[發明專利]基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統及方法

在審

• 申請號: 201811217364.X
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109283959A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 毛穎科;龔震東;王和杰;閆全全;錢程晨;朱正一;王長春;倪汝冰;黃一鋮;毛逸銘;張沈習
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海交統電力科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，包括就地測控裝置和測控后臺，其特征在于，該系統還包括加熱器和除濕器，所述的加熱器和除濕器分別安裝于變電站的密閉柜體內，所述的就地測控裝置分別安裝于變電站的密閉柜體、消防水池和電纜溝內，所述的就地測控裝置實時監測安裝位置的溫度、濕度和液位參數并無線傳輸至測控后臺，所述的測控后臺通過就地測控裝置啟停加熱器或除濕器。

2.根據權利要求1所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的就地測控裝置包括MCU微處理器控制單元、無線收發模塊、電源模塊、液位傳感器、溫濕度傳感器和編碼模塊，所述的MCU微處理器控制單元通過無線收發模塊連接測控后臺，所述的電源模塊、液位傳感器、溫濕度傳感器和編碼模塊分別連接MCU微處理器控制單元，所述的電源模塊為MCU微處理器控制單元、液位傳感器、溫濕度傳感器和無線收發模塊提供電源，所述的編碼模塊對每個就地測控裝置設置獨立的地址編碼，用于測控后臺與就地測控裝置通訊時的設備識別。

3.根據權利要求2所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的電源模塊為交流220V到直流5V轉換，最大功率5W的電源。

4.根據權利要求2所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的編碼模塊為10位二進制編碼開關。

5.根據權利要求2所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的溫濕度測量模塊為SHT30溫濕度傳感器。

6.根據權利要求2所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的液位傳感器為超聲波液位傳感器。

7.根據權利要求2所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的無線收發模塊為LoRa無線收發模塊。

8.根據權利要求7所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的MCU微處理器控制單元通過SCI串行通訊連接LoRa無線收發模塊，所述的MCU微處理器控制單元通過A/D轉換模塊采集液位傳感器4～20mA模擬量，所述的MCU微處理器控制單元通過IIC總線協議連接溫濕度傳感器，所述的MCU微處理器控制單元通過開關量I/O輸出連接加熱器和除濕器。

9.根據權利要求2所述的一種基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統，其特征在于，所述的測控后臺包括分析系統和軟件界面，所述的分析系統接收就地測控裝置傳輸的現場溫度、濕度和水位信號，主動分析參數合理范圍，根據系統內設定的告警定值對超標數據進行告警，根據設定的溫濕度定值自動發出控制命令至就地測控裝置，實現加熱器、除濕器的自動啟?？刂疲⒃O定工作時間；所述的軟件界面實現定值設置和監控數據的處理、顯示以及告警功能。

10.一種采用權利要求1～9中任一所述的基于低功率無線通訊的大型變電站重點設施監控系統的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、系統初始化，測控后臺初始化包括對應裝置地址，設置通訊頻率和設置傳輸速率預設；就地測控裝置預設包括設置模塊地址和硬件自檢；

步驟2、測控后臺下發數據測控指令，包括測量和控制指令，無線發送測量命令幀包括：溫度測量、濕度測量和液位測量；無線發送控制命令幀包括：加熱器啟停和除濕器啟停；

步驟3、MCU微處理器控制單元處理命令幀并向各功能模塊下發指令，包括；MCU與溫濕度傳感器控制通訊，MCU讀取液位傳感器模擬信號，MCU輸出控制命令幀；

步驟4、MCU回傳測量信號和狀態信號至測控后臺。