餘熱電站的智能終端集成裝置的製作方法

2023-08-11 11:36:36 3

專利名稱：餘熱電站的智能終端集成裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能終端集成裝置，尤其是一種面向餘熱電站的一體化智能計量和無線監控裝置。
背景技術：
現有餘熱電站電力設備的信息採集、存儲和處理單元往往由於地域和傳輸距離的限制而獨立，但由於餘熱發電系統多是針對鋼鐵、化工、水泥和冶金等現場操作危險行業， 上述各單元的多點分離會增加設備成本和維護不便，造成餘熱發電過程的不穩定。因此，如何基於無線傳感網絡技術將電力智能計量和監控在終端裝置上進行一體化集成是保障餘熱電站可靠運行的重要技術。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，面向餘熱發電系統，提供一種餘熱電站的智能終端集成裝置，該裝置集通信、計量和監控過程為一體。按照本實用新型提供的技術方案，所述餘熱電站的智能終端集成裝置包括GSM/ GPRS無線通訊模塊、TTU可編程處理器模塊、數字採集模塊、存儲模塊及電源模塊；所述 GSM/GPRS無線通訊模塊和TTU可編程處理器模塊相互連接，TTU可編程處理器模塊通過SPI 總線連接所述存儲模塊和數字採集模塊，電源模塊與所述TTU可編程處理器模塊、存儲模塊以及數字採集模塊相連。所述存儲模塊採用FLASH E2PROM存儲器。所述GSM/GPRS無線通訊模塊採用GR47 模塊。本實用新型的優點是解決了餘熱發電設備的設備分離問題，降低了設備和維護成本；簡化了餘熱發電系統變壓器運行參數的採集和計量過程；提高了發電過程的可靠性和工作效率；本裝置具有除GSM/GPRS通信接口外的擴展GPIO接口 ；支持TCP/IP協議棧和 SPI總線驅動；通過I2C總線與SPI總線匹配可實現迴路擴充。

圖1是本裝置電路結構框圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型包括GSM/GPRS無線通訊模塊、TTU(配電變壓器監測終端) 可編程處理器模塊、數字採集模塊、存儲模塊(FLASH E2PROM)及電源模塊。所述GSM/GPRS 無線通訊模塊和TTU可編程處理器模塊相互連接，TTU可編程處理器模塊通過SPI總線連接所述存儲模塊和數字採集模塊，電源模塊與所述TTU可編程處理器模塊、存儲模塊以及數字採集模塊相連。[0010]本實用新型通過基於現有GPRS的無線通信網絡，利用其覆蓋範圍廣、費用合理、 可靠性高等優點，實現發電過程數據採集的無線傳輸。本實施例利用GR47無線通訊模塊將採集單元、通訊單元和處理單元綜合在一個平臺上，同時具備存儲和擴容功能。具體模塊功能如下。(1)數字採集模塊變壓器是餘熱電站的重要運行設備，其運行參數直接通過三相電量採集模塊計量 A、B、C三相的電壓有效值、電流有效值、有功功率和電度，進而可方便地得到各單相的電流有效值、有功功率電度和電壓有效值等，而準確的電度值和無功功率等即可直接通過簡單計算就能獲取。(2)無線通訊模塊GR47無線通訊模塊除具有與GSM/GPRS通信所必需的接口外，還具有9個GPIO接口，2個RS232串口，5個A/D 口，1個D/A 口，1個數字輸入，4個數字輸出，1個時鐘輸出和 1個1 總線，分組交換速率可達85. 6Kb/s。同時支持內嵌TCP/IP協議棧和SPI總線的驅動。通過I2C總線實現與採集迴路及其它擴充迴路的接口，從而通過SPI總線與I2C總線的匹配實現迴路擴充。(3) TTU可編程處理器模塊餘熱發電系統監測終端的TTU可編程處理器模塊與GR47無線通訊模塊綜合在一個平臺上，平臺包括依次相連的SIM卡、GSM/GPRS引擎、DCE (數據通信設備)和DTE (數據終端設備)。該平臺工作於TTU可編程處理器模塊的內部控制器方式，控制器用於協調移動終端中各模塊的工作，進行必要的數據處理，實時監測線路運行工況，及時發現和處理電力事故和緊急事件，並可具備無功補償和有載調壓功能。(4)存儲模塊考慮到GR47模塊的存貯容量限制，可通過FLASH E2PROM存儲器進行擴展，經測算表明，本實施例保存歷史數據的FLASH E2PROM選擇容量為5UkX8。(5)電源模塊電源的輸出功率為5瓦左右，可自行通過整流、濾波和穩壓等過程定製，但如需擴充無功補償等其他設備，則需對電源進行擴容。終端裝置的電源設計採用三相交流供電， 三相冗餘保證設備的正常運行，保證在缺相狀態下電度數據不丟失並維持一定的準確性。本實用新型基於無線通信技術，無需再行架設線路，將採集單元、通訊單元和處理單元結合在一起，構成餘熱電站的智能終端裝置，擴展了終端的功能，優化了設計，具有性價比好，集成度高，工作可靠等優點。
權利要求1.餘熱電站的智能終端集成裝置，其特徵是包括GSM/GPRS無線通訊模塊、TTU可編程處理器模塊、數字採集模塊、存儲模塊及電源模塊；所述GSM/GPRS無線通訊模塊和TTU可編程處理器模塊相互連接，TTU可編程處理器模塊通過SPI總線連接所述存儲模塊和數字採集模塊，電源模塊與所述TTU可編程處理器模塊、存儲模塊以及數字採集模塊相連。
2.如權利要求1所述餘熱電站的智能終端集成裝置，其特徵是所述存儲模塊採用 FLASH E2I3ROM 存儲器。
3.如權利要求1所述餘熱電站的智能終端集成裝置，其特徵是所述GSM/GPRS無線通訊模塊採用GR47模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種餘熱電站的智能終端集成裝置，其包括GSM/GPRS無線通訊模塊、TTU可編程處理器模塊、數字採集模塊、存儲模塊及電源模塊；所述GSM/GPRS無線通訊模塊和TTU可編程處理器模塊相互連接，TTU可編程處理器模塊通過SPI總線連接所述存儲模塊和數字採集模塊。其具有除GSM/GPRS通信接口外的擴展GPIO接口，支持TCP/IP協議棧和SPI總線驅動，並可通過I2C總線與SPI總線匹配可實現迴路擴充。優點是解決了餘熱發電設備的設備分離問題，降低了設備和維護成本；簡化了餘熱發電系統變壓器運行參數的採集和計量過程；提高了發電過程的可靠性和工作效率。
文檔編號G05B19/418GK202041838SQ201120126100
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者任德旺, 張敏, 趙正崗, 陶洪峰 申請人:無錫威泰迅電力科技有限公司