[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

技術領域

本申請屬于電氣系統技術領域，尤其涉及繼電保護裝置狀態監測技術，特別是一種基于RFID的繼電保護裝置狀態監測方法，該方法通過手持設備狀態巡檢器和繼電保護裝置液晶面板上的RFID芯片通信，定期收集繼電保護裝置運行狀態信息。

背景技術

根據《繼電保護及安全自動裝置檢驗條例》的要求，為保證電網的安全穩定運行，電網中的繼電保護裝置、安全自動裝置及其回路接線理應具備良好的運行條件，必須進行定期檢驗，以確保設備元件、回路接線、定值及特性的正確性和準確性，達到設備管理防患于未然的目的。目前國內絕大部分微機保護裝置都具有自檢功能，比如開入開出回路檢測、電源故障告警、PT/CT斷線等信息，這些功能都是對裝置對外接口的功能檢測，缺少對裝置內部板卡和關鍵元器件的狀態監視，無法發現隱含的故障，比如壽命、偶然告警、通信故障率高等問題。

RFID技術和傳統的條形碼、磁卡及IC卡相比，具有非接觸、速度快、壽命長、便于使用等特點，已經越來越多的用于倉儲、物流和家庭等領域，專利200810099015.2《配有RFID識別卡的多功能周轉包裝箱》公開了采用RFID識別卡的一種包裝箱，把無源的卡嵌入到前面板或邊板中，實現包裝箱的多次使用。從目前技術來看，用于裝置狀態監測的RFID方案還比較缺少。

繼電保護裝置是保證電網正常運行的關鍵設備，若其本身發生故障影響巨大。目前只能依賴傳統的周期性檢修來排除裝置故障，這種方法有很多缺點：一是需要停電進行檢修，影響正常生產、浪費很大人力物力；二是對裝置隱含故障不可控制，有時候剛檢修完不久的板卡就出問題了，有時把不需要更換的板卡換掉了，可能會造成新的故障點?？傮w來說，目前缺少對裝置運行狀態的預判，還無法達到防患于未然的目的。

發明內容

為克服現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種基于RFID的繼電保護裝置狀態監測設備及監測方法，該方法通過手持設備狀態巡檢器和繼電保護裝置液晶面板上的RFID芯片通信，定期收集繼電保護裝置運行狀態信息。主要解決裝置板卡和關鍵元器件狀態監測技術，實現對裝置運行狀態的預判。

本申請具體采用以下的技術方案來實現：

一種基于RFID的繼電保護裝置狀態監測設備，通過手持設備狀態巡檢器和繼電保護裝置液晶面板上的RFID芯片通信，定期收集繼電保護裝置狀態信息。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、M4單片機、溫濕度傳感器、供電電壓監測電路、自檢電路、液晶顯示電路和保護板卡通信電路；

所述M4單片機連接溫濕度傳感器、供電電壓監測電路、自檢電路、液晶顯示電路和通信電路，M4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，通過所述自檢電路檢測所述液晶面板狀態，通過所述通信電路與保護板卡通信獲得繼電保護裝置所有板卡的自檢信息；

所述M4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、板卡硬件狀態自檢信息、裝置運行溫濕度信息和板卡壽命信息存入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。

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。

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。

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。

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M4單片機。

所述的自檢電路包括RS485通信端口自檢、RFID芯片自檢和液晶驅動自檢；

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；