一种智能变电站的高速通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能变电站的高速通信系统，包括通信主机盒，所述通信主机盒采用绝缘防水材料制成，外壳为扁型长方体，所述通信主机盒的机盒背面焊接有固定架，所述固定架通过固定螺丝紧拧固定在变电器外箱上；所述通信主机盒的上表面安装有太阳能电池供电模块，所述通信主机盒的内部通过支持螺钉固定有通信电路板，所述通信电路板上焊接有通信单元集成电路，通信主机盒的下表面固定安装有旋转摄像头，所述太阳能电池供电模块用于将太阳能转换成电能，为通信电路板和旋转摄像头供电，所述通信主机盒的后方面板上还镶嵌有接口面板，所述接口面板上镶嵌有金属接口端子，金属接口端子为金属制端子结构，金属芯接正极，金属壳接负极。

A high speed communication system for intelligent substation

The invention discloses a high-speed communication system for intelligent substation, including the host communication box, the communication host box with insulation waterproof material made of shell is a flat cuboid box on the back of the communication host box is welded to the fixing frame, the fixing frame is fixed on the transformer outside the box through the fixing bolt. The wire twists tightly; a solar battery module is installed on the surface of the host box, the inside of the box through the communication host support screws communication circuit board, the communication circuit board is welded on the lower surface of the integrated circuit communication unit, communication between the main machine box is fixedly provided with a rotating camera, the solar the battery power supply module for converting solar energy into electrical energy, communication circuit board and a rotating camera rear panel of the power supply, communication on the host box with the interface panel. The interface panel is embedded with metal interface terminals, metal interface terminals are metal terminal structure, metal core is connected to positive pole, and metal shell is connected to negative electrode.

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站的高速通信系统
本专利技术涉及电子通讯
，具体为一种智能变电站的高速通信系统。
技术介绍
变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。变电所指的一般是电压等级在110kV以下的降压变电站；变电站包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。随着现代的科学技术的不断发展，电力系统也是所有智能化设备的基础，一旦电力系统出现故障，将造成难以想象的损失，也在各个方面带来很多的不便。电力系统的可靠性一直以来是业界的重点研究课题，事实上，除了为电力系统本身的整体设计考虑，继电保护作为变电站的二次核心，其本身的可靠性也直接影响电力系统的运行稳定性和可靠性，特别是随着智能电网的建设，基于新原理的继电保护装置陆续投入应用，如何充分有效地验证智能变电站继电保护装置的功能正确性及可靠性是个需要研究的问题。自动测试作为一种有效的测试手段，长期以来也是业界的研究热点，但由于传统变电站继电保护装置对外接口不统一(如通信规约版本过多、定值清单、动作报告内容格式不一致等)，很大程度上限制了自动测试的实际应用。目前，大多数继电保护装置的测试工作，特别是静模试验，仍是采用使用继电保护测试仪手动测试的传统方法，存在测试效率低、人为因素影响大等缺点。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本专利技术提供一种智能变电站的高速通信系统，包括通信主机盒，所述通信主机盒采用绝缘防水材料制成，外壳为扁型长方体，所述通信主机盒的机盒背面焊接有固定架，所述固定架通过固定螺丝紧拧固定在变电器外箱上；所述通信主机盒的上表面安装有太阳能电池供电模块，所述通信主机盒的内部通过支持螺钉固定有通信电路板，所述通信电路板上焊接有通信单元集成电路，通信主机盒的下表面固定安装有旋转摄像头，所述太阳能电池供电模块用于将太阳能转换成电能，为通信电路板和旋转摄像头供电，所述通信主机盒的后方面板上还镶嵌有接口面板，所述接口面板上镶嵌有金属接口端子，金属接口端子为金属制端子结构，金属芯接正极，金属壳接负极。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能变电站的高速通信系统，包括太阳能供电池板、太阳能跟踪系统、太阳能供电系统、喷射浮选除油装置和水污染质分离净化装置，所述太阳能电池板并联于太阳能供电系统和太阳能跟踪系统，所述喷射浮选除油装置用于处理厨房含油用水，经喷射浮选除油装置处理后的水输送至水污染质分离净化装置，所述污染质分离净化装置直接通过管道接收其他生活用水，所述水污染质分离净化装置安装在地表上，并且其底端固定在地表内部，所述水污染质分离净化装置上端安装有支撑框架，喷射浮选除油装置的底端安装在支撑框架上；所述太阳能电池供电模块包括自动旋转支座，所述自动旋转支座焊接在通信主机盒的上表面，自动旋转支座的上方固定有太阳能电池板，所述太阳能电池板的电能输出端连接有蓄电池，所述蓄电池的输出端连接有电压变换器，所述电压变换器输出幅值可调电压；所述通信电路板上焊接有嵌入式控制模块，所述嵌入式控制模块包括嵌入式处理器和FPGA控制器，用于进行通信控制，嵌入式控制模块的信号输入端连接有信号采集模块，所述信号采集模块的输入端通过导线连接至接口面板进行信号采集预处理，嵌入式控制模块的以太网控制端连接有高速通信单元和GPS定位单元，所述高速通信单元用于实现高速数据传输控制，GPS定位单元用于实现自动定位操作，所述嵌入式控制模块的指令输出端还连接有预警保护单元，所述预警保护单元用于进行变电器过载过压保护和自动报警操作。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述自动旋转支座包括固定轮盘和旋转主轴，其中固定轮盘上开凿有定位孔，通过定位插销拧接固定在通信主机盒的上表面形成一定距离，固定轮盘中心开凿有圆形通孔，旋转主轴从通孔中穿出，末端套接有连接法兰，顶端固定焊接在太阳能电池板下表面中心位置，所述连接法兰的另一端套接在旋转气缸的旋转轴上。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述旋转摄像头包括固定底座，所述固定底座的底盘为半球形外壳，顶部圆盘下表面焊接有伺服电机，所述伺服电机的转轴前端套接有旋转轴承，所述旋转轴承的两端插接在固定底座的壳壁上，旋转轴承的中心开凿有圆形通孔，孔内安装有USB摄像头，所述USB摄像头通过USB数据线连接至通信电路板。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述嵌入式处理器采用ARMCortexA9芯片，FPGA控制器采用Altera的StratixV系列芯片，嵌入式处理器的交换模块与FPGA控制器通过串并转换器相连接，嵌入式处理器的交换端口还连接有DDR存储器，所述FPGA控制器的I/O端口连接有阵列端口，所述阵列端口通过导线引入信号采集模块的输出信号。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述信号采集模块包括电子互感器、角度传感器、光照传感器和转速传感器，所述电子互感器的正负极连接至接线面板的端子上，所述电子互感器的次级互感线圈输出端连接有电压传感器采集变压器的电压参数，所述角度传感器固定安装在自动旋转支座的支座侧壁上采集电池板当前角度，所述光照传感器固定安装在太阳能电池板上采集光照强度，所述转速传感器安装在旋转轴承的末端采集旋转摄像头的转速，角度传感器、光照传感器、转速传感器和电压传感器的分别输出信号至阵列端口的输入端。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述高速通信单元包括脉冲编码器，所述脉冲编码器的输入端连接至嵌入式处理器的编码输出引脚，脉冲编码器的输出端连接有光电转换器和射频转换器，所述光电转换器的转换输出端连接有光纤接口，所述光纤接口通过光缆连接至变电站的监控中心；所述射频转换器的输出端连接有射频放大器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述GPS定位单元采用SKG12Q集成模块，该集成模块内部集成有GPS基带芯片，所述GPS基带芯片采用UM332系列芯片，且GPS基带芯片的输入端连接有微带接收天线，所述微带接收天线用于接收定位卫星信号，GPS基带芯片与微带接收天线之间还连接有前置SAW滤波器，所述GPS基带芯片输出端连接有RS232转换器，RS232转换器连接到嵌入式处理器的串行接口。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述预警保护单元包括智能断路器，所述智能断路器串连在太阳能电池供电模块与通信电路板之间，且智能断路器的控制端通过导线连接至嵌入式处理器的I/O口，预警保护单元还连接有GSM自动报警模块和驱动放大器，所述驱动放大器的输出端连接有声光报警器。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述固定架包括方形固定框和三角支撑架，所述方形固定框为长方形框架结构，四角开凿有螺纹孔，通过固定螺丝固定在通信主机盒背面，接口面板位于框架内部，所述三角支撑架与方形固定框相垂直，末端通过固定插销插接在变压器外壳上。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述GSM自动报警模块采用西门子TC35集成模块，模块内置有GSM基带处理器，GSM基带处理器的信号输出端连接有GSM无线收发器，GSM基带处理器的数据交换端口连接有Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站的高速通信系统，其特征在于：包括通信主机盒(1)，所述通信主机盒(1)采用绝缘防水材料制成，外壳为扁型长方体，所述通信主机盒(1)的机盒背面焊接有固定架(11)，所述固定架(11)通过固定螺丝紧拧固定在变电器外箱上；所述通信主机盒(1)的上表面安装有太阳能电池供电模块(2)，所述通信主机盒(1)的内部通过支持螺钉固定有通信电路板(3)，所述通信电路板(3)上焊接有通信单元集成电路，通信主机盒(1)的下表面固定安装有旋转摄像头(4)，所述太阳能电池供电模块(2)用于将太阳能转换成电能，为通信电路板(3)和旋转摄像头(4)供电，所述通信主机盒(1)的后方面板上还镶嵌有接口面板(5)，所述接口面板(5)上镶嵌有金属接口端子，金属接口端子为金属制端子结构，金属芯接正极，金属壳接负极。所述太阳能电池供电模块(2)包括自动旋转支座(201)，所述自动旋转支座(201)焊接在通信主机盒(1)的上表面，自动旋转支座(201)的上方固定有太阳能电池板(202)，所述太阳能电池板(202)的电能输出端连接有蓄电池(203)，所述蓄电池(203)的输出端连接有电压变换器(204)，所述电压变换器(204)输出幅值可调电压；所述通信电路板(3)上焊接有嵌入式控制模块(6)，所述嵌入式控制模块(6)包括嵌入式处理器(601)和FPGA控制器(602)，用于进行通信控制，嵌入式控制模块(6)的信号输入端连接有信号采集模块(7)，所述信号采集模块(7)的输入端通过导线连接至接口面板(5)进行信号采集预处理，嵌入式控制模块(6)的以太网控制端连接有高速通信单元(8)和GPS定位单元(9)，所述高速通信单元(8)用于实现高速数据传输控制，GPS定位单元(9)用于实现自动定位操作，所述嵌入式控制模块(6)的指令输出端还连接有预警保护单元(10)，所述预警保护单元(10)用于进行变电器过载过压保护和自动报警操作。...

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站的高速通信系统，其特征在于：包括通信主机盒(1)，所述通信主机盒(1)采用绝缘防水材料制成，外壳为扁型长方体，所述通信主机盒(1)的机盒背面焊接有固定架(11)，所述固定架(11)通过固定螺丝紧拧固定在变电器外箱上；所述通信主机盒(1)的上表面安装有太阳能电池供电模块(2)，所述通信主机盒(1)的内部通过支持螺钉固定有通信电路板(3)，所述通信电路板(3)上焊接有通信单元集成电路，通信主机盒(1)的下表面固定安装有旋转摄像头(4)，所述太阳能电池供电模块(2)用于将太阳能转换成电能，为通信电路板(3)和旋转摄像头(4)供电，所述通信主机盒(1)的后方面板上还镶嵌有接口面板(5)，所述接口面板(5)上镶嵌有金属接口端子，金属接口端子为金属制端子结构，金属芯接正极，金属壳接负极。所述太阳能电池供电模块(2)包括自动旋转支座(201)，所述自动旋转支座(201)焊接在通信主机盒(1)的上表面，自动旋转支座(201)的上方固定有太阳能电池板(202)，所述太阳能电池板(202)的电能输出端连接有蓄电池(203)，所述蓄电池(203)的输出端连接有电压变换器(204)，所述电压变换器(204)输出幅值可调电压；所述通信电路板(3)上焊接有嵌入式控制模块(6)，所述嵌入式控制模块(6)包括嵌入式处理器(601)和FPGA控制器(602)，用于进行通信控制，嵌入式控制模块(6)的信号输入端连接有信号采集模块(7)，所述信号采集模块(7)的输入端通过导线连接至接口面板(5)进行信号采集预处理，嵌入式控制模块(6)的以太网控制端连接有高速通信单元(8)和GPS定位单元(9)，所述高速通信单元(8)用于实现高速数据传输控制，GPS定位单元(9)用于实现自动定位操作，所述嵌入式控制模块(6)的指令输出端还连接有预警保护单元(10)，所述预警保护单元(10)用于进行变电器过载过压保护和自动报警操作。2.根据权利要求1所述的一种智能变电站的高速通信系统，其特征在于：所述自动旋转支座(201)包括固定轮盘和旋转主轴，其中固定轮盘上开凿有定位孔，通过定位插销拧接固定在通信主机盒(1)的上表面形成一定距离，固定轮盘中心开凿有圆形通孔，旋转主轴从通孔中穿出，末端套接有连接法兰(205)，顶端固定焊接在太阳能电池板(202)下表面中心位置，所述连接法兰(205)的另一端套接在旋转气缸(206)的旋转轴上。3.根据权利要求2所述的一种智能变电站的高速通信系统，其特征在于：所述旋转摄像头(4)包括固定底座(401)，所述固定底座(401)的底盘为半球形外壳，顶部圆盘下表面焊接有伺服电机(402)，所述伺服电机(402)的转轴前端套接有旋转轴承(403)，所述旋转轴承(403)的两端插接在固定底座(401)的壳壁上，旋转轴承(403)的中心开凿有圆形通孔，孔内安装有USB摄像头(404)，所述USB摄像头(404)通过USB数据线连接至通信电路板(3)。4.根据权利要求1所述的一种智能变电站的高速通信系统，其特征在于：所述嵌入式处理器(601)采用ARMCortexA9芯片，FPGA控制器(602)采用Altera的StratixV系列芯片，嵌入式处理器(601)的交换模块与FPGA控制器(602)通过串并转换器(603)相连接，嵌入式处理器(601)的交换端口还连接有DDR存储器(604)，所述FPGA控制器(602)的I/O端口连接有阵列端口(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张策，
申请(专利权)人：北京煜煌科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11