CN203416050U - 变电室低压供电远程实时监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型变电室低压供电远程实时监控装置，属于变电室低压供电监控装置技术领域；解决的技术问题是：提供一种功能全面并且能够实时远程监控变电室低压供电系统的装置；采用的技术方案是：变电室低压供电远程实时监控装置，包括安装在供电线路上的在线监测仪和安装在变电室的信息采集器，在线监测仪包括：监测仪单片机、三相电能计量芯片、CT电流采集模块、监测仪温度传感器、监测仪开关量传感器、监测仪拨码开关、监测仪电力载波模块和监测仪电源模块；本实用新型适用于电力部门。

Description

变电室低压供电远程实时监控装置

技术领域

本实用新型变电室低压供电远程实时监控装置，属于变电室低压供电监控装置技术领域。

背景技术

随着科技水平的发展，用户对电力的需求已经不满足于有电可用，良好的供电质量和服务水平成为社会对供电企业要求的重要部分，在电力管理发展过程中，以拉闸限电为手段的负荷控制正在逐渐向科学用电管理方向过渡。

电力企业为提高供电质量和服务水平，需要有一套完善的用电侧电能管理系统，对与用户直接相关的低压电网运行状态进行实时监测，及时掌握低压配电网运行的情况，适时根据供电需求的增长调整电网负荷，及时发现和定位电网故障，发现异常供电和异常线损，杜绝供电隐患，所以用电单位变电室拥有相应的监控系统是十分必要的。

然而，由于我国相关技术起步较晚，发展水平不一，使得现有监控设备出现：①、装置复杂、故障率高、占用安装面积较大、运维成本较高；②、设备功能单一或不全面、不能很好的反映供电线路和用电设备的运行情况；③、不能远程监测、控制和保护供电线路及用电设备；④、不能随时调阅和分析历史数据；⑤、直接使用所监测供电线路上的电源，当供电线路出现故障时，监测设备也停止运行；⑥、不能监测供电线路接配电柜重要设备的温度。

综上所述，设计一套结构简单、功能全面、能够全天候远程在线监控的变电室低压供电远程实时监控装置有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种功能全面并且能够实时远程监控变电室低压供电系统的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：变电室低压供电远程实时监控装置，包括安装在供电线路上的在线监测仪和安装在变电室的信息采集器；

所述在线监测仪包括：监测仪单片机、三相电能计量芯片、CT电流采集模块、监测仪温度传感器、监测仪开关量传感器、监测仪拨码开关、监测仪电力载波模块和监测仪电源模块，所述监测仪单片机分别与三相电能计量芯片、监测仪温度传感器、监测仪开关量传感器、监测仪拨码开关和监测仪电力载波模块相连，所述CT电流采集模块的信号输出端与上述三相电能计量芯片的信号输入端相连，监测仪电源模块为整个在线监测仪供电；

所述信息采集器包括：采集器单片机、采集器温度传感器、采集器开关量传感器、采集器拨码开关、采集器电力载波模块、GPRS通讯模块、UART模块、EEPROM模块、显示控制模块和采集器电源模块，所述采集器单片机分别与采集器温度传感器、采集器开关量传感器、采集器拨码开关、采集器电力载波模块、GPRS通讯模块、UART模块、EEPROM模块和显示控制模块相连，所述采集器电源模块为整个信息采集器供电；上述监测仪电力载波模块和采集器电力载波模块通过供电线路相连进行通讯。

所述在线监测仪和信息采集器均有多个。

所述UART模块连接有RJ45接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块和USB接口模块。

所述显示控制模块包括有状态指示灯和控制按钮。

所述监测仪电源模块和采集器电源模块均包括有市电模块和蓄电池模块。

所述监测仪单片机和采集器单片机均采用型号为PLC16LF1823的单片机。

所述三相电能计量芯片采用型号为ATT7022的三相电能计量芯片。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型通过在线监测仪实时监测供电线路的电能质量参数信息和故障信息，并将采集的数据通过电力载波发送至变电室的信息采集器，信息采集器收集整个供电线路的信息，并可以通过GPRS无线网络上传至监控终端，达到了对整个配电室低压供电系统的全天候全面监测，能够满足各种低压供电系统的需求；整个电路结构简洁，功能全面，成本较低，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：

图1是本实用新型的电路结构示意图；

图2是本实用新型中在线监测仪的电路结构示意图；

图3是本实用新型中信息采集器的电路结构示意图；

图中：1为在线监测仪、2为信息采集器、3为监测仪单片机、4为三相电能计量芯片、5为CT电流采集模块、6为监测仪温度传感器、7为监测仪开关量传感器、8为监测仪拨码开关、9为监测仪电力载波模块、10为监测仪电源模块、11为采集器单片机、12为采集器温度传感器、13为采集器开关量传感器、14为采集器拨码开关、15为采集器电力载波模块、16为GPRS通讯模块、17为UART模块、18为EEPROM模块、19为显示控制模块、20为采集器电源模块、21为RJ45接口模块、22为RS232接口模块、23为RS485接口模块、24为USB接口模块、25为监控终端。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型变电室低压供电远程实时监控装置，包括安装在供电线路上的在线监测仪1和安装在变电室的信息采集器2，在线监测仪1和信息采集器2均可以有多个，每个低压变电站电网至少安装一个信息采集器2，在线监测仪1安装在供电线路各分支上，实时监测供电线路的电能质量参数信息，信息采集器2安装在变电站主节点上。

如图2所示，所述在线监测仪1包括：监测仪单片机3、三相电能计量芯片4、CT电流采集模块5、监测仪温度传感器6、监测仪开关量传感器7、监测仪拨码开关8、监测仪电力载波模块9和监测仪电源模块10，所述监测仪单片机3分别与三相电能计量芯片4、监测仪温度传感器6、监测仪开关量传感器7、监测仪拨码开关8和监测仪电力载波模块9相连，所述CT电流采集模块5的信号输出端与上述三相电能计量芯片4的信号输入端相连，监测仪电源模块10为整个在线监测仪1供电。

所述在线监测仪1通过外壳封装，壳体上有复位/自检按钮，用于显示设备及所监测供电线路运行状态的指示灯，用于地址设置的监测仪拨码开关8和各种接线柱，上述CT电流采集模块5采集供电线路的电流信息，并将采集到电流信息经过高精度电阻分压电压采集电路发送至三相电能计量芯片4，三相电能计量芯片4输出电参数和电能计量给监测仪单片机3，上述监测仪温度传感器6可以有多个，分别监测环境温度和供电线温度，所述监测仪开关量传感器7监测设备开关状态，上述监测仪单片机3将采集的信息，包括：环境温度、供电线温度、设备开关状态、供电线路的三相电压/电流、有功/无功功率、功率因数、频率等，并通过监测仪电力载波模块9将信息传到信息采集器2，同时将信息和监测仪单片机3内存中的电能质量标准对比，输出警告或报警信息，并滚动存放历史数据，上述监测仪电力载波模块9包括载波信号耦合电路，它连着发送功率放大电路和接收滤波放大电路，两个放大电路连接到型号为HLPLCS520F的电力载波芯片。

如图3所示，所述信息采集器2包括：采集器单片机11、采集器温度传感器12、采集器开关量传感器13、采集器拨码开关14、采集器电力载波模块15、GPRS通讯模块16、UART模块17、EEPROM模块18、显示控制模块19和采集器电源模块20，所述采集器单片机11分别与采集器温度传感器12、采集器开关量传感器13、采集器拨码开关14、采集器电力载波模块15、GPRS通讯模块16、UART模块17、EEPROM模块18和显示控制模块19相连，所述采集器电源模块20为整个信息采集器2供电。

上述监测仪电力载波模块9和采集器电力载波模块15通过供电线路相连进行通讯，所述信息采集器2通过上述GPRS通讯模块16将采集的信息发送至监控终端25或者电力监测维修人员的手机，所述UART模块17连接有RJ45接口模块21、RS232接口模块22、RS485接口模块23和USB接口模块24，上述信息采集器2可以通过多种通讯方式将采集的信息发送至监控终端25，所述显示控制模块19包括有状态指示灯和控制按钮，所述状态指示灯包括运行状态指示灯、通信指示灯和电源指示灯，所述控制按钮包括复位/自检按钮；所述监测仪电源模块10和采集器电源模块20均包括有市电模块和蓄电池模块，采用双电源供电，当供电线路出现故障断电后，蓄电池开始供电，用以支持设备正常工作，以便设备能够正常本地显示故障和读取数据，所述监测仪单片机3和采集器单片机11均采用型号为PLC16LF1823的单片机，所述三相电能计量芯片4采用型号为ATT7022的三相电能计量芯片。

当供电设备运行正常时，在线监测仪1将采集的数据带上时间和地址标记通过电力载波上传给信息采集器2，信息采集器2再将汇总的信息带上地址和时间上传到终端，同时可通过终端发送指令到信息采集器2，在通过电力载波控制在线监测设备远程操作；当供电线路出现故障时，在线监测仪1的信息和内存中存储的数据对比，若电能质量不好则发出警告，若出现故障则发出报警，本地显示的同时将信息上传到信息采集器2，信息采集器2根据多路在线监测仪上传的数据，和存放在EEPROM模块18里的标准对比，显示故障警告或报警，并将此信号上传到终端和短信通知线路维护人员，维修人员可以在现场查看故障指示信息，同时可通过USB接口模块24等下载EEPROM模块18内存储的数据，用以辅助维修，当蓄电池电量低时，输出报警信号，提醒维护人员及时更换电池，同时警告和报警信息会在终端上通过GIS地图显示，并根据各参数绘制图表，方便相关人员查看供电线路运维情况。

本实用新型通过在线监测仪1实时监测供电线路的电能质量参数信息和故障信息，并将采集的数据通过电力载波发送至变电室的信息采集器2，信息采集器2收集整个供电线路的信息，并可以通过GPRS无线网络上传至监控终端25，达到了对整个配电室低压供电系统的全天候全面监测，能够满足各种低压供电系统的需求；整个电路结构简洁，功能全面，成本较低，实用性强。

Claims (7)

1.变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：包括安装在供电线路上的在线监测仪（1）和安装在变电室的信息采集器（2）；

所述在线监测仪（1）包括：监测仪单片机（3）、三相电能计量芯片（4）、CT电流采集模块（5）、监测仪温度传感器（6）、监测仪开关量传感器（7）、监测仪拨码开关（8）、监测仪电力载波模块（9）和监测仪电源模块（10），所述监测仪单片机（3）分别与三相电能计量芯片（4）、监测仪温度传感器（6）、监测仪开关量传感器（7）、监测仪拨码开关（8）和监测仪电力载波模块（9）相连，所述CT电流采集模块（5）的信号输出端与上述三相电能计量芯片（4）的信号输入端相连，监测仪电源模块（10）为整个在线监测仪（1）供电；

所述信息采集器（2）包括：采集器单片机（11）、采集器温度传感器（12）、采集器开关量传感器（13）、采集器拨码开关（14）、采集器电力载波模块（15）、GPRS通讯模块（16）、UART模块（17）、EEPROM模块（18）、显示控制模块（19）和采集器电源模块（20），所述采集器单片机（11）分别与采集器温度传感器（12）、采集器开关量传感器（13）、采集器拨码开关（14）、采集器电力载波模块（15）、GPRS通讯模块（16）、UART模块（17）、EEPROM模块（18）和显示控制模块（19）相连，所述采集器电源模块（20）为整个信息采集器（2）供电；上述监测仪电力载波模块（9）和采集器电力载波模块（15）通过供电线路相连进行通讯。

2.根据权利要求1所述的变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：所述在线监测仪（1）和信息采集器（2）均有多个。

3.根据权利要求2所述的变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：所述UART模块（17）连接有RJ45接口模块（21）、RS232接口模块（22）、RS485接口模块（23）和USB接口模块（24）。

4.根据权利要求3所述的变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：所述显示控制模块（19）包括有状态指示灯和控制按钮。

5.根据权利要求4所述的变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：所述监测仪电源模块（10）和采集器电源模块（20）均包括有市电模块和蓄电池模块。

6.根据权利要求5所述的变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：所述监测仪单片机（3）和采集器单片机（11）均采用型号为PLC16LF1823的单片机。

7.根据权利要求5所述的变电室低压供电远程实时监控装置，其特征在于：所述三相电能计量芯片（4）采用型号为ATT7022的三相电能计量芯片。

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