一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)及操作方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)及操作方法，該系統(tǒng)包括本地控制端和遠(yuǎn)程計算機，本地控制端連接到供電系統(tǒng)中，本地控制端與遠(yuǎn)程計算機之間連接有網(wǎng)關(guān)模塊，本地控制端包括核心處理單元，核心處理單元的數(shù)據(jù)輸入端連接有Zigbee節(jié)點單元，命令輸出端連接有動作保護(hù)電路，電源端連接有電源管理模塊，通信端口與網(wǎng)關(guān)模塊相連接；核心處理單元包括主控芯片，主控芯片的人機交互端連接有人機交互模塊，數(shù)據(jù)讀寫端還連接有數(shù)據(jù)存儲模塊；Zigbee節(jié)點單元的輸入端連接有信號采集單元，節(jié)點單元與主控芯片的數(shù)據(jù)接收端之間連接有信號調(diào)理單元。本發(fā)明專利技術(shù)能夠有效實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)控，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性高靈活性好。

Remote power supply system based on Zigbee and communication control and operation method

The invention discloses a Zigbee communication control and remote power supply system and operation method based on the system, including local control and remote terminal computer, local control terminal is connected to the power supply system, the local control gateway module connected between the terminal and the remote computer, local control terminal comprises a core processing unit, data processing unit core the input end is connected with the Zigbee node, the command output end is connected with a protective circuit, the power supply is connected with a power management module, communication module and the gateway port is connected; the core processing unit comprises a main control chip, the man-machine interaction of the main control chip is connected with a human-computer interaction module, data read-write terminal is connected with the data storage module; the Zigbee node is connected to the input end of the signal acquisition unit, a signal connection between the nodes and the master chip data receiver Signal conditioning unit. The invention can effectively realize the wireless data transmission and remote monitoring, and the system has high coordination and good flexibility.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)及操作方法
本專利技術(shù)涉及遠(yuǎn)程供電
，具體為一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)及操作方法。
技術(shù)介紹
自從電力問世以來，現(xiàn)在已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ魃钪忻懿豢煞值谋匦瑁虼斯╇娤到y(tǒng)的作用也越來越重要，許多發(fā)電設(shè)備長期處于超負(fù)荷運行狀態(tài)，使得設(shè)備的安全性隨之下降，這就要求對電力生產(chǎn)過程的各種參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測以保證發(fā)電設(shè)備和其他輔機設(shè)備的正常運行。隨著風(fēng)能發(fā)電及潮汐能等清潔能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，由于單獨的發(fā)電設(shè)備分布分散且與遠(yuǎn)程監(jiān)控室距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境也限制控制電纜的敷設(shè)，同時影響人力和經(jīng)濟(jì)成本的支出。同時當(dāng)發(fā)電設(shè)備發(fā)生事故后，如果不能及時將故障設(shè)備與電網(wǎng)斷開和及時采取補救措施，否則會給整個發(fā)電系統(tǒng)及接入的電網(wǎng)造成嚴(yán)重后果，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并影響人們的日常生活安排。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對以上問題，本專利技術(shù)提供了一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)及操作方法，實現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)傳輸操作與遠(yuǎn)程監(jiān)控，節(jié)約了電纜敷設(shè)的成本，提高供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定性能，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性高靈活性好，有效降低經(jīng)濟(jì)損失，可以有效解決
技術(shù)介紹
中的問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，包括本地控制端和遠(yuǎn)程計算機，所述本地控制端連接到供電系統(tǒng)中，本地控制端與遠(yuǎn)程計算機之間連接有網(wǎng)關(guān)模塊，所述本地控制端包括核心處理單元，所述核心處理單元的數(shù)據(jù)輸入端連接有Zigbee節(jié)點單元，命令輸出端連接有動作保護(hù)電路，電源端連接有電源管理模塊，通信端口與網(wǎng)關(guān)模塊相連接；所述核心處理單元包括主控芯片，所述主控芯片的人機交互端連接有人機交互模塊，數(shù)據(jù)讀寫端還連接有數(shù)據(jù)存儲模塊；所述Zigbee節(jié)點單元的輸入端連接有信號采集單元，Zigbee節(jié)點單元與主控芯片的數(shù)據(jù)接收端之間連接有信號調(diào)理單元。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控芯片采用CycloneⅡ系列FPGA控制器，且FPGA控制器內(nèi)固化有嵌入式NIOSⅡ軟核。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述Zigbee節(jié)點單元包括節(jié)點芯片，所述節(jié)點芯片采用TI的CC2530芯片，且節(jié)點芯片外圍連接有發(fā)射天線。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述動作保護(hù)電路包括電流驅(qū)動放大器，所述電流驅(qū)動放大器的輸出端連接有高壓斷路器和高壓熔斷器，所述高壓斷路器和高壓熔斷器串接在供電系統(tǒng)中，電流驅(qū)動放大器的輸出端還連接有蜂鳴器。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電源管理模塊包括隔離變壓器和蓄電池，所述隔離變壓器的輸入端連接到供電系統(tǒng)電源，輸出端一路與蓄電池的充電端連接，一路輸出連接有整流濾波器，所述蓄電池和整流濾波器并聯(lián)連接有穩(wěn)壓直流變換器。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述人機交互模塊包括LCD驅(qū)動器，所述LCD驅(qū)動器的輸出端連接有液晶觸摸屏和輸入按鍵。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括FLASH存儲器和DDR動態(tài)存儲器，所述FLASH存儲器用于存儲程序指令，所述DDR動態(tài)存儲器用于存儲動態(tài)數(shù)據(jù)庫。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述網(wǎng)關(guān)模塊包括節(jié)點協(xié)調(diào)器和網(wǎng)關(guān)處理器，所述節(jié)點協(xié)調(diào)器直接與Zigbee節(jié)點單元進(jìn)行無線通信，所述網(wǎng)關(guān)處理器還連接有無線信號收發(fā)器，所述無線信號收發(fā)器與遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。作為本專利技術(shù)一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述信號采集單元，包括數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接有傳感器組，所述傳感器組包括母線溫度傳感器、三相繞組傳感器、電壓傳感器和電流傳感器；所述信號調(diào)理單元包括接收天線，所述接收天線的輸出端連接有低噪聲放大濾波器，低噪聲放大濾波器的輸出端連接有解調(diào)器，所述解調(diào)器與主控芯片的解碼信號輸入引腳電氣連接。其操作方法為：通過本地控制端進(jìn)行供電系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)采集和保護(hù)監(jiān)控動作，遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測并進(jìn)行后期數(shù)據(jù)處理和運營維護(hù)，網(wǎng)關(guān)模塊實現(xiàn)本地控制端同遠(yuǎn)程計算機之間的數(shù)據(jù)交換與無線通信，保證數(shù)據(jù)傳輸通信網(wǎng)絡(luò)暢通；采用節(jié)點芯片的外圍電路來工作，其天線電路RF匹配網(wǎng)絡(luò)部分采用巴倫電路優(yōu)化，復(fù)位電路采用簡單的RC電路構(gòu)成，即可手動控制系統(tǒng)復(fù)位，當(dāng)需復(fù)位時，按下S鍵，復(fù)位電路產(chǎn)生一個低電平，傳送至CC2530的RESET口，使其重新啟動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：該基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，通過設(shè)置Zigbee節(jié)點單元，利用節(jié)點芯片控制發(fā)射天線與接收天線進(jìn)行射頻通信，實現(xiàn)短距離數(shù)據(jù)無線傳輸；通過設(shè)置網(wǎng)關(guān)模塊，利用節(jié)點協(xié)調(diào)器實現(xiàn)多個Zigbee節(jié)點單元之間的相互通信，形成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用網(wǎng)關(guān)處理器控制無線信號收發(fā)器與遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸，提高整體的靈活性能；通過設(shè)置動作保護(hù)電路，利用電流驅(qū)動放大器驅(qū)動高壓斷路器和高壓熔斷器實現(xiàn)過壓保護(hù)操作，利用蜂鳴器實現(xiàn)聲音報警操作，提高整體裝置的安全穩(wěn)定性能；本專利技術(shù)實現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定性能，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性高靈活性好，有效降低經(jīng)濟(jì)損失。附圖說明圖1為本專利技術(shù)模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)核心處理單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)信號調(diào)理單元電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1至圖3中：1-本地控制端；2-遠(yuǎn)程計算機；3-網(wǎng)關(guān)模塊；4-核心處理單元；5-Zigbee節(jié)點單元；6-動作保護(hù)電路；7-電源管理模塊；8-主控芯片；9-人機交互模塊；10-數(shù)據(jù)存儲模塊；11-信號采集單元；12-信號調(diào)理單元；13-節(jié)點芯片；14-發(fā)射天線；15-電流驅(qū)動放大器；16-高壓斷路器；17-高壓熔斷器；18-蜂鳴器；19-隔離變壓器；20-蓄電池；21-整流濾波器；22-穩(wěn)壓直流變換器；23-LCD驅(qū)動器；24-液晶觸摸屏；25-輸入按鍵；26-FLASH存儲器；27-DDR動態(tài)存儲器；28-節(jié)點協(xié)調(diào)器；29-網(wǎng)關(guān)處理器；30-無線信號收發(fā)器；31-數(shù)據(jù)采集卡；32-傳感器組；33-接收天線；34-低噪聲放大濾波器；35-解調(diào)器。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。實施例請參閱圖1至圖3，本專利技術(shù)提供一種技術(shù)方案：一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，包括本地控制端1和遠(yuǎn)程計算機2，所述本地控制端1連接到供電系統(tǒng)中，本地控制端1與遠(yuǎn)程計算機2之間連接有網(wǎng)關(guān)模塊3，所述本地控制端1包括核心處理單元4，所述核心處理單元4的數(shù)據(jù)輸入端連接有Zigbee節(jié)點單元5，命令輸出端連接有動作保護(hù)電路6，電源端連接有電源管理模塊7，通信端口與網(wǎng)關(guān)模塊3相連接。所述網(wǎng)關(guān)模塊3包括節(jié)點協(xié)調(diào)器28和網(wǎng)關(guān)處理器29，所述節(jié)點協(xié)調(diào)器28直接與Zigbee節(jié)點單元5進(jìn)行無線通信，所述網(wǎng)關(guān)處理器29還連接有無線信號收發(fā)器30，所述無線信號收發(fā)器30與遠(yuǎn)程計算機2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述信號采集單元11包括數(shù)據(jù)采集卡31，所述數(shù)據(jù)采集卡31的輸入端連接有傳感器組32，所述傳感器組32包括母線溫度傳感器、三相繞組傳感器、電壓傳感器和電流傳感器，所述信號調(diào)理單元12包括接收天線33，所述接收天線33的輸出端連接有低噪聲放大濾波器34，低噪本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，包括本地控制端（1）和遠(yuǎn)程計算機（2），所述本地控制端（1）連接到供電系統(tǒng)中，本地控制端（1）與遠(yuǎn)程計算機（2）之間連接有網(wǎng)關(guān)模塊（3），其特征在于：所述本地控制端（1）包括核心處理單元（4），所述核心處理單元（4）的數(shù)據(jù)輸入端連接有Zigbee節(jié)點單元（5），命令輸出端連接有動作保護(hù)電路（6），電源端連接有電源管理模塊（7），通信端口與網(wǎng)關(guān)模塊（3）相連接；所述核心處理單元（4）包括主控芯片（8），所述主控芯片（8）的人機交互端連接有人機交互模塊（9），數(shù)據(jù)讀寫端還連接有數(shù)據(jù)存儲模塊（10）；所述Zigbee節(jié)點單元（5）的輸入端連接有信號采集單元（11），Zigbee節(jié)點單元（5）與主控芯片（8）的數(shù)據(jù)接收端之間連接有信號調(diào)理單元（12）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，包括本地控制端（1）和遠(yuǎn)程計算機（2），所述本地控制端（1）連接到供電系統(tǒng)中，本地控制端（1）與遠(yuǎn)程計算機（2）之間連接有網(wǎng)關(guān)模塊（3），其特征在于：所述本地控制端（1）包括核心處理單元（4），所述核心處理單元（4）的數(shù)據(jù)輸入端連接有Zigbee節(jié)點單元（5），命令輸出端連接有動作保護(hù)電路（6），電源端連接有電源管理模塊（7），通信端口與網(wǎng)關(guān)模塊（3）相連接；所述核心處理單元（4）包括主控芯片（8），所述主控芯片（8）的人機交互端連接有人機交互模塊（9），數(shù)據(jù)讀寫端還連接有數(shù)據(jù)存儲模塊（10）；所述Zigbee節(jié)點單元（5）的輸入端連接有信號采集單元（11），Zigbee節(jié)點單元（5）與主控芯片（8）的數(shù)據(jù)接收端之間連接有信號調(diào)理單元（12）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，其特征在于：所述主控芯片（8）采用CycloneⅡ系列FPGA控制器，且FPGA控制器內(nèi)固化有嵌入式NIOSⅡ軟核。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，其特征在于：所述Zigbee節(jié)點單元（5）包括節(jié)點芯片（13），所述節(jié)點芯片（13）采用TI的CC2530芯片，且節(jié)點芯片（13）外圍連接有發(fā)射天線（14）。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，其特征在于：所述動作保護(hù)電路（6）包括電流驅(qū)動放大器（15），所述電流驅(qū)動放大器（15）的輸出端連接有高壓斷路器（16）和高壓熔斷器（17），所述高壓斷路器（16）和高壓熔斷器（17）串接在供電系統(tǒng)中，電流驅(qū)動放大器（15）的輸出端還連接有蜂鳴器（18）。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee及通信控制的遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，其特征在于：所述電源管理模塊（7）包括隔離變壓器（19）和蓄電池（20），所述隔離變壓器（19）的輸入端連接到供電系統(tǒng)電源，輸出端一路與蓄電池（20）的充電端連接，一路輸出連接有整流濾波器（21），所述蓄電池（20）和整流濾波器（21）并聯(lián)連接有穩(wěn)壓直流變換器...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張偉，
申請(專利權(quán))人：張偉，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北,42