智能箱式变电站在线监测系统技术方案

一种智能箱式变电站在线监测系统，通过采用ZigBee子节点获取对变压器、容性仪器、开关仪器、避雷针的监测数据，并将监测数据传至对应的路由器节点，路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块，本实用新型专利技术实现了各监测模块之间的信息交互，使各模块数据信息的传输和交互更方便，提高了监测数据的处理效率，减轻了工作人员的工作负担，降低了后期维护难度，扩大了系统升级空间。

【技术实现步骤摘要】
智能箱式变电站在线监测系统
本技术涉及一种变电站监测系统，具体为一种智能箱式变电站在线监测系统，属于变电站监测

技术介绍
当前市面上智能变电站的监测系统大多仅针对特定仪器的实时监测。然而，变电站中各个仪器的分布比较零散，因而不便于监测时各仪器的数据交互，运行成本和维护难度也随之增加，进而阻碍智能变电站在线监测系统的市场推广。此外，安置在变电站内不同功能模块的零部件可能采购于不同的生产厂家，各参数标准也可能不统一，子模块之间便不能衔接，无法完成信息的交互，尤其是当存在不兼容的通信协议时，一旦智能变电站内部产生故障，只靠某一个或者是某几个功能模块进行数据分析，是不能够处理和解决仪器的异常工况的。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种智能箱式变电站在线监测系统，能够对智能变电站的仪器进行实时监测，实时反馈仪器的工作状态，及时处理仪器出现的各种不正常工作情况，自行进行故障的分析并提交故障报告，从而支持故障的迅速处理。为了实现上述目的，本技术提供一种智能箱式变电站在线监测系统，包括远程服务器、本地监测中心、ZigBee网络单元，ZigBee网络单元包括协调器节点、路由器及其对应的路由器节点、若干个ZigBee子节点,每个ZigBee子节点用来获取对应传感器的监测数据，并将监测数据传至对应的路由器节点，路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块,所述ZigBee子节点的硬件实现均包括采集模块、处理模块、电源模块和无线通信模块，所述采集模块包括传感器和连接器，所述处理模块包括微控制器、调试和下载接口、存储器以及操作系统，电源模块包括供电单元和动态电源管理单元，无线通信模块包括射频电路，采集模块、处理模块和无线通信模块的电源端口均与电源模块的输出端口相连，采集模块、无线通信模块的信号端口还与处理模块的微控制器相连。传感器包括用来监测变压器的特高频监测传感器，用来监测容性仪器的母线电流电压监测传感器，用来监测开关仪器的断路器特性传感器以及GIS传感器，用来监测避雷针的泄漏电流传感器、动作次数传感器以及断路阻性电流传感器。微控制器采用MSP430F149单片机。存储器包括ROM存储器,RAM存储器,EEPROM存储器。无线通信模块电路包括CC2420射频天线单元。与现有技术相比，本技术通过采用ZigBee子节点获取对变压器、容性仪器、开关仪器、避雷针的监测数据，并将监测数据传至对应的路由器节点，路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块，本技术实现了各监测模块之间的信息交互，使各模块数据信息的传输和交互更方便，提高了监测数据的处理效率，减轻了工作人员的工作负担，降低了后期维护难度，扩大了系统升级空间。附图说明图1为本技术的原理框图；图2为本技术的网络结构框图；图3为本技术的ZigBee子节点的硬件原理框图；图4为本技术的软件流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种智能箱式变电站在线监测系统，包括远程服务器、本地监测中心、ZigBee网络单元，远程服务器包括一个中心计算机,本地监测中心包括数据存储和传输模块,ZigBee网络单元包括协调器节点、变压器路由器、容性仪器路由器、开关仪器路由器、避雷针路由器及其对应的路由器节点、若干个ZigBee子节点(终端节点),其中一个ZigBee子节点用来获取特高频监测传感器对变压器的监测数据，并将该监测数据传至变压器路由器节点，变压器路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块,通过服务器进行数据的存储和显示；同理设置一个ZigBee子节点用来获取母线电流电压监测传感器对容性仪器的监测数据，并将该监测数据传至变压器路由器节点，变压器路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块,通过服务器进行数据的存储和显示；同理还设置一个ZigBee子节点用来获取断路器特性传感器以及GIS传感器对开关仪器的监测数据，并将该监测数据传至变压器路由器节点，变压器路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块,通过服务器进行数据的存储和显示；同理还设置一个ZigBee子节点用来获取泄漏电流传感器、动作次数传感器以及断路阻性电流传感器对避雷针的监测数据，并将该监测数据传至变压器路由器节点，变压器路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块,通过服务器进行数据的存储和显示；所述ZigBee子节点的硬件实现均包括采集模块、处理模块、电源模块和无线通信模块，所述采集模块包括传感器和连接器，所述处理模块包括微控制器、调试和下载接口、存储器以及操作系统，电源模块包括供电单元和动态电源管理单元，无线通信模块包括射频电路，采集模块、处理模块和无线通信模块的电源端口均与电源模块的输出端口相连，采集模块、无线通信模块的信号端口还与处理模块的微控制器相连。如图1所示的本技术的总体架构图，远程服务器负责接收并存储ZigBee网络的上传数据，对数据进行分析，评估设备运行状态，根据用户需要实现各种报表输出；本地监测中心负责数据的汇总、整合和传输；ZigBee网络单元是系统的主要部分，由若干个ZigBee子节点组成，负责数据采集与传输；通过相应传感器获取各类监测数据，并通过ZigBee组网网络将这些数据发送到ZigBee协调器节点，然后通过Zigbee协调器把测量数据通过GPRS无线传输发送到数据存储和传输模块，数据存储和传输模块一方面将测量数据传输到远程服务器实时显示，另一方面将这些数据存储到相应数据库，实现了变压器状态监测、容性仪器状态监测、开关类仪器状态监测以及氧化锌避雷针状态监测等功能，且实现了各监测模块之间的信息交互。如图2所示，本技术的ZigBee无线网络具体由以下三部分组成：协调器节点、路由器节点以及终端节点，其中终端节点负责智能变电站设备监测数据的采集，传感器节点在监测区域内部，通过自组织方式实现本系统所需的无线网络，一端与终端节点相连，另一端与相应设备相连，每台设备根据需要配置1-3个监测装置，并根据需要配置为不同类型的传感器；路由器节点负责转发传感器节点采集到的监测数据，通过无线中继方式传输将数据发至协调器节点；协调器节点利用GPRS传输方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能箱式变电站在线监测系统，包括远程服务器、本地监测中心、ZigBee网络单元，其特征在于，ZigBee网络单元包括协调器节点、路由器及其对应的路由器节点、若干个ZigBee子节点，每个ZigBee子节点用来获取对应传感器的监测数据，并将监测数据传至对应的路由器节点，路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块；/n所述ZigBee子节点的硬件实现均包括采集模块、处理模块、电源模块和无线通信模块，所述采集模块包括传感器和连接器，所述处理模块包括微控制器、调试和下载接口、存储器以及操作系统，电源模块包括供电单元和动态电源管理单元，无线通信模块包括射频电路，采集模块、处理模块和无线通信模块的电源端口均与电源模块的输出端口相连，采集模块、无线通信模块的信号端口还与处理模块的微控制器相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能箱式变电站在线监测系统，包括远程服务器、本地监测中心、ZigBee网络单元，其特征在于，ZigBee网络单元包括协调器节点、路由器及其对应的路由器节点、若干个ZigBee子节点，每个ZigBee子节点用来获取对应传感器的监测数据，并将监测数据传至对应的路由器节点，路由器节点将收到的数据信号通过无线中继方式传输，并将数据传至协调器节点，协调器节点利用GPRS传输方式，将数据传输到本地监测中心的数据存储和传输模块；
所述ZigBee子节点的硬件实现均包括采集模块、处理模块、电源模块和无线通信模块，所述采集模块包括传感器和连接器，所述处理模块包括微控制器、调试和下载接口、存储器以及操作系统，电源模块包括供电单元和动态电源管理单元，无线通信模块包括射频电路，采集模块、处理模块和无线通信模块的电源端口均与电源模块的输出端口相连，采集模块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠昌益，周玉娟，李会军，陈佳，
申请(专利权)人：苏变电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32