[实用新型]变电站直流屏的无线传感器网络监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于蓄电池检测技术领域，特别涉及变电站直流屏的无线传感器网络监测技术领域。

背景技术

变电站直流系统是变电站安全、稳定运行的必要条件，直流屏用的蓄电池组通常采用热备用状态，由充电机对其进行浮充电，在交流电全失的事故情况下，由蓄电池组承担直流系统的负荷。蓄电池组需要常规的均充或浮充电管理外，还要巡检蓄电池组的日常工作状态，在国内对蓄电池组的维护及性能评价，大都停留在传统的检测方法上。主要有每年一次通过放电试验，判断蓄电池容量；输出大电流的特性测试；单只蓄电池的端电压测量等。这些方法无法对处于工作状态的蓄电池进行状态监测，无法及时发现有故障的蓄电池，运行初期此问题不是很明显，随着若干年的运行，此问题将更突出。鉴于上述原因，变电站多采用有线方式对蓄电池组的运行状态进行实时监测，主要巡检蓄电池的端电压，不能完全反应蓄电池的运行状态。因此，对蓄电池组进行实时有效的运行状态、故障在线分析与诊断显得十分重要。我国最近几年蓄电池组监测技术的快速发展，较多的有线监测蓄电池的电压、电流和内阻等的设备投入运行，但是电缆线较多不利于安装和维护。

发明内容

本实用新型目的是设计一种精度高、抗干扰能力强、超低功耗、工作稳定的变电站直流屏的无线传感器网络监测装置。

本实用新型包括监控中心、无线网络协调器、路由节点和若干直流屏的蓄电池传感器节点；各直流屏的蓄电池传感器节点包括一只控制芯片，在所述控制芯片的输入端分别连接该直流屏的蓄电池的温度信号采样模块、直流屏的蓄电池电流采样模块、直流屏的蓄电池的电压采样模块，在所述控制芯片的输入端还连接时钟模块，所述控制芯片还连接天线；各直流屏的蓄电池传感器节点的天线通过路由节点与无线网络协调器连接，无线网络协调器与监控中心信号连接。

本实用新型通过对蓄电池组和单体蓄电池低成本无线传感器网络设计和开发，为直流屏蓄电池的故障诊断提供大量的内部实时信息，可以解决因大量测点的存在而出现电缆成本高和施工困难问题、蓄电池温度和电气参数监测的灵敏度低和定位困难问题。在获取蓄电池温度、电压和电流等信息的基础上，通过对蓄电池的特性的实时检测、历史存储、统计和推理，从而能够解决蓄电池端电压不足、电池开路、内阻明显变大、容量不足、瞬间放电电流不满足负载要求等故障。并且能够精确定位，防止故障的进一步扩大，提高变电站直流系统供电的可靠性和供电质量具有重要意义。

本实用新型所述直流屏的蓄电池传感器节点的控制芯片还连接编程接口模块。

本实用新型所述无线网络协调器包括以JN5139控制芯片为核心的无线射频芯片模块、LPC2210微控制模块、以太网控制模块和以太网接口模块，所述无线射频芯片模块通过LPC2210微控制模块与以太网控制模块连接，所述以太网控制模块与以太网接口模块连接。

本实用新型所述直流屏的蓄电池传感器节点的控制芯片为JN5139无线控制芯片。

本实用新型所述直流屏的蓄电池传感器节点的直流屏的温度信号采样模块由SHT11集成芯片和相应的调理电路组成。

本实用新型所述直流屏的蓄电池传感器节点的直流屏的电流采样模块由霍尔直流电流传感器TBC10SY和相应的调理电路组成。

本实用新型所述直流屏的蓄电池传感器节点的直流屏的电压采样模块为分压电阻取样模块。

附图说明

图1为本实用新型的数据流框图。

图2为本实用新型的无线网络协调器结构原理框图。

图3为本实用新型的直流屏电池传感器节点框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括一个监控中心a、无线网络协调器b、若干路由节点c和若干直流屏的蓄电池传感器节点d。

如图3所示，各直流屏的蓄电池传感器节点d设有一只控制芯片8，在控制芯片8的输入端分别连接该直流屏的蓄电池的温度信号采样模块5、直流屏的蓄电池电流采样模块6、直流屏的蓄电池的电压采样模块7，在控制芯片8的输入端还连接时钟模块9，控制芯片还连接天线10和编程接口模块11。

各直流屏的蓄电池传感器节点d的天线通过路由节点c与无线网络协调器b信号连接，无线网络协调器b与监控中心a信号连接。

如图2所示，无线网络协调器b包括以JN5139控制芯片为核心的无线射频芯片模块1、LPC2210微控制模块2、以太网控制模块3和以太网接口模块4，无线射频芯片模块1通过LPC2210微控制模块2与以太网控制模块3连接，以太网控制模块3与以太网接口模块4连接。