電氣試驗設備無線預警裝置製造方法
2023-05-19 09:48:11 1
電氣試驗設備無線預警裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電器實驗設備無線預警裝置，包括電壓電流採集模塊、控制器模塊、無線傳感模塊和報警模塊，所述電壓電流採集模塊與控制器模塊相連接，將採集到的電壓電流信號轉換成模擬量傳輸給控制器模塊，控制器模塊與無線傳感模塊相連接，將控制信號指令傳輸給無線傳感模塊，無線傳感模塊與報警模塊相連接，將無線信號指令傳輸給報警模塊。該裝置能夠實時對試驗設備的電氣量進行採樣處理，降低電氣試驗工作的事故率，增強安全可靠性，提高電氣試驗工作的智能化水平，減輕電器試驗人員的工作壓力。該裝置還可以外擴人機互動模塊和液晶顯示模塊，以便工作人員隨時讀取數據或進行遠程操作。
【專利說明】電氣試驗設備無線預警裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種專門設計用於通過無線通信網絡實現對電氣試驗設備異常現象進行預警的應用場合。
【背景技術】
[0002]在電氣試驗工作中，由於部分試驗的數據讀取過程較長，工作人員會因外界因素的幹擾而導致注意力分散，從而造成對試驗數據的誤讀和對試驗異常現象的疏忽。近年來，由於試驗工作中工作人員的疏忽大意，造成人身傷亡事故或者電力設備和試驗設備的損壞事故屢屢頻發。出現人身傷亡事故不僅影響了企業的效益，更給家庭造成無法彌補的傷痛，同時也給社會帶來了不安定因素。而電力設備和試驗設備往往價格昂貴，修復困難，也會給企業帶來較大的經濟損失。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於提供一種電器實驗設備無線預警裝置，能夠實時對試驗設備的電氣量進行採樣處理，降低電氣試驗工作的事故率，增強安全可靠性。
[0004]實現本實用新型目的的技術解決方案為:一種電器實驗設備無線預警裝置，包括電壓電流採集模塊、控制器模塊、無線傳感模塊和報警模塊，所述電壓電流採集模塊與控制器模塊相連接，將採集到的電壓電流信號轉換成模擬量傳輸給控制器模塊，控制器模塊與無線傳感模塊相連接，將控制信號指令傳輸給無線傳感模塊，無線傳感模塊與報警模塊相連接，將無線信號指令傳輸給報警模塊。
[0005]本實用新型與現有技術相比，其顯著優點為:
[0006]1)降低變電站的電氣試驗工作因人為因素所導致的事故率，增強電氣試驗工作的安全可靠性；2)減輕電氣試驗人員工作壓力，可以使試驗人員在處理其他意外情況時接收到預警信號；3)提高變電站電氣試驗工作的智能化水平，為打造安全、穩定、智能化地區電網奠定基礎。
[0007]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為電氣試驗設備無線預警裝置系統結構圖。
[0009]圖2為控制器模塊電源監控復位電路圖。
[0010]圖3為控制器模塊時鐘電路圖。
[0011]圖4為控制器模塊下載調試電路圖。
[0012]圖5為電壓電流採集模塊電路框圖。
[0013]圖6為無線傳感模塊引腳圖。
[0014]圖7為報警器電路圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的一種電器實驗設備無線預警裝置，包括電壓電流採集模塊、控制器模塊、無線傳感模塊和報警模塊，所述電壓電流採集模塊與控制器模塊相連接，將採集到的電壓電流信號轉換成模擬量傳輸給控制器模塊，控制器模塊與無線傳感模塊相連接，將控制信號指令傳輸給無線傳感模塊，無線傳感模塊與報警模塊相連接，將無線信號指令傳輸給報警模塊。
[0016]所述電壓電流採集模塊包括霍爾傳感器、信號調理模塊和ADC轉換模塊，所述霍爾傳感器與信號調理模塊相連接，將通過霍爾效應產生的低電平脈衝信號傳輸給信號調理模塊，信號調理模塊與ADC轉換模塊相連接，將經過轉換形成的0?3V電壓信號傳輸給ADC轉換模塊，ADC轉換模塊將電壓信號轉換成數位訊號輸出。
[0017]所述控制器模塊包括中央處理器、監控復位電路、時鐘電路和下載調試電路，所述監控復位電路、時鐘電路和下載調試電路均與中央處理器相連，所述中央處理器採用M3系列的LM3S5P31處理器晶片，所述監控復位電路採用CAT811R復位晶片，所述時鐘電路由第一電容、6M無源晶振和第二電容串聯組成，所述下載調試電路採用LM-LINK仿真器。
[0018]所述無線傳感模塊採用SZ05系列ZigBee嵌入式無線數傳模塊。
[0019]所述報警模塊包括第一電阻R5、第二電阻R6、第三電阻R7、PNP三極體Q5和蜂鳴器B1，第一電壓輸入端與第一電阻R5連接，第一電阻R5的另一端與第二電阻R6連接，第二電阻R6的另一端與PNP三極體Q5的基極連接，PNP三極體Q5的發射極與第二電壓輸入端連接，PNP三極體Q5的集電極與第三電阻R7連接，第三電阻R7與蜂鳴器B1連接，蜂鳴器B1的另一端接地。
[0020]下面結合實施例對本實用新型做進一步詳細的描述:
[0021]如圖1，電氣試驗設備無線預警裝置專門設計用於通過無線通信網絡實現對電氣試驗設備異常現象進行預警的應用場合。
[0022]無線傳感模塊由信號發送端和信號接收端組成，兩端各有一個控制電路和一個無線收發電路。本系統使用SZ05嵌入式ZIGBEE無線通信模塊來實現ZIGBEE網絡的無線通信，它集成了微處理器和符合ZIGBEE協議標準的射頻收發器，具有通訊距離遠、抗幹擾能力強、組網靈活、性能可靠穩定等優點和特性。
[0023]如圖2、圖3和圖4，裝置採用M3系列的處理器晶片LM3S5P31作為中央處理器。控制器硬體電路就是控制器的最小應用系統，主要包括了復位電路、時鐘電路和下載調試電路。
[0024]電源監控復位電路的主要功能有兩點，第一是確保供電電源穩定後，處理器才完成復位開始工作，即為處理器的上電復位提供復位信號。第二是對處理器的供電電源進行監控，當處理器的供電電源出現異常時，自動觸發復位信號，對處理器進行復位，即為處理器電源異常復位提供復位信號。本裝置採用CAT811R監控電路(3.3V電壓時，誤差±5% )來監控處理器電路的供電電源，它可以產生一個復位信號，當供電電源電壓低於預置的閾值或電源電壓上升到該閾值後的140ms內該復位信號保持有效，即有上電復位以及掉電復位的功能，Sm為手動復位按鍵。
[0025]LM3S5P31—共有4個時鐘源可供使用，包括內部振蕩器(1SC)、主振蕩器、內部30KHz的振蕩器以及外部實時振蕩器。其中內部振蕩器是片內時鐘源，它不需要使用任何外部元件，頻率16MHzl%。內部30KHz的振蕩器和外部實時振蕩器主要用於深度睡眠或休眠模式的節電模式中[2]。本裝置主要用到的是主振蕩器，即外部時鐘電路，採用6M無源晶振，實際使用時還可以作為PLL的時鐘參考源，從而得到更高的頻率。
[0026]如圖7，報警器模塊在信號的接收端，主要報警功能由報警器電路的蜂鳴器執行。當接收到報警指令時，接收端處理器會發送報警指令使報警器電路開始工作。
【權利要求】
1.一種電器試驗設備無線預警裝置，其特徵在於，包括電壓電流採集模塊、控制器模塊、無線傳感模塊和報警模塊，所述電壓電流採集模塊與控制器模塊相連接，將採集到的電壓電流信號轉換成模擬量傳輸給控制器模塊，控制器模塊與無線傳感模塊相連接，將控制信號指令傳輸給無線傳感模塊，無線傳感模塊與報警模塊相連接，將無線信號指令傳輸給報警模塊。
2.根據權利要求1所述的電器試驗設備無線預警裝置，其特徵在於，所述電壓電流採集模塊包括霍爾傳感器、信號調理模塊和ADC轉換模塊，所述霍爾傳感器與信號調理模塊相連接，將通過霍爾效應產生的低電平脈衝信號傳輸給信號調理模塊，信號調理模塊與ADC轉換模塊相連接，將經過轉換形成的O?3V電壓信號傳輸給ADC轉換模塊，ADC轉換模塊將電壓信號轉換成數位訊號輸出。
3.根據權利要求1所述的電器試驗設備無線預警裝置，其特徵在於，所述控制器模塊包括中央處理器、監控復位電路、時鐘電路和下載調試電路，所述監控復位電路、時鐘電路和下載調試電路均與中央處理器相連，所述中央處理器採用M3系列的LM3S5P31處理器晶片，所述監控復位電路採用CAT811R復位晶片，所述時鐘電路由第一電容、6M無源晶振和第二電容串聯組成，所述下載調試電路採用LM-LINK仿真器。
4.根據權利要求1所述的電器試驗設備無線預警裝置，其特徵在於，所述無線傳感模塊採用SZ05系列ZigBee嵌入式無線數傳模塊。
5.根據權利要求1所述的電器試驗設備無線預警裝置，其特徵在於，所述報警模塊包括第一電阻[R5]、第二電阻[R6]、第三電阻[R7]、PNP三極體[Q5]和蜂鳴器[BI]，第一電壓輸入端與第一電阻[R5]連接，第一電阻[R5]的另一端與第二電阻[R6]連接，第二電阻[R6]的另一端與PNP三極體[Q5]的基極連接，PNP三極體[Q5]的發射極與第二電壓輸入端連接，PNP三極體[Q5]的集電極與第三電阻[R7]連接，第三電阻[R7]與蜂鳴器[BI]連接，蜂鳴器[BI]的另一端接地。
【文檔編號】G08B21/18GK204229599SQ201420602517
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】於悅 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司連雲港供電公司