專利名稱：基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及監測設備，特別涉及用于城市供電系統中配電 變壓器的遠程監測裝置。
背景技術：
配電變壓器是配電網中的一個重要設備，配電變壓器是電 力供電的最基本單元，配電變壓器的監控對配電自動化管理、線損分 析、負荷預測、電力需求側的管理具有重大意義。
配電變壓器(簡稱配變)是配電網中將電能直接分配給低壓用戶
的設備，是低壓(10KV)配電網與用戶380/220V配電網的分界點配變 安裝與電線桿、配電房和箱式變電站，具有分散、地理環境情況變化 多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設影響等特點。
對配變的考核，過去一般依靠人工定期對配變進行有針對的、有 限的測試，從測試的數據來考核配變的運行狀況，這種考核的缺點就 是人為因素影響太大、測試時間不夠、測試的數據非常有限，而且有 些數據不能做到準確的測試，帶來的問題就是測試出來的結果不能準 確地反映配變的運行狀況，同時需要耗費管理部門大量的人力物力。 因此對配變進行實時監測和計量具有重要的意義和必要性
發明內容
本發明提供--種基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測 終端，采用對配電變壓器自動監測、控制、報警以及通過串行和無線 通訊方式進行遠程監控遙測的方法，滿足配電變壓器監測計量的要 求，具有較高的可靠性和安全性，較快的反應速度，并具有易用性、自動化、智能化的特點，解決現有技術中依靠人工定期測試，人為因素影響大、測試時間不夠、測試的數據有限的技術何題。
本發明解決上述技術問題的方案是 一種基于嵌入式系統的配電 變壓器遠程監測終端，包括用于控制配電變壓器工作狀態的控制模 塊;該遠程監測終端還包括有處理器以及與處理器相連接的計量和監 測配電變壓器各電氣參數的計量監測模塊、存儲器和通訊模塊。所述通訊模塊包括有無線通訊裝置，所述無線通訊裝置為支持GPRS、CDMA、電臺、短信中的一種或任意幾種模式的組合，所述通訊模塊還包括有 兩個RS485串行接口、一個RS232串行接口以及一個吸附式紅外接口 。 通過對配變的實時監控，可以及時掌握配變的運行情況，防止配變負 荷嚴重超載導致設備的燒毀、三相負載嚴重不平衡導致配變的加速損 壞，配變長期輕負荷運行導致的不經濟運行狀態和大量感性負載運行 導致的功率因數過低、高線損等。對配變運行實時監測、抄取、分析、 處理和控制，可以及時調整配變運行狀態，合理配置配變容量，調整 配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩定、高效的運行。
該遠程監測終端還設有報警系統，該報警系統連接處理器、計量 監測模塊以及通訊模塊。
本發明采用上述的技術方案后，科學、完善、準確地對配變實時 監控，為配電自動化管理提供可靠的運行數據和歷史資料，有效降低 線損，為負荷預測、線損分析、電力需求側管理(DSM)提供準確的數 據；準確打擊竊電，負荷預測指導擴容安裝等；為用電情況、用電性
質及用電負荷的增長趨勢分析，在進行系統增容、配變布點選擇等規劃工作提供科學的數據；同時提高工作效率，降低勞動成本，科學提 高配電管理的自動化水平。使得整個電力系統的綜合性能得到了極大 的提高。而市場上，用戶正在謀求的就是這種能夠滿足其全方位需求， 綜合性能好的監測設備。


圖1是本發明基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終端工作原理 示意圖。
具體實施方式
結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。
由圖1中可知，這種基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，包括用于控制配電變壓器工作狀態的控制模塊10;該遠程監測終端還包括有處理器20以及與處理器20相連接的計量和監測配電變 壓器各電氣參數的計量監測模塊30、存儲器40和通訊模塊50。控制 模塊10根據處理器20的指令，對配電變壓器工作狀態進行實時控制； 計量監測模塊30具有正、反向有功，四象限無功的電能計量，滿足 l級精度，具有最大需量的統計功能，同時對變壓器實時監控，可以 及時掌握配變的運行情況。具有數據凍結功能，具有負荷曲線的記錄、 電壓質量的統計并在存儲器40中保存3個月的數據，具有諧波監測 功能。通訊模塊50使該監測終端具有遠程數據傳輸功能，實現遠程 監控。
通過對配變的實時監控，可以及時掌握配變的運行情況，防止配 變負荷嚴重超載導致設備的燒毀、三相負載嚴重不平衡導致配變的加 速損壞，配變長期輕負荷運行導致的不經濟運行狀態和大量感性負載 運行導致的功率因數過低、高線損等。對配變運行實時監測、抄取、 分析、處理和控制，可以及時調整配變運行狀態，合理配置配變容量， 調整配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩定、高效的 運行。完善、科學、準確的對配變實時監控，為配電自動化管理提供 可靠的運行數據和歷史資料，有效降低線損，為負荷預測、線損分析、 電力需求側管理(DSM)提供準確的數據；準確打擊竊電，負荷預測指 導擴容安裝等；為用電情況、用電性質及用電負荷的增長趨勢分析， 在進行系統增容、配變布點選擇等規劃工作提供科學的數據；同時提 高工作效率，降低勞動成本，科學提高配電管理的自動化水平。
所述通訊模塊50包括有無線通訊裝置51，所述無線通訊裝置51 為支持GPRS、 CDMA、電臺、短信中的一種或任意幾種模式的組合；所 述通訊模塊50還包括有兩路RS485串行接口 52、 一個RS232串行接 口 53以及一個吸附式紅外接口 54。利用GPRS/CDMA通訊技術，實現 配電變壓器的運行監測，兩路RS485串行接口 52、 一個RS232串行接 口 53以及一個吸附式紅外接口 54，用于現場轉發電能表數據和級聯 其他智能終端。通訊模塊50采用模塊化設計，可以在不拆開裝置的 情況下更換通訊模塊50，具有遠程升級功能。RS485串行接口 52能 承受8KV的靜電接觸放電，4KV的浪涌(對零線)，2KV快速瞬變脈沖 耦合試驗，A、 B端子能承受380V交流電壓歷時5分鐘。所述通訊模塊50還包括有編解碼模塊55， J^述編解碼模塊55 還含有加密、解密模塊551，可對通訊數據進行加密、壓縮。
該遠程監測終端還設有報警系統60，該報警系統60連接處理器 20、計量監測模塊30以及通訊模塊50。對電壓逆相序、電流反極性、 停電、來電、過負荷、過電流、過壓、欠壓、缺相、斷相、差動報警、 過補償、欠補償等事件進行主動報警。還可以對終端本身時鐘電池、 后備電池進行監測，通過完善的判斷邏輯實現了電池故障的報警。裝 置電源采用三相四線供電，缺相正常工作，能承受相對地電壓1.9倍 的標稱電壓歷時4小時不損壞。
所述處理器20為32位嵌入式ARM7處理器，所述存儲器40為大. 容量Flash存儲器。采用主流32位微處理器或加嵌入式操作系統設 計方案，以保證數據轉發、終端通信、數據管理等復雜功能要求。32 位嵌入式ARM7處理器，配合大容量Flash存儲器以及穩定的公網數 傳模塊，并采用模塊化的終端結構方案，工業級的器件及電路設計， 從而具有很高的可靠性及電磁兼容性，可適應高低溫及強干擾等各種 惡劣運行環境。
權利要求
1.一種基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終端，包括用于控制配電變壓器工作狀態的控制模塊(10)；其特征在于該遠程監測終端還包括有處理器(20)以及與處理器(20)相連接的計量和監測配電變壓器各電氣參數的計量監測模塊(30)、存儲器(40)和通訊模塊(50)。
2. 根據權利要求1所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于所述通訊模塊(50)包括有無線通訊裝置(51)。
3. 根據權利要求2所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于所述無線通訊裝置(51)為支持GPRS、 CDMA、 電臺、短信中的一種或任意幾種模式的組合。
4. 根據權利要求1 、 2或3所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程 監測終端，其特征在于所述通訊模塊(50)還包括有兩個RS485 串行接口 (52)、 一個RS232串行接口 (53)以及一個吸附式紅外 接口 (54)。
5. 根據權利要求1所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于所述通訊模塊(50)還包括有編解碼模塊(55)。
6. 根據權利要求1所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于該遠程監測終端還設有報警系統(60)，該報警系統(60)連接處理器(20)、計量監測模塊(30)以及通訊模塊 (50)。
7. 根據權利要求1所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于所述處理器(20)為32位嵌入式ARM7處理器。
8. 根據權利要求1所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于所述存儲器(40)為大容量Flash存儲器。
9. 根據權利要求5所述基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終 端，其特征在于所述編解碼模塊(55)還含有加密、解密模塊(551)。
全文摘要
一種基于嵌入式系統的配電變壓器遠程監測終端，包括用于控制配電變壓器工作狀態的控制模塊(10)；還包括有處理器(20)以及計量監測模塊(30)、存儲器(40)和通訊模塊(50)。本發明科學、完善、準確地對配變實時監控，有效降低線損，為負荷預測、線損分析、電力需求側管理(DSM)提供準確的數據；準確打擊竊電，負荷預測指導擴容安裝等；為用電情況、用電性質及用電負荷的增長趨勢分析，在進行系統增容、配變布點選擇等規劃工作提供科學的數據；同時提高工作效率，降低勞動成本，科學提高配電管理的自動化水平。整個電力系統的綜合性能得到了極大的提高。
文檔編號H02J13/00GK101202469SQ20071012360
公開日2008年6月18日 申請日期2007年9月25日 優先權日2007年9月25日
發明者宋振群 申請人:宋振群