART芯片D6 的14腳；RS485芯片DlO的6、7腳分別連接到接線端子X3的1、2腳，RS485芯片DlO的2、3腳 短接再接到UART芯片D7的36腳上；1腳接到UART芯片D7的11腳；4腳接到UART芯片 D7的13腳；RS485芯片Dll的6、7腳分別連接到接線端子X4的1、2腳，RS485芯片Dll的2、3腳 短接再接到UART芯片D7的27腳上；1腳接到UART芯片D7的10腳；4腳接到UART芯片 D7的14腳；UART芯片D6、D7的DO D7腳分別與CPU Dl的ADO AD7相連接，AO A2分別與 鎖存器D2的QO Q2相連，20、24腳分別與CPU Dl的/WR、/RD相連；UART芯片D6、D7的 /CSA, /CSB,分別與三八譯碼器D4的15、14、13、12腳相連；UART芯片D6、D7的RESET腳分 別與CPU Dl的5、6腳相連；UART芯片D6、D7的INTA、INTB分別與CPU Dl的INTO INT3 相連，3)上行通信部分上行通信部分電路包括RS232接口芯片D12和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊Ml，RS232接口芯片D12的Cl+腳和Cl-腳之間接入電容C11，C2+腳和C2-腳之間接入電 容C12，VCC與V+之間接入電容C13，V-和GND之間接入電容C14，TlO腳接到串口連接器 X5的3腳，RlI腳接到串口連接器X5的2腳，TlI腳連接到跳線端子J3的1腳，RlO腳連 接到跳線端子J4的1腳，串口連接器X5的5腳接地，以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊Ml的VCC與GND之間并入兩個電容C8和C9，SHELL腳接電容ClO的 一端，再分別通過R5、R6連接到RJ45接頭的4、5和7、8腳，EthernetTX+, EthernetTX-, EthernetRX+,EthernetRX-腳分別連接到 RJ45 接頭的 1、2、3、6 腳，LED_TXD、LED_LINK、LED_ RXD分別通過電阻R7、R8、R9連接到發(fā)光二極管HI、H2、H3的負極，TXD腳連接到跳線端子 J4的3腳，RXD腳連接到跳線端子J3的3腳，RST_H腳連接到CPU Dl的P12腳，HI、H2、H3 的正極接電源VCC，跳線端子J3、J4的2腳分別連接到CPU Dl的TXD、RXD腳， 4)人機接口部分人機接口部分電路包括總線驅(qū)動器D13、D14、D16，數(shù)據(jù)鎖存器D15，液晶顯示模塊X6以 及按鍵Sl S16，總線驅(qū)動器D13、D14、D16的BO B7腳以及數(shù)據(jù)鎖存器D15的DO D7腳連接到一 起，再分別連接到CPU Dl的ADO AD7腳，總線驅(qū)動器D13的AO A7腳分別連接到液晶顯示模塊X6的5 12腳，/E接CPU Dl 的8腳，DIR接地，總線驅(qū)動器D14的AO A7通過上拉電阻排RP2分別連接到按鍵Sl S8的一端，/E 接三八譯碼器D4的11腳，DIR接地，按鍵Sl S8的另一端接地，數(shù)據(jù)鎖存器D15的QO Q7分別通過電阻Rll R18連接到發(fā)光二極管H4 HlO的負極、三極管VT2的基極，發(fā)光 二極管H4 HlO的正極接電源VCC，三極管VT2的發(fā)射極接電源VCC，集電極接液晶顯示模 塊X6的2腳，數(shù)據(jù)鎖存器D15的/OE接地，LE接CPU Dl的7腳，液晶顯示模塊X6的1、3腳接地，4腳接電源VCC，13腳接CPU Dl的P40腳，14腳接CPU Dl的P14腳，15腳接復位電路R44和C22的中點，17、18腳接電位器Rffl,總線驅(qū)動器D16的AO A7通過上拉電阻排RP3分別連接到按鍵S9 S16的一端，/E接三八譯碼器D4的10腳，DIR接地，按鍵S9 S16的另一端接地。
專利摘要本實用新型涉及一種遠程自動監(jiān)控裝置，是一種用于變電站電纜溝的電纜頭溫度綜合監(jiān)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端，數(shù)據(jù)集中處理器。整個電纜溝道內(nèi)的監(jiān)控點分區(qū)監(jiān)控，每區(qū)最多可容納64臺數(shù)據(jù)采集監(jiān)測終端；各個分區(qū)內(nèi)監(jiān)控點的監(jiān)控設備采用RS485通信網(wǎng)絡串接，再連接到數(shù)據(jù)集中處理器的RS485通信口，數(shù)據(jù)集中處理器有4個RS485通信接口，可同時接入4個監(jiān)控區(qū)間；數(shù)據(jù)集中處理器與監(jiān)控中心采用TCP/IP通道連接；數(shù)據(jù)集中處理器同時也可通過RS232或TCP/IP通道，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆數(shù)乇O(jiān)控終端。本遠程自動監(jiān)控裝置施工簡單，運行可靠，同時進行多點測量，靈敏度高，極大的方便了用戶的使用。
文檔編號H04L12/28GK201556083SQ20092002738
公開日2010年8月18日 申請日期2009年6月11日 優(yōu)先權日2009年6月11日
發(fā)明者劉國永, 沈晨, 潘培毓, 趙硯青 申請人:安徽省電力公司蚌埠供電公司