CN202077160U

CN202077160U - 带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置

Info

Publication number: CN202077160U
Application number: CN2011201996219U
Authority: CN
Inventors: 单章; 许林冲; 岳广
Original assignee: ANHUI GIANT FOREST ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: ANHUI GIANT FOREST ELECTRIC Co Ltd
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2021-06-14

Abstract

本实用新型公开了一种带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，信号采集模块用于采集开关柜的运行状态参数并传送给微控制器MCU；微控制器MCU用于接受和处理信号采集模块传送的开关柜的运行状态参数，并根据运行状态参数计算当前电力综合参数和输出报警信号；无线通信模块用于将开关柜的运行状态参数实时发送至监控中心；输出模块包括输出驱动电路和语音芯片；输出驱动电路用于驱动继电器吸合接通除湿电路、降温电路和报警电路；语音芯片上连接有扬声器。本实用新型的开关柜智能显示控制装置，具有可提高3～35kV户内开关柜的通信能力和安全性能、降低施工及使用成本等优点。

Description

带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种开关柜智能显示控制装置，尤其是一种用于3～35kV户内开关柜的带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置。

背景技术

随着计算机技术、图像数字化技术和信息技术的应用，根据电力、农业、水利、煤矿、电信等具有大量无人值守机房/变电站的用户的远程综合监控需求，无人值守远程综合监控系统的应用越来越广泛。无人值守变电站可实现用户对前端无人或少人值守系统的综合监控、集中管理，利用现有的网络对前端的图像、环境、设备运行状态、门禁、周界防范等进行有效的监控和管理，可大幅度提高了对前端监控的实时性、有效性，降低人员及管理成本。

在现有的开关柜智能显示控制装置中，大部分无通信功能或者采用CAN总线、RS485等的有线通信模式。而随着现代电力系统对无人值守变电站的自动化程度要求越来越高，无通信功能的开关柜智能显示控制装置根本无法满足这种无人值守的情况。对于采用CAN总线、RS485的有线通信系统，其通信的有效距离非常有限，难以满足需要。随着3G网络的通信技术日渐成熟，覆盖面又广，利用移动运营商提供的无线网络实现配电网数据采集和监控，将成为电力系统现代化的一个重要发展方向。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，以提高3～35kV户内开关柜的通信能力和安全性能。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，其结构特点是，包括信号采集模块、微控制器MCU、无线通信模块和输出模块；所述信号采集模块与微控制器MCU相连接，用于采集开关柜的运行状态参数并传送给所述微控制器MCU；所述微控制器MCU，用于接受和处理信号采集模块传送的开关柜的运行状态参数并根据所述运行状态参数，并计算当前电力综合参数和输出报警信号；所述无线通信模块，用于将开关柜的运行状态参数发送至监控中心；所述输出模块，包括输出驱动电路和语音芯片；所述输出驱动电路用于驱动继电器吸合接通除湿电路、降温电路和报警电路；所述语音芯片上连接有扬声器。

本实用新型带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置的结构特点也在于：

所述无线通信模块为3G无线通信模块。

所述无线通信模块包括用于插入SIM卡的SIM卡插槽。

还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括显示器、七路开关状态模拟动态显示单元和键盘。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

通过采用无线通信模块，可随时将开关柜的运行状态参数传输给监控中心，使得监控中心通过无线网络实现遥信、遥测等功能，监控中心也可以根据需要通过3G无线网络随时获取装置当前的运行情况或者查阅故障记录，降低了系统的通信方面的成本，提高了系统的通信能力，使得监控中心可以获得开关柜的实时运行状态，实现实时监控的目的。本实用新型的开关柜智能显示控制装置，具有可提高3～35kV户内开关柜的通信能力和安全性能、降低通信成本等优点。

附图说明

图1为本实用新型的开关柜智能显示控制装置的结构框图。

图2为本实用新型的开关柜智能显示控制装置的3G模块控制电路。

附图1～附图2中标号：1信号采集模块，2微控制器MCU，3无线通信模块，31SIM卡插槽，4输出模块，41输出驱动电路，42语音芯片，43扬声器，5人机交互模块。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见附图1～附图2，带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置包括信号采集模块1、微控制器MCU2、无线通信模块3和输出模块4。所述信号采集模块1与微控制器MCU2相连接，用于采集开关柜的运行状态参数并传送给所述微控制器MCU2；运行状态参数主要包括A、B、C三相电流/电压及温湿度的测量和一些相关开关量的输入。A、B、C三相电流/电压的测量主要是通过对系统中的电流互感器CT及电压互感器PT上数据的读取通过A/D转换以后送入MCU；当前温湿度则是通过温湿度传感器采集送入MCU；而开关量输入则是柜内各开关的当前位置状况；所述微控制器MCU2，用于接受和处理信号采集模块1传送的开关柜的运行状态参数并根据所述运行状态参数，并计算当前电力综合参数和输出报警信号；微控制器MCU2将送入MCU的电流及电压信号做FFT变换得到所需要的三相电流电压的幅值和相位等，通过计算得出当前电力综合参数(包括三相电压、电流、功率因数、有功功率计量、无功功率计量等)；另外将送入MCU的温湿度与系统设定值进行对比判断是否需要降温或者除湿同时给出报警信号。所述无线通信模块3，用于将开关柜的运行状态参数发送至监控中心；所述输出模块4，包括输出驱动电路41和语音芯片42；所述输出驱动电路41用于驱动继电器吸合接通除湿电路、降温电路和报警电路；所述语音芯片42上连接有扬声器43，可根据用户设置及时将报警或其它用户关注的信息以语音的方式加以播放。输出模块4的功能主要是除湿、降温和报警输出，通过驱动电路驱动继电器吸合接通除湿、降温和报警电路。通过采用无线通信模块，可随时将开关柜的运行状态参数传输给监控中心，使得监控中心通过无线网络实现遥信、遥测等功能，监控中心也可以根据需要通过3G无线网络随时获取装置当前的运行情况或者查阅故障记录，降低了系统的通信方面的成本，提高了系统的通信能力，使得监控中心可以获得开关柜的实时运行状态，实现实时监控的目的。

所述无线通信模块为3G无线通信模块。3G无线通信模块能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，数据传输速度快，通信功能强大，可进一步提高控制装置的通信能力。

所述无线通信模块包括用于插入SIM卡的SIM卡插槽31。通过SIM卡将SIM卡上的相关数据读取到模块中，接着发送拨号命令控制模块拨号，实现监控中心和控制装置之间的通信。

还包括人机交互模块5，所述人机交互模块5包括显示器、七路开关状态模拟动态显示单元和键盘。显示器为LCD显示器，通过LCD显示器进行数据信息的显示，通过键盘实现数据的输入，通过七路开关状态模拟动态显示单元显示柜内各个开关的通断状态，从而实现人机交互的目的，使得工作人员可以方便地获得开关柜运行状态信息。

本实用新型的显示控制装置，通过系统中的电流互感器CT及电压互感器PT始终对电网A、B、C三相电流及电压进行监测，它能够根据其幅值和相位等计算出当前的电力综合参数并同步在LCD屏上显示，电力综合参数测量包括三相电压、电流、功率因数、有功功率计量、无功功率计量；另外根据温湿度传感器采集来的温湿度与系统设定值进行对比判断是否需要降温或者除湿；此外根据采集来的开关状态信号驱动七路模拟动态显示面板实时的将当前开关的未知状态直观的反应出来；于此同时根据系统设置的时间间隔，假设为t秒(在菜单中设置)通过3G无线网络每t秒将以上的信息发送到监控中心。当然监控中心也可以根据需要通过3G无线网络随时获取装置当前的运行情况或者查阅故障记录。

当开关柜发生误操作时，MCU将驱动语音芯片发出报警语音，并将此次误操作按照当前时间存入存储单元中，同时通过3G模块将此次误操作信息发送到监控中心。

如图2所示3G模块是采用4.2V电源供电，由MCU通过UART口输出AT命令进行控制。模块14脚VRTC处接的BATTERY为3.3V锂电及充电电路VCC为3.3V，为3G模块内部的时钟供电，U11为SIM卡插槽。MCU首先控制4.2V电源芯片给3G模块上电；然后将模块的17脚ON/OFF及39脚DTR置高开启模块；等待模块启动完毕发送AT命令控制3G模块通过I/O(数据)、CLK(时钟)将SIM卡上的相关数据读取到模块中；接着发送拨号命令控制模块拨号；等待与监控中心建立连接以后发送注册信息，该信息包括装置地址、当前时间、当前装置状态；连接建立以后装置会每隔一定时间(即所提到的t秒的时间间隔)给中心发送一次当前信息，该信息包括当前的电力参数、柜内温湿度以及各开关位置状态，中心在收到这个信息的同时也会给装置回一条确认收到的命令，用于维持连接，这个过程称为握手；监控中心也可以在需要时可以点播当前状态信息或者要求装置上传误操作信息，装置在收到这些命令后根据命令的内容上传相关信息；另外在发生误操作时装置会主动上传该信息。

Claims

1.带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，其特征是，包括信号采集模块(1)、微控制器MCU(2)、无线通信模块(3)和输出模块(4)；

所述信号采集模块(1)与微控制器MCU(2)相连接，用于采集开关柜的运行状态参数并传送给所述微控制器MCU(2)；

所述微控制器MCU(2)，用于接受和处理信号采集模块(1)传送的开关柜的运行状态参数，并根据所述运行状态参数计算当前电力综合参数和输出报警信号；

所述无线通信模块(3)，用于将开关柜的运行状态参数发送至监控中心；

所述输出模块(4)，包括输出驱动电路(41)和语音芯片(42)；所述输出驱动电路(41)用于驱动继电器吸合接通除湿电路、降温电路和报警电路；所述语音芯片(42)上连接有扬声器(43)。

2.根据权利要求1所述的带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，其特征是，所述无线通信模块为3G无线通信模块。

3.根据权利要求1或2所述的带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，其特征是，所述无线通信模块包括用于插入SIM卡的SIM卡插槽(31)。

4.根据权利要求1所述的带有远程无线通信模块的开关柜智能显示控制装置，其特征是，还包括人机交互模块(5)，所述人机交互模块(5)包括显示器、七路开关状态模拟动态显示单元和键盘。