[发明专利]一种基于Zigbee及通信控制的远程供电系统及操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及远程供电技术领域，具体为一种基于Zigbee及通信控制的远程供电系统及操作方法。

背景技术

自从电力问世以来，现在已经成为人们日常工作生活中密不可分的必需，因此供电系统的作用也越来越重要，许多发电设备长期处于超负荷运行状态，使得设备的安全性随之下降，这就要求对电力生产过程的各种参数进行实时监测以保证发电设备和其他辅机设备的正常运行。

随着风能发电及潮汐能等清洁能源发电技术的发展，由于单独的发电设备分布分散且与远程监控室距离较远，现场复杂环境也限制控制电缆的敷设，同时影响人力和经济成本的支出。同时当发电设备发生事故后，如果不能及时将故障设备与电网断开和及时采取补救措施，否则会给整个发电系统及接入的电网造成严重后果，从而造成巨大的经济损失，并影响人们的日常生活安排。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于Zigbee及通信控制的远程供电系统及操作方法，实现了无线数据传输操作与远程监控，节约了电缆敷设的成本，提高供电系统安全稳定性能，系统协调性高灵活性好，有效降低经济损失，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于Zigbee及通信控制的远程供电系统，包括本地控制端和远程计算机，所述本地控制端连接到供电系统中，本地控制端与远程计算机之间连接有网关模块，所述本地控制端包括核心处理单元，所述核心处理单元的数据输入端连接有Zigbee节点单元，命令输出端连接有动作保护电路，电源端连接有电源管理模块，通信端口与网关模块相连接；所述核心处理单元包括主控芯片，所述主控芯片的人机交互端连接有人机交互模块，数据读写端还连接有数据存储模块；所述Zigbee节点单元的输入端连接有信号采集单元，Zigbee节点单元与主控芯片的数据接收端之间连接有信号调理单元。

作为本发明一种优选的技术方案，所述主控芯片采用CycloneⅡ系列FPGA控制器，且FPGA控制器内固化有嵌入式NIOSⅡ软核。

作为本发明一种优选的技术方案，所述Zigbee节点单元包括节点芯片，所述节点芯片采用TI的CC2530芯片，且节点芯片外围连接有发射天线。

作为本发明一种优选的技术方案，所述动作保护电路包括电流驱动放大器，所述电流驱动放大器的输出端连接有高压断路器和高压熔断器，所述高压断路器和高压熔断器串接在供电系统中，电流驱动放大器的输出端还连接有蜂鸣器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述电源管理模块包括隔离变压器和蓄电池，所述隔离变压器的输入端连接到供电系统电源，输出端一路与蓄电池的充电端连接，一路输出连接有整流滤波器，所述蓄电池和整流滤波器并联连接有稳压直流变换器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述人机交互模块包括LCD驱动器，所述LCD驱动器的输出端连接有液晶触摸屏和输入按键。

作为本发明一种优选的技术方案，所述数据存储模块包括FLASH存储器和DDR动态存储器，所述FLASH存储器用于存储程序指令，所述DDR动态存储器用于存储动态数据库。

作为本发明一种优选的技术方案，所述网关模块包括节点协调器和网关处理器，所述节点协调器直接与Zigbee节点单元进行无线通信，所述网关处理器还连接有无线信号收发器，所述无线信号收发器与远程计算机进行数据交换。

作为本发明一种优选的技术方案，所述信号采集单元，包括数据采集卡，所述数据采集卡的输入端连接有传感器组，所述传感器组包括母线温度传感器、三相绕组传感器、电压传感器和电流传感器；所述信号调理单元包括接收天线，所述接收天线的输出端连接有低噪声放大滤波器，低噪声放大滤波器的输出端连接有解调器，所述解调器与主控芯片的解码信号输入引脚电气连接。

其操作方法为：通过本地控制端进行供电系统的信息数据采集和保护监控动作，远程计算机进行远程监测并进行后期数据处理和运营维护，网关模块实现本地控制端同远程计算机之间的数据交换与无线通信，保证数据传输通信网络畅通；采用节点芯片的外围电路来工作，其天线电路RF匹配网络部分采用巴伦电路优化，复位电路采用简单的RC电路构成，即可手动控制系统复位，当需复位时，按下S键，复位电路产生一个低电平，传送至CC2530的RESET口，使其重新启动。