[发明专利]变压器信息远传数据采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及对变压器运行状监测及数据传输的一种装置。实现对变压器开关量信号、4-20mA信号、温湿度信号进行实时监测，采用无线传输技术实现将采集的数据上传至后台服务器。

背景技术

变压器是变电站内设备的核心组成部分，在实际运行过程中，可通过对其状态量信号监测来判断其运行情况。变压器本身成本高，一旦发生故障，成本损失以及对国民经济、居民生活影响重大。因此，对变压器运行参数进行实时监测意义重大。

市场上很多产品可以对变压器开关量信号进行监测并通过光字牌显示，但多数都是需要先将变压器状态信号通过线缆有线接入到端子箱，然后在端子箱内取信号。有的产品现场将信号采集到，然后有线传输到控制中心或者保护室。这种情况下都需要铺设大量线缆，施工过程中人力成本和物力成本大。

发明内容

针对变压器状态监测过程中存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可对变压器开关量信号，4-20mA信号，现场温度进行采集监测，无需现场走线，采用无线传输技术，对监测数据进行无线远传的装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：变压器信息远传数据采集装置，包括CPU以及与其连接的开关量信号处理电路、4-20mA信号处理电路、温湿度信号处理电路、无线通信电路、实时时钟电路、电源电路。

所述4-20mA信号处理电路采用双向稳压二极管、运放、肖特基二极管；输入的4-20mA正、负信号线之间连有双向稳压二极管，还通过依次连接的分压电路、滤波电路、运放与CPU连接；运放的正向输入端与滤波电路输出端连接，反向输入端与运放输出端连接，运放输出端与肖特基二极管的串接端连接，肖特基二极管的阴极与电源连接，肖特基二极管的阳极接模拟地。

所述分压电路包括三个电阻；输入的4-20mA正、负信号线分别串联一个电阻后作为分压电路的正输出端和负输出端；正输出端和负输出端之间并联一个电阻。

所述滤波电路包括两个电阻和两个电容；分压电路的正端通过串联的两个电阻与运放的正向输入端连接，串联的两个电阻间结点、运放的正向输入端与分压电路的负端间分别连有电容。

所述无线通信电路包括无线通信芯片以及与其连接的电源控制电路、SIM卡保护电路。

所述电源控制电路包括MOSFET管和三极管Q2；MOSFET管的漏极与无线通信芯片连接，还通过并联的陶瓷电容和钽电容与无线通信芯片的接地端连接；MOSFET管的源极与电源连接，栅极与三极管集电极连接后，通过电阻与电源连接；三极管的发射极接地，基极通过电阻与CPU连接。

所述SIM卡保护电路包括保护二极管；保护二极管的两个正极接地，四个负极与无线通信芯片连接，还与SIM卡电路连接。

所述无线通信芯片还通过三极管Q4与CPU连接；所述三极管Q4的基极与CPU连接，发射极接地，集电极与无线通信芯片连接，集电极还通过并联的电阻和二极管与电源连接；无线通信芯片的数据发送端、接收端、数据终端准备端与CPU连接，无线通信芯片的天线端与天线连接。

所述无线通信芯片的网络指示状态端经电阻与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极用于连接指示灯，发射极接地。

变压器信息远传数据采集装置还包括RS485通信电路、继电器电路和数码管显示电路。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.装置可以实时监测变压器运行状态中的开关量信号，4-20mA信号。

2.装置采用无线传输技术，通过SIM卡实现对监测数据的无线传输。不需现场走线就可以将采集到的数据远传。减少现场线缆施工带来的人力和财力 成本。

3.装置支持上位机通信功能，可以通过串口实现对装置参数的设定和监测数据的读取，方便现场的调试及故障分析处理。

4.装置具有温湿度采集功能，可对运行现场温湿度进行监测。

5.装置支持两路RS485通信，满足特殊现场数据的有线传输需求。

6.装置支持一路继电器输出，节点电压等级5A/250AC,1A/DC24V。

附图说明

图1是本发明的结构图；

其中，1、开关量信号处理电路，2、4-20mA信号处理电路，3、温湿度信号处理电路，4、CPU，5、无线通信电路，6、RS485电路，7、继电器电路，8、实时时钟电路，9、电源电路，10、数码管显示电路。

图2是4-20mA信号处理电路图；

图3是无线通信电路图。