[發明專利]一種基于RFID的繼電保護裝置狀態監測設備和監測方法

有效

• 申請號: 201210568748.2
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN102983633A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 徐萬方;劉濤;胡炯;徐剛;蔣新成;楊志濤;王洪亮;王世偉
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G06K19/07
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種基于RFID的繼電保護裝置狀態監測設備，包括手持設備狀態巡檢器、繼電保護裝置液晶面板；其特征為：

所述的繼電保護裝置液晶面板包括RFID天線、射頻匹配電路、RFID芯片、單片機、溫濕度傳感器、供電電壓監測電路、液晶顯示電路和通信電路；

所述單片機連接溫濕度傳感器、供電電壓監測電路、液晶顯示電路和通信電路，單片機通過所述溫濕度傳感器周期測量并記錄繼電保護裝置內部運行溫度和濕度信息，通過所述供電電壓監測電路實時檢測繼電保護裝置的電源電壓，通過所述通信電路與繼電保護裝置中的保護板卡通信獲得保護板卡采集到的繼電保護裝置中所有板卡的自檢信息；

所述單片機與RFID芯片相連，并將所述繼電保護裝置運行狀態信息、繼電保護裝置中所有板卡的硬件狀態自檢信息、繼電保護裝置內部運行溫濕度信息寫入RFID芯片中；

所述RFID芯片、射頻匹配電路以及RFID天線順次相連，所述RFID芯片通過RFID天線與手持設備狀態巡檢器進行通信，將RFID芯片中存儲的信息傳輸至手持設備狀態巡檢器。

2.根據權利要求1所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述RFID天線安裝在繼電保護裝置液晶面板周圍的液晶顯示區與有效顯示區之間，所述天線采用70厘米長的環形陶瓷天線。

3.根據權利要求1所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述RFID芯片采用雙電源供電方式，即繼電保護裝置電源和超級電容兩種供電方式。

4.根據權利要求1所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述單片機為采用Cortex?M4架構處理器的M4單片機。

5.根據權利要求1所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述溫濕度傳感器采用溫濕度合一芯片SHT11，表貼封裝，安裝在靠近繼電保護裝置板卡一側。

6.根據權利要求1所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述液晶面板和繼電保護裝置保護板卡通過扁平電纜連接，并通過扁平電纜中的RS485接口通信，保護板卡采集繼電保護裝置中所有板卡自檢及故障信息并發送給液晶面板中的單片機。

7.根據權利要求1-6任一權利要求所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述繼電保護裝置液晶面板還進一步包括自檢電路，并將自檢信息寫入RFID芯片；

所述自檢電路包括RS485通信端口自檢、RFID芯片自檢和液晶驅動自檢功能；

RS485通信端口自檢是通過周期性巡檢所述液晶面板是否能正確接收到繼電保護裝置管理板發送的鏈路檢查報文來確認RS485通信端口是否正常，當誤碼率到達設定的程度時就確認RS485通信口故障，發出告警并記錄到RFID芯片中；

RFID芯片自檢由M4單片機先將驗證信息寫入RFID芯片的特定區域，再將該區域的數據讀出來，與之前寫入的數據進行對比校驗，驗證RFID芯片的可讀寫性；

液晶驅動自檢是定期回讀液晶屏驅動電壓和背光電源電壓值確定其是否工作正常。

8.根據權利要求7所述的繼電保護裝置狀態監測設備，其特征在于：所述單片機通過模糊控制算法根據板卡硬件狀態自檢信息、繼電保護裝置內部運行溫度和濕度信息、繼電保護裝置的電源電壓信息，以及繼電保護裝置的運行時間和啟動次數計算板卡壽命，并將板卡壽命寫入RFID芯片。

9.根據權利要求1-8所述的繼電保護裝置狀態監測設備的監測方法，其特征在于：通過所述手持設備狀態巡檢器讀取RFID芯片數據，用戶持所述手持設備狀態巡檢器靠近裝置液晶面板，打開電源，所述RFID芯片感應出2.5V以上電壓信號，觸發單片機外部中斷，單片機停止對RFID芯片的所有操作；巡檢器獲得RFID芯片的ID號，和預先存儲在巡檢器上的ID號對比，如果不同則停止操作，如果相同，則需要進一步輸入用戶密碼；用戶密碼不符，停止操作，用戶密碼正確，則巡檢器可以讀取RFID芯片中的數據，數據的最后2個字節為CRC校驗，如果CRC校驗不正確，則重新讀取直到正確為止，如果CRC校驗正確，則通信成功，巡檢器記錄從RFID芯片讀取的數據信息；當關掉所述手持設備狀態巡檢器電源時，單片機恢復對RFID芯片的正常操作。

10.根據權利要求1-8所述的繼電保護裝置狀態監測設備的監測方法，其特征在于：通過所述手持設備狀態巡檢器改寫RFID芯片數據，用戶持巡檢器靠近裝置，打開電源，RFID芯片感應出2.5V以上電壓信號，觸發單片機外部中斷，單片機停止對RFID芯片的所有操作；巡檢器獲得RFID芯片的ID號，和預先存儲在巡檢器上的ID號對比，如果不同則停止操作，如果相同，則需要進一步輸入用戶密碼；用戶密碼不符，停止操作，用戶密碼正確，則進一步解鎖RFID芯片中用戶數據區鎖定狀態寄存器后，再向RFID芯片寫入數據；數據寫完后，對用戶區鎖定狀態寄存器鎖定，防止意外改寫；然后重新讀取前面寫入的數據值，和存儲在巡檢器上的值進行校正，如果不正確，則需要重新寫入；關掉巡檢器電源時，單片機恢復對RFID芯片的正常操作。