电网无线数据监控仪制造技术

本发明专利技术公开了一种电网无线数据监控仪，它主要由模拟量采集电路、数字量采集电路、主控电路、无线通信电路和电源电路五大部分组成。模拟量采集电路和数字量采集电路主要是采集三相电压、电流值和电度表的脉冲数，并将这些数据传输至主控电路；主控电路将模拟量采集电路和数字量采集电路传输的数据存储、判断、处理后，通过无线通信方式经无线通讯电路发送至监控中心；同时，主控电路通过无线通讯电路接收监控中心下传的指令。本发明专利技术采用无线通讯方式传输数据，用户无需网络建设、只使用原有网络即可实现全国范围内的系统实时监控，且具有良好的扩展性、安全性和普及性；有效地改变目前电业局管理现状，提高电业局的工作效率和管理水平。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电网无线数据监控仪。
技术介绍
在实际生产、生活过程中，各电业局需对其管辖内的企、事业单位、居民的用电情况进行实时监控和管理。目前，各电业局实时监控和管理的方式主要有两种一种是人工管理方式，即各电业局定期派人上门进行数据的抄表、统计、上报。这种管理方式的缺点是耗费大量的人力、物力、财力，生产效率低，管理水平落后，运营成本高；而且容易造成错抄、漏抄或人情电等现象。另一种可以概括为非人工管理模式。它主要包括以下四种类型1、通过一些测量仪器实时采集各变电所、重要用户台区的变压器数据，然后通过有线方式、数字微波方式、电力载波方式或集群方式将数据传送至生产调度中心。2、通过低压载波方式自动抄送用户电表数，然后通过有线方式将数据传至监控中心。3、通过单独的电网GIS地理信息系统，实现对电网的网络结构参数、重要性能指标、档案信息等的管理。4、通过单独的电费缴费系统、查询系统，对各区域的电费进行管理。以上这四种方式在技术上是成熟的，但是在数据传输、通信方式上存在以下问题1、通过有线方式传输数据，在市区内布线难度大，运行中的线路维护困难，系统建设周期长，可靠性、稳定性差，抗干扰能力不好，网络覆盖范围有限。2、采用数字微波方式只适用于点与点之间的局部通信，且数据定向传输，由于其直线传输的特点，不适用于地域分散的监控情况。3、集群方式用户首先需申请一个专用频点，并自建一个覆盖一定范围的基站，通过基站接收终端传来的实时数据，再传输至监控中心。这种方式网络覆盖范围小，监控范围受到网络范围的限制，用户需自建通信网络，经济投入大，维护量大，不具备可扩展性且保密性差。4、低压载波方式需在市内进行线路的布设，网络范围受限，系统稳定性、可靠性、安全性差，不能普及应用。
技术实现思路
为了解决目前电网监控管理系统管理水平差、通信方式上存在的网络建设复杂、网络覆盖范围有限、普及性差、安全性差等问题，本专利技术的目的是提供一种采用无线通信方式将各监测点的数据实时传输至监控中心的电网无线数据监控仪。为了实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案一种电网无线数据监控仪，它主要由模拟量采集电路、数字量采集电路、主控电路、无线通信电路和电源电路五大部分组成；所述模拟量采集电路将三相变压器次级侧的电压、电流信号隔离、变送、采集后，变换成数字信号，传输至主控电路；所述数字量采集电路主要用于采集脉冲数字信号，并将脉冲信号整形、放大、隔离后传输至主控电路；所述主控电路是本专利技术的核心部分，它将模拟量采集电路和数字量采集电路传输的数据存储、判断、处理后，经通讯电路发送至监控中心；并接收通过通讯电路接收的监控中心下传的指令；所述无线通信电路主要完成发送电压电流数据、电量数据至监控中心；以及接收监控中心下传的无线控制指令并传送至主控电路；以上各部分的连接关系为模拟量采集电路和数字量采集电路的信号输入端分别与三相电压、电流、电量采集传感器信号输出端相连，其信号输出端与主控电路的数据输入口相连；主控电路的串行口/并行口与无线通讯电路的数据口相连；电源电路分别与模拟量采集电路、数字量采集电路、主控电路和无线通信电路相连。所述模拟量采集电路包括依次相连的模拟量输入电路和模拟量采集电路。所述数字量采集电路包括依次相连的脉冲量输入电路和脉冲量输入信号调理电路。本专利技术还包括一壳体，壳体上设有用于通讯的天线、用于识别巡检人员身份的IC卡插槽、门锁、状态指示灯和信号输入/输出端口；IC卡插槽、状态指示灯分别与主控电路的信号输入端、输出端相连；壳体底部的信号输入/输出端口将三相电压、电流、电度表的脉冲信号输入至模拟量输入电路和脉冲量输入电路相应的信号输入端。本专利技术在通讯方式上采用可覆盖全球的具有数字传输功能、数据隐蔽性强的森泰克无线通讯网络平台。由于本专利技术采用以上技术方案，故具有以下优点1、由于本专利技术采用无线通讯方式传输数据，使用该电网无线数据监控仪，用户无需网络建设、只使用原有网络即可实现全国范围内的系统监控，且具有良好的扩展性、安全性和普及性。2、将来实现高速数据接入后，更将具有有线方式、集群通信等通信方式所无可比拟的优越性。3、通过本专利技术可在监控中心实时了解各用电设备的运行情况，有效地改变目前电业局管理现状，提高电业局的工作效率和管理水平。4、由于本专利技术可实时监控各用电设备，所以可及时发现偷电、盗电行为，避免电量的意外流失，还可以及时发现线路是否损坏，避免企业因停电造成更大的损失。附图说明图1为本专利技术内部结构示意2为本专利技术内部各组成部分具体电路总3为本专利技术模拟量采集电路部分具体电路4为本专利技术数字量采集电路部分具体电路5为本专利技术主控电路部分具体电路6为本专利技术无线通信电路部分具体电路7为本专利技术外型结构示意8为本专利技术壳体底部结构示意图具体实施方式如图1所示，本专利技术电网无线数据监控仪主要由模拟量采集电路1、数字量采集电路2、主控电路3、无线通信电路4和电源电路5五大部分组成。模拟量采集电路1和数字量采集电路2的信号输入端分别与三相电压、电流、电量采集传感器信号输出端相连，其信号输出端与主控电路的数据输入口相连；主控电路的串行口/并行口与无线通讯电路的数据口相连。电源电路5分别与模拟量采集电路1、数字量采集电路2、主控电路3和无线通信电路4相连，为它们提供工作电源。图2为本专利技术内部各组成部分具体电路总图，图3～图6为本专利技术各组成部分具体电路图。如图3所示，模拟量采集电路1包括模拟量输入电路11(二极管D1～D13、模拟量输入切换芯片U5、AD脉冲整形芯片U3D、U3E等)和模拟量采集电路12(负电压发生器U4、基准电压发生器U6、模数转换器J1等)。这部分电路主要完成对三相变压器次级侧的电压、电流的隔离、变送、采集，将高电压、大电流变换成可为传感器采集的信号，并转换成数字信号，传输至主控电路3。如图4所示，数字量采集电路2主要用于采集脉冲数字信号，包括电量脉冲信号、开门信号。数字量采集电路2包括脉冲量输入电路21(三极管Q1～Q3、光藕U8～U12等)和脉冲量输入信号调理电路22(信号脉宽整形芯片U1A、U1B、U2A、U2B、和脉冲信号整形U3A～U3C等)。这部分电路主要是将电度表的脉冲信号进行整形、放大、隔离；然后将数据传输至主控电路3。如图5所示，主控电路3是本专利技术的核心部分，它包括单片机U2(型号89C54)、串行通讯芯片U1、U6、EPROM存储器U3、时钟芯片U4等。主控电路主要负责协调和管理系统的运行，将模拟量采集电路1和数字量采集电路2传输的数据存储、判断、处理后，经通讯电路4发送至监控中心；同时，主控电路3还可通过通讯电路4接收监控中心下传的指令。如图6所示，无线通信电路4主要包括无线通讯模块M1，主要完成发送电压电流数据、电量数据至监控中心；以及接收监控中心下传的无线控制指令并传送至主控电路3。本专利技术电源电路为常规电路，主要是为整个装置提供工作电源，保证监控仪正常工作。本专利技术最大的特点在于数据的传送采用无线方式，不必铺设控制线路，成本低，组网方便、灵活，运行维护费用低。由于本装置不改变配电线路，因此保证了原有供电系统的正常工作。以上电路可以设置在被监控设备的控制柜内，也可以设置在一壳体6内。如图7、图8所示，本专利技术壳体6上设置有用于通讯的天线61、用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网无线数据监控仪，其特征在于：它主要由模拟量采集电路、数字量采集电路、主控电路、无线通信电路和电源电路五大部分组成；所述模拟量采集电路将三相变压器次级侧的电压、电流信号隔离、变送、采集后，变换成数字信号，传输至主控电路；所述数 字量采集电路主要用于采集脉冲数字信号，并将脉冲信号整形、放大、隔离后传输至主控电路；所述主控电路是本专利技术的核心部分，它将模拟量采集电路和数字量采集电路传输的数据存储、判断、处理后，经通讯电路发送至监控中心；并接收通过通讯电路接收的监控中 心下传的指令；所述无线通信电路主要完成发送电压电流数据、电量数据至监控中心；以及接收监控中心下传的无线控制指令并传送至主控电路；以上各部分的连接关系为：模拟量采集电路和数字量采集电路的信号输入端分别与三相电压、电流、电量采集传感器信 号输出端相连，其信号输出端与主控电路的数据输入口相连；主控电路的串行口／并行口与无线通讯电路的数据口相连；电源电路分别与模拟量采集电路、数字量采集电路、主控电路和无线通信电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种电网无线数据监控仪，其特征在于它主要由模拟量采集电路、数字量采集电路、主控电路、无线通信电路和电源电路五大部分组成；所述模拟量采集电路将三相变压器次级侧的电压、电流信号隔离、变送、采集后，变换成数字信号，传输至主控电路；所述数字量采集电路主要用于采集脉冲数字信号，并将脉冲信号整形、放大、隔离后传输至主控电路；所述主控电路是本发明的核心部分，它将模拟量采集电路和数字量采集电路传输的数据存储、判断、处理后，经通讯电路发送至监控中心；并接收通过通讯电路接收的监控中心下传的指令；所述无线通信电路主要完成发送电压电流数据、电量数据至监控中心；以及接收监控中心下传的无线控制指令并传送至主控电路；以上各部分的连接关系为模拟量采集电路和数字量采集电路的信号输入端分别与三相电压、电流、电量采集传感器信号输出端相连，其信号输出端与主控电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡银龙，马骥，张春海，朱赪，李镇，杨彤辉，于新，徐众飞，
申请(专利权)人：吉林省森泰克数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]