基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統，包括遠端控制中心和N?1個故障探測單元；其中，N≥3；所述的遠端控制中心包括第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊和第一無線通信模塊；所述的第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊與第一控制器模塊電連接；所述的第一控制器模塊通過第一無線通信模塊與N?1個故障探測單元通信；第n故障探測單元包括第n+1電磁感應模塊、第n+1整流降壓模塊、第n+1控制器模塊和第n+1無線通信模塊；其中，1≤n≤N?1；所述的第n+1電磁感應模塊輸出的交流通過第n+1整流降壓模塊輸入到第n+1控制器模塊。
【專利說明】
基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統。
【背景技術】
[0002]配電線路發生的故障主要有相間故障和接地故障，其中單相接地故障發生概率最大。每次故障，往往造成供電停止，對電力系統供電部門安全生產造成嚴重影響，因此需要及時、準確地故障定位以排除故障，減小損失。
[0003]配電系統因為分支線多而復雜，當系統發生接地故障時，故障量不突出，造成故障監測困難，要找出具體故障位置往往需耗費大量人力、物力和時間。
[0004]隨著我國電力工業的發展和電網負荷需求的不斷提升，要求電力系統在運行過程中保證供電的穩定性和安全性，為用戶提供可靠的電力資源。電力系統中配電線路故障的長期存在，導致導線老化加快，嚴重時可能導致燒毀變壓器，影響電力系統安全穩定的運行。同時，如果不及時的處理，停電時間過長會給國家和人民帶來更大的損失。
[0005]傳統的配電線路故障檢測都是采用人工沿線路巡查的方式，浪費了大量的人力、物力和財力，大大延長了停電的時間，不符合智能電網發展的需求。因此研究配電線路故障定位檢測系統十分必要，已經引起了國內外科技工作者的高度重視。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統。
[0007]為了實現以上目的，本發明的技術方案如下:基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統，包括遠端控制中心和N-1個故障探測單元;其中，N2 3;
[0008]所述的遠端控制中心包括第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊和第一無線通信模塊；
[0009]所述的第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊與第一控制器模塊電連接；
[0010]所述的第一控制器模塊通過第一無線通信模塊與N-1個故障探測單元通信；
[0011]第η故障探測單元包括第n+1電磁感應模塊、第n+1整流降壓模塊、第n+1控制器模塊和第n+1無線通信模塊;其中，I < η < N-1;
[0012]所述的第n+1電磁感應模塊輸出的交流通過第n+1整流降壓模塊輸入到第n+1控制器模塊，所述的第n+1控制器模塊通過第n+1無線通信模塊與遠端控制中心通信。
[0013]更加優選技術方案，所述的人機交互模塊包括按鍵模塊和顯示模塊。
[0014]最優選技術方案，所述的顯示模塊采用LED顯示屏。
[0015]與現有技術方案相比，本發明的有益效果:基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統包括了N-1個故障探測單元，這N-1個故障探測單元均勻分布于配電線路中，每個故障探測單元利用電磁感應模塊和整流降壓模塊將線路的電流值輸入到控制器模塊，而這N-1個故障探測單元在遠端控制中心都存儲有唯一的ID信息，當配電線路出現故障時，一定會出現相鄰的故障探測單元檢測的電流值差別較大，從而很容易就可以定位到具體的故障位置。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明系統原理方框示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0018]基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統，包括遠端控制中心和N-1個故障探測單元;其中，N2 3;
[0019]所述的遠端控制中心包括第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊和第一無線通信模塊;所述的第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊與第一控制器模塊電連接;所述的第一控制器模塊通過第一無線通信模塊與N-1個故障探測單元通
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[0020]第η故障探測單元包括第n+1電磁感應模塊、第n+1整流降壓模塊、第n+1控制器模塊和第n+1無線通信模塊;其中，I < η < N-1;
[0021]所述的第n+1電磁感應模塊輸出的交流通過第n+1整流降壓模塊輸入到第n+1控制器模塊，所述的第n+1控制器模塊通過第n+1無線通信模塊與遠端控制中心通信。
[0022]其中，所述的人機交互模塊包括按鍵模塊和顯示模塊;所述的顯示模塊采用LED顯示屏。
[0023]其中，所有的控制器模塊均采用高性能MSP430單片機。
[0024]MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集(RISC)結構，具有豐富的尋址方式(7種源操作數尋址、4種目的操作數尋址)、簡潔的27條內核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片內數據存儲器都可參加多種運算;還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。
[0025]MSP430系列單片機能在25MHz晶體的驅動下，實現40ns的指令周期。16位的數據寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能實現乘加運算)相配合，能實現數字信號處理的某些算法(如FFT等)。
[0026]MSP430單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。
[0027]首先，MSP430系列單片機的電源電壓采用的是1.8-3.6V電壓。因而可使其在IMHz的時鐘條件下運行時，芯片的電流最低會在165μΑ左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μΑ0
[0028]其次，獨特的時鐘系統設計。在MSP430系列中有兩個不同的時鐘系統:基本時鐘系統、鎖頻環(FLL和FLL+)時鐘系統和DCO數字振蕩器時鐘系統。可以只使用一個晶體振蕩器(32.768kHz)DT-260R DT_38[4]，也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統時鐘系統產生CPU和各功能所需的時鐘。并且這些時鐘可以在指令的控制下，打開和關閉，從而實現對總體功耗的控制。
[0029]片內資源豐富:
[0030]MSP430系列單片機的各系列都集成了較豐富的片內外設。它們分別是看門狗(WDT)、模擬比較器 A、定時器 AO(Timer_AO)、定時器 Al(Timer_Al)、定時器 BO(Timer_BO)、UART、SP1、12C、硬件乘法器、液晶驅動器、1位/12位ADC、16位Σ - Δ ADC、DMA、I /0端口、基本定時器(Basic Timer)、實時時鐘(RTC)和USB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時迅速復位;模擬比較器進行模擬電壓的比較，配合定時器，可設計出A/D轉換器；16位定時器(1^111虹_4和1^11^^_8)具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，可用于事件計數、時序發生、PWM等;有的器件更具有可實現異步、同步及多址訪問串行通信接口可方便的實現多機通信等應用;具有較多的I /0端口，PO、P1、P2端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入；10/12位硬件A/D轉換器有較高的轉換速率，最高可達200kbps，能夠滿足大多數數據采集應用；能直接驅動液晶多達160段;實現兩路的12位D/A轉換;硬件I2C串行總線接口實現存儲器串行擴展；以及為了增加數據傳輸速度，而采用的DMA模塊。MSP430系列單片機的這些片內外設為系統的單片解決方案提供了極大的方便。
[0031]本系統的工作原理和使用方法:本基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統包括了N-1個故障探測單元，這N-1個故障探測單元均勻分布于配電線路中，每個故障探測單元利用電磁感應模塊和整流降壓模塊將線路的電流值輸入到控制器模塊，而這N-1個故障探測單元在遠端控制中心都存儲有唯一的ID信息，當配電線路出現故障時，一定會出現相鄰的故障探測單元檢測的電流值差別較大，從而很容易就可以定位到具體的故障位置。例如，N=100，那么就是說有99個故障探測單元，當第50個故障探測單元與第51個故障探測單元之間線路斷了，導致單項接地時，一定會出現第50個故障探測單元和第51個故障探測單元的電流值變化很大，但是“第50個故障探測單元的電流值與之前探測到的電流值的差值”一定與“第51個故障探測單元的電流值與之前探測到的電流值的差值”區別較大，所以通過這種方法能夠很容易判斷出故障出現在第50個故障探測單元和第51個故障探測單元之間。
【主權項】
1.基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統，其特征在于:包括遠端控制中心和N-1個故障探測單元;其中，N2 3; 所述的遠端控制中心包括第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊和第一無線通信模塊； 所述的第一數據存儲模塊、人機交互模塊、報警模塊與第一控制器模塊電連接； 所述的第一控制器模塊通過第一無線通信模塊與N-1個故障探測單元通信； 第η故障探測單元包括第n+1電磁感應模塊、第n+1整流降壓模塊、第n+1控制器模塊和第n+1無線通彳目模塊;其中，1 < η < N-1 ； 所述的第η+1電磁感應模塊輸出的交流通過第η+1整流降壓模塊輸入到第η+1控制器模塊，所述的第n+1控制器模塊通過第n+1無線通信模塊與遠端控制中心通信。2.根據權利要求1所述的基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統，其特征在于:所述的人機交互模塊包括按鍵模塊和顯示模塊。3.根據權利要求2所述的基于智能手機的配電線路故障實時定位監測系統，其特征在于:所述的顯示模塊采用LED顯示屏。
【文檔編號】G01R31/08GK105823965SQ201610347821
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】顧榮巨, 姜志平, 徐正宏, 朱文帥, 顧文權, 曹宏林, 顧宏海, 王韻, 何菲
【申請人】國網江蘇省電力公司泰興市供電公司