Gizwits IoT પ્લેટફોર્મ પર આધારિત 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશનની ડિઝાઇન + STM32

આ લેખમાં રજૂ કરાયેલ 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશન રિમોટ કંટ્રોલ સિસ્ટમને ઝિઆન યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીના ટિયાન હુઈ દ્વારા ડિઝાઇન અને વિકસાવવામાં આવી હતી..

સિસ્ટમ એન્જિનિયરિંગ બેકગ્રાઉન્ડ તરીકે કોલેજમાં વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટ માટે 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-ચેન્જિંગ સિસ્ટમની ડિઝાઇન લે છે, અને તેના પર આધારિત 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-ચેન્જિંગ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરે છે વસ્તુઓનું ઇન્ટરનેટ. સિસ્ટમ ત્રણ ભાગો સમાવે છે: ધારણા સ્તર, સંચાર સ્તર અને એપ્લિકેશન સ્તર. સેન્સર ડેટા કલેક્શન અને ફીલ્ડ કંટ્રોલરને ટ્રાન્સમિશન માટે પરસેપ્શન લેયર જવાબદાર છે.

માઇક્રોકોમ્પ્યુટર સુરક્ષા ઉપકરણો જેવા ગૌણ સિસ્ટમ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે, બુદ્ધિશાળી નેટવર્ક મીટર, અને બુદ્ધિશાળી પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર નિયંત્રકો, તેમજ પર્યાવરણીય તપાસ સાધનો જેમ કે તાપમાન અને ભેજ, ધુમાડો, અને પાણી નિમજ્જન સેન્સર. ઓન-સાઇટ નિયંત્રક STM32 એમ્બેડેડ માઇક્રોપ્રોસેસરનો ઉપયોગ કરે છે, એલસીડી ડિસ્પ્લે સહિત, અવાજ એલાર્મ મોડ્યુલ, રિલે અને GPRS સંચાર મોડ્યુલ, વગેરે; કોમ્યુનિકેશન લેયર GPRS વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશનનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઓન-સાઇટ કંટ્રોલર અને ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ વચ્ચે બે-માર્ગી ડેટા ટ્રાન્સમિશન માટે જવાબદાર છે; Gizwits ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ બૉક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ અને મોબાઇલ એપ્લિકેશન વિકસાવે છે, જે સંગ્રહ માટે જવાબદાર છે, બોક્સ-પ્રકાર ટ્રાન્સફોર્મર ઓપરેશન ડેટાનું વિશ્લેષણ અને પ્રક્રિયા.

This system finally realizes the user's remote monitoring of environmental parameters such as variable temperature and humidity, સ્મોક એલાર્મ અને ફાઉન્ડેશન પીટ વોટર, તેમજ વિદ્યુત પરિમાણો જેમ કે વર્તમાન, વિદ્યુત્સ્થીતિમાન, આવર્તન અને શક્તિ પરિબળ, અને કોમ્પ્યુટર WEB અથવા મોબાઈલ APP દ્વારા સાધનોની કાર્યકારી સ્થિતિ.

જ્યારે બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મરની કામગીરીમાં કોઈ અસાધારણતા અથવા ખામી હોય છે, મોનિટરિંગ સિસ્ટમ આપોઆપ ખામી સ્તર નક્કી કરે છે, અને ઓન-સાઇટ બેલના વિવિધ સંયોજનો દ્વારા એલાર્મ મોકલે છે, મોબાઇલ ફોન એપ્લિકેશન, એસએમએસ અને ટેલિફોન, વગેરે, અને સમયસર છુપી મુશ્કેલીઓ દૂર કરવા અને વિદ્યુત અકસ્માતોને રોકવા માટે સંબંધિત સ્ટાફને સૂચિત કરે છે. . તે બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન રૂમના રિમોટ મોનિટરિંગ અને સેન્ટ્રલાઇઝ્ડ મેનેજમેન્ટ માટે યોગ્ય છે, અને શાળાઓમાં વીજ વિતરણ સાધનોની ગુપ્તચર સ્તર અને વીજ પુરવઠાની સલામતી અને વિશ્વસનીયતામાં ઘણો સુધારો કરી શકે છે, સાહસો અને સમુદાયો.

1. પરિચય

સામાજિક અર્થતંત્ર અને વિતરણ નેટવર્કના નિર્માણ અને વિકાસ સાથે, ત્યાં વધુ અને વધુ 10kV બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર્સ છે. પરંપરાગત 10kV બોક્સ-પ્રકારનું સબસ્ટેશન સામાન્ય રીતે અડ્યા વિના અને મેન્યુઅલ નિયમિત નિરીક્ષણના ઓપરેશન મોડને અપનાવે છે, જેમાં ઓછી માત્રામાં બુદ્ધિમત્તા હોય છે અને પર્યાવરણ અને સાધનો માટે રિમોટ મોનિટરિંગ અને ફોલ્ટ એલાર્મ સિસ્ટમનો અભાવ હોય છે. અત્યારે, સ્માર્ટ સેન્સર ટેકનોલોજીના ઝડપી વિકાસ સાથે, એમ્બેડેડ ટેકનોલોજી, કોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજી અને ક્લાઉડ કોમ્પ્યુટીંગ ટેકનોલોજી અને ખર્ચમાં ઘટાડો, ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ પર આધારિત 10kV સ્માર્ટ બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશન પરંપરાગત બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશનના અપગ્રેડિંગ અને ટ્રાન્સફોર્મેશન માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી બની ગયું છે..

ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ પર આધારિત ઈન્ટેલિજન્ટ બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશન રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ બૉક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશન પર્યાવરણનું રિમોટલી નિરીક્ષણ કરી શકે છે., ઓપરેટિંગ પરિમાણો અને રીઅલ ટાઇમમાં સાધનોની સ્થિતિ. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે 1.

વપરાશકર્તાઓ બૉક્સના તાપમાન અને ભેજ જેવા પર્યાવરણીય પરિમાણોને દૂરથી મોનિટર કરી શકે છે, સ્મોક એલાર્મ, અને પાયાના ખાડાઓમાં પાણીનો સંચય, તેમજ વિદ્યુત પરિમાણો જેમ કે વર્તમાન, વિદ્યુત્સ્થીતિમાન, આવર્તન, અને પાવર ફેક્ટર, અને કોઈપણ સમયે કોમ્પ્યુટર અથવા મોબાઈલ એપ દ્વારા સાધનોની સ્થિતિ. જ્યારે બોક્સ સબસ્ટેશન અસામાન્ય રીતે ચાલે છે અથવા નિષ્ફળ જાય છે, મોનિટરિંગ સિસ્ટમ મોબાઇલ ફોન એપીપીની વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા આપમેળે સંબંધિત સ્ટાફને સૂચિત કરશે, ફોલ્ટ લેવલ મુજબ SMS અને ટેલિફોન, જેથી સમયસર છુપાયેલા ખામીને દૂર કરી શકાય અને વિદ્યુત અકસ્માતો અટકાવી શકાય.

10ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ પર આધારિત kV સ્માર્ટ બોક્સ-પ્રકારનું સબસ્ટેશન

સ્માર્ટ બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશનની રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ એ સમાવે છે "ફીલ્ડબસ LAN" બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશનની અંદર અને એ "ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ વાઈડ-એરિયા નેટવર્ક" બોક્સ પ્રકારના સબસ્ટેશનની બહાર. આ માળખાકીય મોડલને ગૌણ પાણી પુરવઠા સાધનો રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સ માટે રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સના વિકાસ માટે લાગુ કરી શકાય છે., રહેણાંક વીજળી ચાર્જ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ, અને એલિવેટર રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સ પરંપરાગત સાધનોના ઇન્ટેલિજન્સ અને મેનેજમેન્ટ સ્તરને સુધારવા અને પરંપરાગત ઉદ્યોગોના અપગ્રેડિંગને પ્રોત્સાહન આપવા માટે. તેની પાસે સારી એપ્લિકેશન મૂલ્ય છે.

2. એકંદર પ્રોગ્રામ ડિઝાઇન

ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ પર આધારિત સ્માર્ટ બોક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશનની ડિઝાઈન કૉલેજ સ્ટુડન્ટ એપાર્ટમેન્ટમાં 10kV સ્માર્ટ બૉક્સ-ટાઈપ સબસ્ટેશનની ડિઝાઈન પર આધારિત છે.. 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મરની પ્રાથમિક સિસ્ટમ ડિઝાઇન પરંપરાગત 10kV બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મર જેવી જ છે., અને તે પરિપક્વ થવાનું વલણ ધરાવે છે. આ લેખ 10kV સ્માર્ટ બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મરની બુદ્ધિશાળી ડિઝાઇન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. નીચે 10kV સ્માર્ટ બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મરની પ્રાથમિક સિસ્ટમની ડિઝાઇન સામગ્રીની સંક્ષિપ્ત ઝાંખી છે..

2.1 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-પ્રકારના સબસ્ટેશનની પ્રાથમિક સિસ્ટમ ડિઝાઇન

નો પાવર લોડ. 5 યુનિવર્સિટીમાં વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટ બિલ્ડિંગ મુખ્યત્વે લાઇટિંગ છે, કમ્પ્યુટર્સ અને નવા ઉમેરાયેલા એર કન્ડીશનર લોડ. દરેક શયનગૃહની ગણતરી આ પ્રમાણે કરવામાં આવે છે 8 લોકો, લાઇટિંગ લોડ 100W છે, દરેક વિદ્યાર્થી કમ્પ્યુટર લોડ 200W છે, અને દરેક 1.5P સ્પ્લિટ-ટાઈપ હેંગર એર કંડિશનર સાથે નવું ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે પાવર 1.3kW છે, અને એક શયનગૃહનો ભાર 3.0kW છે. અનુસાર "ઔદ્યોગિક અને નાગરિક પાવર સપ્લાય અને ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ડિઝાઇન મેન્યુઅલ", the dormitory's power load demand coefficient is 0.7, અને પાવર ફેક્ટર છે 0.8.

ભવિષ્યમાં વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટના વીજ લોડના વધારાને ધ્યાનમાં લેવું, ટ્રાન્સફોર્મરને ચોક્કસ માર્જિન અનામત રાખવાની જરૂર છે, અને 1000kVA ની ક્ષમતા ધરાવતું ટ્રાન્સફોર્મર પસંદ કરેલ છે. પ્રારંભિક રોકાણ ખર્ચ અને ટ્રાન્સફોર્મરના સંચાલન ખર્ચને ધ્યાનમાં લેતા, તેમજ રાષ્ટ્રીય ઉર્જા સંરક્ષણ અને ઉત્સર્જન ઘટાડવાની નીતિની જરૂરિયાતો, આ હેતુ માટે લો-લોસ સંપૂર્ણપણે સીલ કરેલ તેલ-મગ્ન ટ્રાન્સફોર્મર S13-M-1000/10-0.4 પસંદ કરેલ છે..

લોડ આંકડાકીય ગણતરીના આધારે, શોર્ટ-સર્કિટ ગણતરી, ગતિશીલ સ્થિરતા ચકાસણી અને થર્મલ સ્થિરતા ચકાસણી, બૉક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મરની પ્રાથમિક સિસ્ટમના મુખ્ય સાધનો પસંદ કરેલ છે. પ્રાથમિક સિસ્ટમના મુખ્ય સાધનોના વિશિષ્ટ મોડેલો અને તકનીકી પરિમાણો કોષ્ટકમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે 3, ટેબલ 4, ટેબલ 5 અને ટેબલ 6.

ના ડિઝાઇન જરૂરિયાતો અનુસાર. 5 વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટ પ્રોજેક્ટ બોક્સ સબસ્ટેશન અને પ્રાથમિક સિસ્ટમ ડિઝાઇન ગણતરી, નં.ની ડિઝાઇન કરેલ પ્રાથમિક સિસ્ટમનો મુખ્ય વાયરિંગ ડાયાગ્રામ. 5 વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટ બોક્સ સબસ્ટેશન આકૃતિમાં બતાવેલ છે 2.

આંકડો 2 : યુનિવર્સિટીમાં વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટમાં બોક્સ-પ્રકારના સબસ્ટેશનની પ્રાથમિક સિસ્ટમનો મુખ્ય વાયરિંગ ડાયાગ્રામ

2.2 10kV બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરની બુદ્ધિશાળી ડિઝાઇન યોજના

10kV પરંપરાગત બોક્સ-પ્રકારના સબસ્ટેશનના સંચાલન વ્યવસ્થાપનમાં અસ્તિત્વમાં રહેલી ડિઝાઇન ખામીઓ અને સમસ્યાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, સમસ્યાને ઉકેલવાની ચાવી શોધ માટે બંધ-લૂપ સિસ્ટમના નિર્માણમાં રહેલી છે, બુદ્ધિશાળી બોક્સ-પ્રકાર સબસ્ટેશન પર્યાવરણ અને સાધનોનું રિમોટ મોનિટરિંગ અને એલાર્મ, અને ડિઝાઇનમાં ઓપરેટિંગ પર્યાવરણ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોનું રિમોટ મોનિટરિંગ છે. વિવિધ કાર્યો સાથેની બુદ્ધિશાળી બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર સિસ્ટમ બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર એક્સેસ કંટ્રોલ જેવા પર્યાવરણીય પરિમાણોને એકત્રિત અને મોનિટર કરી શકે છે., આસપાસના તાપમાન અને ભેજ, સ્મોક એલાર્મ, અને કેબલ ખાઈમાં પાણી, તેમજ વોલ્ટેજ, વર્તમાન, સક્રિય શક્તિ, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ, શક્તિ પરિબળ, કેબલ તાપમાન, ટ્રાન્સફોર્મર ટ્રાન્સફોર્મર, વગેરે.

શરીરનું તાપમાન અને ગેસ એલાર્મ સિગ્નલ અને અન્ય સાધનો ઓપરેટિંગ પરિમાણો, રિમોટ કંટ્રોલ એક્ઝોસ્ટ ફેન, માઇક્રોકોમ્પ્યુટર સુરક્ષા ઉપકરણ અને સર્કિટ બ્રેકર સ્વીચ.

સિસ્ટમ સ્માર્ટ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ અને સ્માર્ટ સેન્સર્સને અપનાવે છે જે સામાન્ય રીતે ઔદ્યોગિક સાઇટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સંચાર કાર્યો સાથે, અને ફિલ્ડ બસ કમ્યુનિકેશન દ્વારા ફિલ્ડ કંટ્રોલરને એકત્રિત ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરે છે, અને ફીલ્ડ કંટ્રોલર વાયરલેસ અથવા વાયર્ડ કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ દ્વારા સર્વર અથવા ક્લાઉડ હોસ્ટ કમ્પ્યુટર પર ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરે છે. ટેલિમેટ્રી જેવા કાર્યોને સમજો, રિમોટ સિગ્નલિંગ અને રિમોટ કંટ્રોલ.

ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ પર આધારિત 10kV ઈન્ટેલિજન્ટ બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરની રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ ડિજિટલ ટુ-વે કમ્યુનિકેશન ફંક્શન સાથે ઈન્ટેલિજન્ટ ઈન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ અને સેન્સર્સનો ઉપયોગ કરે છે., અને સમાનરૂપે પ્રમાણભૂત RS485 બસ ઈન્ટરફેસ અને Modbus-RTU કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ અપનાવે છે. ઈન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ પર આધારિત ઈન્ટેલિજન્ટ બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરની રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ ત્રણ ભાગોથી બનેલી છે.: ધારણા સ્તર, સંચાર સ્તર અને એપ્લિકેશન સ્તર.
* ધારણા સ્તર: વિવિધ વાતાવરણને એકત્રિત કરવા માટે વિવિધ સ્માર્ટ મીટર અને સ્માર્ટ સેન્સર દ્વારા, બૉક્સ ટ્રાન્સફોર્મરના સાધનોના સંચાલનના પરિમાણો અને સાધનોની કાર્યકારી સ્થિતિ, અને RS485 બસ દ્વારા ફીલ્ડ કંટ્રોલરને ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરો. ફીલ્ડ કંટ્રોલર પાસે બિલ્ટ-ઇન ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ છે અને તેમાં ડેટા સંગ્રહ છે, કમ્પ્યુટિંગ, પ્રક્રિયા અને નિયંત્રણ કાર્યો.
* સંચાર સ્તર: આ સ્તર ડેટા ટ્રાન્સમિશન અને વિનિમયનું જોડાણ અને લિંક છે, અને ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ અને ઓન-સાઇટ કંટ્રોલર વચ્ચે ડેટાના દ્વિ-માર્ગી ટ્રાન્સમિશન માટે જવાબદાર છે. બોક્સ-પ્રકાર ટ્રાન્સફોર્મરની વાસ્તવિક સંચાર પરિસ્થિતિઓ અનુસાર, વિવિધ સંચાર પદ્ધતિઓ જેમ કે વાયર્ડ ઓપ્ટિકલ કેબલ, ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ પર ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ઈથરનેટ અથવા વાયરલેસ GPRS પસંદ કરી શકાય છે.
*એપ્લિકેશન સ્તર: ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ પર બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરો અને વિકસિત કરો, મોકલવા માટે જવાબદાર, ઐતિહાસિક માહિતીની પ્રાપ્તિ અને પ્રક્રિયા, બોક્સ-પ્રકાર ટ્રાન્સફોર્મર ઓપરેટિંગ પરિમાણોનું રિમોટ મોનિટરિંગ, અને રેકોર્ડ સ્ટોરેજ અને ઇવેન્ટ ઓપરેશન ડેટાનું વિશ્લેષણ. અને ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ પર WEB અને મોબાઈલ એપ ડેવલપ કરો, ફરજ પરના ઇલેક્ટ્રિશિયન કમ્પ્યુટર અથવા મોબાઇલ એપીપી દ્વારા કોઈપણ સમયે બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરના ઓપરેશન ડેટા અને સાધનોની કાર્યકારી સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે..

3. સિસ્ટમ હાર્ડવેર ડિઝાઇન

3.1 RS485 બસ બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર સાઇટનું લોકલ એરિયા નેટવર્ક

એમ્બેડેડ ટેક્નોલોજીના વિકાસ અને પ્રગતિ અને ખર્ચમાં ઘટાડો સાથે, ઘણા શોધ સાધનો, સેન્સર્સ અને એક્ટ્યુએટર્સ પાસે પરંપરાગત બોક્સ-પ્રકાર ફિલ્ડ સાધનોની માહિતી ટ્રાન્સમિશનની ખામીઓ અને સમસ્યાઓ માટે બિલ્ટ-ઇન માઇક્રોપ્રોસેસર્સ છે., જે ADDA રૂપાંતરણ અને લાઇનરાઇઝેશન અને ડિજિટલ ફિલ્ટરિંગ પૂર્ણ કરી શકે છે. આ ડિજિટલ ફિલ્ડ ઉપકરણોની અંદર સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન ડેટા ઈન્ટરફેસ ઉમેરવામાં આવે છે, અને એકીકૃત પ્રમાણભૂત સંચાર પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને ફિલ્ડ ઉપકરણો વચ્ચે સીરીયલ દ્વિ-માર્ગી સંચાર સાકાર કરી શકાય છે.

હાલમાં મુખ્યત્વે ઔદ્યોગિક બસ નેટવર્કનો ઉપયોગ થાય છે.

સ્માર્ટ બૉક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમની ડિઝાઇનની ચાવીઓમાંની એક ડિજિટલ દ્વિ-માર્ગી સંચાર કાર્યો સાથે સ્માર્ટ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ અને સેન્સર્સ પસંદ કરવાનું છે., અને પ્રમાણભૂત અને એકીકૃત બસ ઈન્ટરફેસ અને સંચાર પ્રોટોકોલ અપનાવવા. નંબરમાં 10kV સ્માર્ટ બોક્સ-ટાઇપ ટ્રાન્સફોર્મેશન ડિઝાઇનની એન્જિનિયરિંગ પ્રેક્ટિસથી શરૂ કરીને. 5 વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટ, RS485 બસ અને મોડબસ-આરટીયુ કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ જે સામાન્ય રીતે સ્માર્ટ સેન્સર દ્વારા સપોર્ટેડ છે તે પસંદ કરવામાં આવ્યા છે..

કોલેજમાં વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટમાં બોક્સ-ટ્રાન્સફોર્મરની પ્રાથમિક સિસ્ટમના મુખ્ય વાયરિંગ ડાયાગ્રામ અને 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ-ટ્રાન્સફોર્મર રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમના સિસ્ટમ બ્લોક ડાયાગ્રામ અનુસાર, સિસ્ટમ હાર્ડવેર ડિઝાઇન બોક્સ-ટ્રાન્સફોર્મર ફીલ્ડ કંટ્રોલરને કોર તરીકે લે છે, અને તેમાં માઈક્રો કોમ્પ્યુટર ઈન્ટીગ્રેટેડ પ્રોટેક્શન ડિવાઈસનો સમાવેશ થાય છે, ઇન્ટેલિજન્ટ નેટવર્ક મીટર અને ઇન્ટેલિજન્ટ રિએક્ટિવ પાવર સેકન્ડરી સિસ્ટમ ઇક્વિપમેન્ટ જેમ કે વળતર આપનાર, અને પર્યાવરણીય શોધ સેન્સર જેમ કે તાપમાન અને ભેજ ધુમાડો સેન્સર, PT100 ટેમ્પરેચર સેન્સર અને વોટર ઈન્ટ્રુઝન સેન્સર બોક્સ-ટુ-બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મેશન સાઈટનું RS485 બસ લોકલ એરિયા નેટવર્ક બનાવે છે.. બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરનો RS485 બસ લોકલ એરિયા નેટવર્ક સિસ્ટમ ડાયાગ્રામ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે 4.

RS485 બસ લોકલ એરિયા નેટવર્ક સિસ્ટમ ડાયાગ્રામ બોક્સ-ટાઈપ ટ્રાન્સફોર્મેશન સાઇટનો

(1) RS485 સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન બસ

RS485 બસનો કોમ્યુનિકેશન મોડ માસ્ટર-સ્લેવ મોડ છે, અને મુખ્ય ઉપકરણ સંચાર માટે દરેક ગુલામ ઉપકરણનું મતદાન કરે છે, અને વિતરિત સિસ્ટમ બનાવવા માટે એક-થી-મલ્ટિ-પોઇન્ટ નેટવર્કિંગ સ્થાપિત કરી શકાય છે. RS485 ઈન્ટરફેસ એ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું લો-સ્પીડ સીરીયલ ઈન્ટરફેસ છે, અને RS485 ઇન્ટરફેસમાં નીચેની લાક્ષણિકતાઓ છે.
* RS485 ઇન્ટરફેસ.

RS485 ઇન્ટરફેસ સંચાર વિભેદક ટ્રાન્સમિશન મોડને અપનાવે છે, અને તેમાં સંતુલિત ડ્રાઈવર અને વિભેદક રીસીવરનું સંયોજન છે, અને સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે કેબલના બંને છેડે વોલ્ટેજ તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે, જે સામાન્ય-મોડ હસ્તક્ષેપ અને અવાજ વિરોધી દખલનો પ્રતિકાર કરવાની ક્ષમતાને મોટા પ્રમાણમાં વધારે છે.
* RS485 બસમાં ઉચ્ચ ટ્રાન્સમિશન રેટ અને લાંબુ ટ્રાન્સમિશન અંતર છે. મહત્તમ ટ્રાન્સમિશન અંતર લગભગ છે 1200 મીટર, અને મહત્તમ ટ્રાન્સમિશન રેટ 10Mbps છે; તેનો ટ્રાન્સમિશન દર ટ્રાન્સમિશન અંતરના વિપરિત પ્રમાણમાં છે, અને જ્યારે દર 20kbps ની નીચે હોય ત્યારે મહત્તમ ટ્રાન્સમિશન અંતર સુધી પહોંચી શકાય છે.
* બહુવિધ નોડ્સને સપોર્ટ કરો. સામાન્ય રીતે, RS485 બસ લૂપ સૈદ્ધાંતિક રીતે સપોર્ટ કરી શકે છે 247 ઉપકરણ ગાંઠો.

(2) મોડબસ-આરટીયુ સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ

મોડબસ પ્રોટોકોલ ઔદ્યોગિક બસ નેટવર્ક પર લાગુ થાય છે. પ્રોટોકોલ દ્વારા, ડેટા કમ્યુનિકેશન કંટ્રોલર અને ફિલ્ડ ઇક્વિપમેન્ટ વચ્ચે કરી શકાય છે. વિવિધ ઉત્પાદકો દ્વારા ઉત્પાદિત સાધનો એકીકૃત પ્રોટોકોલને અનુસરીને ઔદ્યોગિક બસ નેટવર્ક મોનિટરિંગ સિસ્ટમ બનાવી શકે છે. પ્રોટોકોલમાં માસ્ટર-સ્લેવ માળખું છે, નેટવર્કમાં એક મુખ્ય નોડ, અને અન્ય ગુલામ ગાંઠો છે, અને દરેક સ્લેવ નોડ પાસે એક અનન્ય ઉપકરણ સરનામું છે.

સીરીયલ બસ નેટવર્કમાં, માસ્ટર નોડ આદેશ શરૂ કરે છે, અને તમામ સ્લેવ ઉપકરણોને આદેશ પ્રાપ્ત થશે. Modbus આદેશમાં ગુલામ ઉપકરણનું સરનામું હોય છે જે આદેશનો અમલ કરે છે, અને મુખ્ય ઉપકરણ દ્વારા નિયુક્ત કરેલ સ્લેવ ઉપકરણ પ્રથમ પ્રતિસાદ આપે છે અને પછી આદેશ ચલાવે છે. મોડબસ કમાન્ડમાં ચેકસમ છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે આવનારા આદેશો દૂષિત થયા નથી. મોડબસ આદેશો RTUને તેની રજિસ્ટર મૂલ્ય બદલવા માટે સૂચના આપી શકે છે, I/O પોર્ટ વાંચો અથવા નિયંત્રિત કરો, અને ઉપકરણને એક અથવા વધુ રજીસ્ટર ડેટા પરત કરવાનો આદેશ આપો.

મોડબસમાં ASCIIનો સમાવેશ થાય છે, RTU અને TCP ત્રણ પ્રકારના મેસેજ. ASCII ટ્રાન્સમિશન મોડ, LRC ચેકસમ, ઓછી ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતા, પરંતુ સાહજિક, સરળ અને ડીબગ કરવા માટે સરળ. RTU ટ્રાન્સમિશન મોડ, CRC ચેકનો ઉપયોગ કરીને, ઉચ્ચ ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતા, ASCII કરતાં સહેજ વધુ જટિલ. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, જો પ્રસારિત કરવાની માહિતીની માત્રા ઓછી હોય, તમે ASCII પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરવાનું વિચારી શકો છો; જો પ્રસારિત કરવા માટેના ડેટાની માત્રા પ્રમાણમાં મોટી હોય, RTU પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે. આ કારણ થી, આ સિસ્ટમના બુદ્ધિશાળી સાધનો અને સેન્સર મોડબસ-આરટીયુ કોમ્યુનિકેશન મોડને સમાન રીતે અપનાવે છે..

3.2 બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરના ફીલ્ડ કંટ્રોલરની હાર્ડવેર ડિઝાઇન

બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરનું ફીલ્ડ કંટ્રોલર એમ્બેડેડ સિસ્ટમથી બનેલું છે. એમ્બેડેડ સિસ્ટમ એપ્લિકેશન-કેન્દ્રિત છે, સોફ્ટવેર અને હાર્ડવેર તૈયાર કરી શકાય છે, અને સાધનો ઓટોમેશનની અનુભૂતિ કરે છે, બુદ્ધિ, અને દૂરસ્થ મોનીટરીંગ કાર્યો. તે મુખ્યત્વે એમ્બેડેડ માઇક્રોપ્રોસેસરથી બનેલું છે, સંબંધિત હાર્ડવેર, એમ્બેડેડ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સ, અને એપ્લિકેશન સોફ્ટવેર સિસ્ટમ્સ.

(1) STM32 માઇક્રોપ્રોસેસર ન્યૂનતમ સિસ્ટમ

એમ્બેડેડ માઇક્રોપ્રોસેસરની ન્યૂનતમ સિસ્ટમમાં એમ્બેડેડ માઇક્રોપ્રોસેસરનો સમાવેશ થાય છે, રીસેટ સર્કિટ અને ડીબગીંગ સર્કિટ. ઘડિયાળ સર્કિટ જરૂરી બાહ્ય ઘડિયાળ સંકેત પ્રદાન કરે છે, રીસેટ સર્કિટ એક એકીકૃત પ્રારંભિક સ્થિતિ પ્રદાન કરે છે, અને ડીબગીંગ સર્કિટ પ્રોગ્રામ ડાઉનલોડ અને ડીબગીંગ માટે ઈન્ટરફેસ પૂરું પાડે છે.
* એમ્બેડેડ માઇક્રોપ્રોસેસર વિકલ્પ. ઑન-સાઇટ કંટ્રોલરની કામગીરી માટે 10kV બુદ્ધિશાળી બૉક્સ ટ્રાન્સફોર્મર રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમની જરૂરિયાતો અનુસાર, આ સિસ્ટમ STM32F103ZET6 ચિપને ઓન-સાઇટ કંટ્રોલરના કોર માઇક્રોપ્રોસેસર તરીકે પસંદ કરે છે.. STM32F103ZET6 એમ્બેડેડ માઇક્રોપ્રોસેસર, MCUમાં ઉચ્ચ સંકલન છે, ઓછી પાવર વપરાશ, અને ઉચ્ચ કિંમત કામગીરી. તે ઔદ્યોગિક તબીબી ક્ષેત્રમાં વિવિધ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ માટે યોગ્ય છે, અને આ સિસ્ટમની ડેટા એક્વિઝિશન અને રીઅલ-ટાઇમ પ્રોસેસિંગની જરૂરિયાતોને પૂરી કરી શકે છે.
* ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર સર્કિટ. ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર સર્કિટ માઇક્રોપ્રોસેસરને સામાન્ય રીતે કાર્ય કરવા માટે એક નિશ્ચિત આવર્તન પલ્સ પ્રદાન કરે છે.. STM32 માઇક્રોપ્રોસેસરમાં બે ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર છે, 8MHz ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર બાહ્ય હાઇ-સ્પીડ ઘડિયાળ પ્રદાન કરે છે, અને 32.768KHz ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર બાહ્ય લો-સ્પીડ ઘડિયાળ પ્રદાન કરે છે.

* સર્કિટ રીસેટ કરો. માઇક્રોપ્રોસેસર રીસેટ સર્કિટનું કાર્ય સિસ્ટમને પુનઃપ્રારંભ કરવાનું છે. જ્યારે સિસ્ટમ નિષ્ફળ જાય છે, ઉપકરણને પુનઃપ્રારંભ કરવા માટે રીસેટ બટન દબાવો. સામાન્ય રીતે, રીસેટ સર્કિટ પુનઃપ્રારંભ કરવા માટે લો-લેવલ સિગ્નલનો ઉપયોગ કરે છે.

(2) પાવર સર્કિટ ડિઝાઇન

સિસ્ટમ 12V ના રેટેડ વોલ્ટેજ સાથે DC બાહ્ય વીજ પુરવઠો પસંદ કરે છે (2એ), અને DC 5V પસંદ કરે છે (2એ) ફીલ્ડ કંટ્રોલરને પાવર સપ્લાય કરવા માટે USB ઇન્ટરફેસ સાથે પાવર એડેપ્ટર. 12V DC પાવર સપ્લાય કંટ્રોલ બોર્ડ સાથે જોડાયેલ છે, અને LM2596S સ્ટેપ-ડાઉન મોડ્યુલ દ્વારા DC 5V પાવર સપ્લાય મેળવવા માટે DC 12V પાવર સપ્લાય ડાઉન કરવામાં આવે છે.. STM32 ચિપને પાવર સપ્લાય કરવા માટે 3.3V વોલ્ટેજ મેળવવા માટે 5V વોલ્ટેજને AMS1117-3.3V રેગ્યુલેટર ચિપમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે.. LM2596S અને AMS1117-3.3V પાવર સપ્લાય રેગ્યુલેટરનું સર્કિટ ડાયાગ્રામ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 8.

(3) TS485 ઇન્ટરફેસ થી TTL મોડ્યુલ

TS485 ઇન્ટરફેસ ટુ TTL મોડ્યુલ RS485 સિગ્નલ અને TTL સિગ્નલના દ્વિ-માર્ગી રૂપાંતરણ અને સંચારને અનુભવે છે., પરંતુ સિગ્નલ વૈકલ્પિક રીતે ચલાવવામાં આવે છે, અને એક જ સમયે બે દિશામાં હાથ ધરી શકાતી નથી. બધા ફીલ્ડ ઉપકરણો માઇક્રોકન્ટ્રોલર સાથે જોડાવા માટે આ મોડ્યુલનો ઉપયોગ કરે છે, અને વાયરિંગ ડાયાગ્રામ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે 9.

TFT-LCD અને STM32 MCU ના વાયરિંગ ડાયાગ્રામ - આંકડો 9

(4) એલસીડી ડિસ્પ્લે મોડ્યુલ

બૉક્સ-પ્રકારની રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમના ઑન-સાઇટ નિયંત્રકને ઘણા નંબરો અને અક્ષરો પ્રદર્શિત કરવાની જરૂર છે, 2.8-ઇંચનું TFT-LCD લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ડિસ્પ્લે ડિસ્પ્લે મોડ્યુલ તરીકે પસંદ કરેલ છે, અને અંદર એક ILI9341 નિયંત્રક છે. ધ્યાનમાં લો કે STM32 SPI ઇન્ટરફેસ દ્વારા ILI9341 સાથે વાતચીત કરી શકે છે, 8080 ઇન્ટરફેસ અથવા RGB ઇન્ટરફેસ. ઝડપી રીફ્રેશ રેટ હાંસલ કરવા માટે, TFT-LCD વાપરે છે 8080 સમાંતર ડેટા બસ ઈન્ટરફેસ. STM32 વેરિયેબલ સ્ટેટિક મેમરી FSMC મોડ્યુલ દ્વારા ILI9341 કંટ્રોલર મેમરીમાં ડેટા આઉટપુટ કરે છે.

(5) વૉઇસ એલાર્મ મોડ્યુલ

જ્યારે STM32 માઇક્રોપ્રોસેસર શોધે છે કે બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરના ઓપરેશન ડેટામાં કોઈ અસાધારણતા અથવા ખામી છે, તે સીરીયલ પોર્ટ પર સંદેશ મોકલશે અને વોઈસ એલાર્મ શરૂ કરશે. વૉઇસ એલાર્મ મોડ્યુલ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી વૉઇસ ચિપ SYN6288 પસંદ કરે છે, અને પ્રોગ્રામ કરેલ પ્રોગ્રામ અનુસાર આપમેળે વૉઇસ એલાર્મ માહિતીનું પ્રસારણ કરે છે. સિસ્ટમ GB2312 કોડનો ઉપયોગ કરે છે, જે ચાઈનીઝ કેરેક્ટર પ્રોસેસિંગ અને ચાઈનીઝ કેરેક્ટર કોમ્યુનિકેશનમાં માહિતીના વિનિમય માટે યોગ્ય છે. SYN6288 પણ સંખ્યાઓને ચોક્કસ રીતે ઓળખે છે, સમય અને તારીખો, અને સામાન્ય રીતે વપરાતા માપનના એકમો.

(6) રિલે મોડ્યુલ

ફીલ્ડ કંટ્રોલર DC 12V એલાર્મ બેલ અને પંખાના ઓપનિંગ અને ક્લોઝિંગને નિયંત્રિત કરવા માટે 2-વે ઓપ્ટોકપ્લર આઇસોલેશન રિલે મોડ્યુલનું જૂથ પસંદ કરે છે., અને 220V AC સોલિડ સ્ટેટ રિલેને પાવર સપ્લાય પ્રકાર અને બોક્સ-પ્રકારના એક્ઝોસ્ટ ફેનની શક્તિ અનુસાર પસંદ કરી શકાય છે.. દરેક રિલે સર્કિટ મોડ્યુલમાં સામાન્ય રીતે ખુલ્લા અને સામાન્ય રીતે બંધ સંપર્કો હોય છે, તેમજ એલઇડી સ્થિતિ સંકેત; દરેક રિલે સર્કિટ ઓપ્ટોકપ્લર્સ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે, અને રિલેના પ્રેરિત વોલ્ટેજને મુક્ત કરવા અને અગાઉના સર્કિટને સુરક્ષિત કરવા માટે ફ્રીવ્હીલિંગ ડાયોડથી સજ્જ છે. જ્યારે બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરનું આજુબાજુનું તાપમાન ચોક્કસ શ્રેણી કરતાં વધી જાય છે, ઓન-સાઇટ નિયંત્રક ઉચ્ચ સ્તરનું આઉટપુટ કરે છે, અને એક ઓપ્ટોકપ્લર આઇસોલેશન રિલે ઠંડુ થવા માટે પંખાને ચાલુ કરવાનું કાર્ય કરે છે; જ્યારે વધુ પડતા ધુમાડાની સાંદ્રતા જેવી ગંભીર ખામીઓ થાય છે, કંટ્રોલર કનેક્ટ કરવા માટે અન્ય ઓપ્ટોકોપ્લર આઇસોલેશન રિલે ચલાવે છે એલાર્મ બેલ લૂપ ઓન-સાઇટ એલાર્મ મોકલે છે. રિલેના કાર્યકારી સિદ્ધાંત ડાયાગ્રામ અને રિલે મોડ્યુલ અને STM32 ચિપ વચ્ચેના કનેક્શન ડાયાગ્રામ માટે, કૃપા કરીને ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરો અને વિનંતી મોકલો.

(7) કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ

10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર રિમોટ મોનિટરિંગ સિસ્ટમની ડિઝાઇન જરૂરિયાતો અનુસાર, બુદ્ધિશાળી બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મર અને ક્લાઉડ વચ્ચેનો સંચાર GPRS વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન પદ્ધતિને ઓછા ટ્રાફિક ખર્ચ સાથે પસંદ કરે છે. Gizwits ફર્મવેર GPRS મોડ્યુલ.
*Gizwits ફર્મવેર GPRS મોડ્યુલ (G510_GAgent ફર્મવેર). આ મોડ્યુલ વિવિધ કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ પર ચાલતો એપ્લીકેશન પ્રોગ્રામ છે, ક્લાઉડ અને ઉત્પાદન ઉપકરણ ડેટાના દ્વિ-માર્ગી ટ્રાન્સમિશન જેવા કાર્યો પ્રદાન કરે છે, નેટવર્કમાં ઉપકરણ ગોઠવણી, શોધ અને બંધનકર્તા, અને પ્રોગ્રામ અપગ્રેડ. GPRS મોડ્યુલ અને મુખ્ય નિયંત્રક વચ્ચેનો સર્કિટ ડાયાગ્રામ ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરીને મેળવી શકાય છે..

*GPRS-GA6 મોડ્યુલ. આ મોડ્યુલ અવાજના પ્રસારણને અનુભવી શકે છે, ઓછા પાવર વપરાશ સાથે ટૂંકા સંદેશ અને ડેટા. તે M2M એપ્લિકેશન્સમાં વિવિધ ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓ માટે યોગ્ય છે, ખાસ કરીને કોમ્પેક્ટ ઉત્પાદનોની ડિઝાઇન માટે. બીજું, કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલ UART સીરીયલ પોર્ટ બસ ટ્રાન્સમિશન અપનાવે છે, મોડ્યુલને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રમાણભૂત AT આદેશોનો ઉપયોગ કરે છે, અને 115200bps નો બૉડ રેટ પસંદ કરે છે. નો સંપર્ક કરો IoT ઉત્પાદક GPRS-GA6 મોડ્યુલ અને STM32 માઇક્રોકન્ટ્રોલરના કનેક્શન સર્કિટ ડાયાગ્રામ માટે.

3.3 માઇક્રોકોમ્પ્યુટર વ્યાપક સુરક્ષા ઉપકરણ

પાવર ટ્રાન્સફોર્મર સંરક્ષણ ડિઝાઇન સ્પષ્ટીકરણ અનુસાર (જીબી/ટી 50062-2008), 10kV ટ્રાન્સફોર્મર્સને સામાન્ય રીતે સમય મર્યાદા સાથે ઓવરકરન્ટ પ્રોટેક્શન ઇન્સ્ટોલ કરવાની જરૂર પડે છે. માઈક્રો કોમ્પ્યુટર પ્રોટેક્શન ડિવાઈસમાં પ્રોટેક્શન હોય છે, ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને લાઇનોના માપન અને નિયંત્રણ કાર્યો, તેમજ ડેટા એક્વિઝિશનના કાર્યો, દેખરેખ અને સિસ્ટમ સ્વ-નિરીક્ષણ, અને ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને વિશ્વસનીયતા ધરાવે છે.

વિદ્યાર્થી એપાર્ટમેન્ટમાં 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સની ડિઝાઇનની જરૂરિયાતો અનુસાર ફેરફાર, RS485 કમ્યુનિકેશન ફંક્શન સાથે Ankerui AM3-I વર્તમાન-પ્રકારનું માઇક્રોકોમ્પ્યુટર વ્યાપક સુરક્ષા ઉપકરણ પસંદ કરેલ છે, IA સાથે, આઈબી, આઈસી, યુએ, યુબી, યુ.સી, પી, પ્ર, Fr અને અન્ય ઇલેક્ટ્રિક પેરામીટર માપન, 8-ચેનલ બાહ્ય સ્વિચ સિગ્નલ એક્વિઝિશન, અને સર્કિટ બ્રેકર રિમોટ કંટ્રોલ ઓપનિંગ અને ક્લોઝિંગ કામગીરી અને અન્ય કાર્યો. AM3-I માઇક્રોકોમ્પ્યુટર પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનું વાયરિંગ ટર્મિનલ ડાયાગ્રામ નીચે મુજબ છે:

AM3-I માઇક્રોકોમ્પ્યુટર પ્રોટેક્શન ડિવાઇસનું વાયરિંગ ટર્મિનલ ડાયાગ્રામ

3.4. સ્માર્ટ નેટવર્ક મીટર

સ્માર્ટ નેટવર્ક મીટરનો ઉપયોગ થ્રી-ફેઝ કરંટ જેવા વિદ્યુત પરિમાણોને શોધવા માટે થાય છે, વોલ્ટેજ અને લો-વોલ્ટેજ પાવર વિતરણ સર્કિટની શક્તિ, તેમજ આઇસોલેટીંગ સ્વીચો અને સર્કિટ બ્રેકરની શરૂઆત અને બંધ થવાની સ્થિતિ. 10kV બુદ્ધિશાળી બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરની ગૌણ સિસ્ટમની ડિઝાઇન જરૂરિયાતો અનુસાર, RS485 સંચાર કાર્ય સાથે Ankerui ACR બુદ્ધિશાળી નેટવર્ક મીટર પસંદ કરેલ છે, અને ACR ઇન્ટેલિજન્ટ નેટવર્ક મીટર અને લો-વોલ્ટેજ કરંટ ટ્રાન્સફોર્મરનો વાયરિંગ ડાયાગ્રામ અને સ્વીચ ઇનપુટ અને આઉટપુટનો વાયરિંગ ડાયાગ્રામ પસંદ કરેલ છે..

ACR સ્માર્ટ નેટવર્ક મીટર લો-વોલ્ટેજ વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર અને ડિજિટલ ઇનપુટ અને આઉટપુટ વાયરિંગ ડાયાગ્રામ

ACR સ્માર્ટ નેટવર્ક મીટર મોડબસ-આરટીયુ પ્રોટોકોલ અપનાવે છે, જે પાવર પરિમાણોને માપી અને એકત્રિત કરી શકે છે. સ્વીચ ઇનપુટ ફંક્શન આઇસોલેટીંગ સ્વીચ અને સર્કિટ બ્રેકરની સ્વિચિંગ સ્થિતિ શોધી શકે છે, અને રિલે આઉટપુટ ફંક્શન સર્કિટ બ્રેકરને દૂરથી ચાલુ અને બંધ કરી શકે છે. ACR ઈન્ટેલિજન્ટ નેટવર્ક મીટરમાં કોમ્યુનિકેશન એડ્રેસ ટેબલ માટે એકીકૃત પ્લાન છે, જે ટેલિમેટ્રીના ત્રણ રિમોટ ફંક્શનને અનુભવી શકે છે, રિમોટ સિગ્નલિંગ અને રિમોટ કંટ્રોલ.

(1) AD રૂપાંતરણ અને AC એનાલોગ સિગ્નલની ગણતરી

આ 3 તબક્કા વોલ્ટેજ સંકેતો અને 3 વર્તમાન સંકેતો (વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર આઉટપુટ સિગ્નલો) ACR સ્માર્ટ નેટવર્ક મીટર દ્વારા સીધું જ એકત્રિત કરવામાં આવેલ તમામ એનાલોગ જથ્થાઓ છે, જેને ડિજિટલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરવાની જરૂર છે જે ડેટા પ્રોસેસિંગ માટે CPU દ્વારા ઓળખી શકાય છે. પ્રથમ, આ 3 220V ના તબક્કાના વોલ્ટેજ અને 3 વર્તમાન એનાલોગ કન્વર્ટર દ્વારા લો-વોલ્ટેજ સિગ્નલોમાં પરિવર્તિત થાય છે, અને વોલ્ટેજ ફોર્મિંગ લૂપ દ્વારા AD કન્વર્ટર દ્વારા માન્ય વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત થાય છે; , AD દ્વારા ડિજિટલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત અને CPU માં ઇનપુટ. AC એનાલોગ જથ્થાના નમૂના અને AD રૂપાંતરણ પ્રક્રિયાની યોજનાકીય રેખાકૃતિ ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરીને મેળવી શકાય છે..

* એનાલોગ વોલ્ટેજ કન્વર્ઝન અને લો-પાસ ફિલ્ટરિંગ. વોલ્ટેજ બનાવતા સર્કિટનું કાર્ય વિદ્યુત રીતે વિદ્યુતને અલગ પાડવાનું અને તેનું પરિવર્તન કરવાનું છે. સામાન્ય રીતે, AD કન્વર્ટરને ઇનપુટ સિગ્નલ ±5V અને ±10V હોવું જરૂરી છે, જેથી વોલ્ટેજ કન્વર્ટરનો ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયો નક્કી કરી શકાય. લો-પાસ ફિલ્ટર્સને નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર્સ અને સક્રિય ફિલ્ટરમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. સક્રિય ફિલ્ટર્સ કેપેસિટર્સથી બનેલા છે, રેઝિસ્ટર અને સંકલિત ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર, જે ફિલ્ટર કરતી વખતે સિગ્નલને વિસ્તૃત કરે છે. નિષ્ક્રિય ફિલ્ટર્સમાં માત્ર ફિલ્ટરિંગ કાર્યો હોય છે પરંતુ કોઈ સિગ્નલ એમ્પ્લીફિકેશન કાર્યો નથી.
* એનાલોગ સિગ્નલ સેમ્પલિંગ. The sampling process should follow Shannon's sampling theorem, તે જ, સેમ્પલિંગ આવર્તન કરતાં ઓછી ન હોવી જોઈએ 2 ઇનપુટ સિગ્નલની સૌથી વધુ આવર્તન ગણી. નમૂના લેવાની પ્રક્રિયા ખૂબ જ ઝડપી છે. વર્તમાન AD કન્વર્ટર સેમ્પલિંગ નેનોસેકન્ડ સ્તરે પહોંચી ગયું છે, જ્યારે પાવર સિસ્ટમ સ્વચાલિત ઉપકરણનો નમૂના લેવાનો સમયગાળો મિલિસેકન્ડ સ્તરે છે, તેથી છ લૂપ્સના વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સંકેતો એક AD કન્વર્ટરને શેર કરી શકે છે, પરંતુ સેમ્પલિંગ સર્કિટ સેમ્પલ-એન્ડ-હોલ્ડ ડિવાઇસ અને મલ્ટિપ્લેક્સર સ્વીચથી સજ્જ હોવું જોઈએ.
* એડી રૂપાંતર. AD કન્વર્ટરમાં ક્રમિક અંદાજનો સમાવેશ થાય છે, અભિન્ન, ગણતરી, સમાંતર સરખામણી, અને VFC વોલ્ટેજ-ફ્રિકવન્સી કન્વર્ટર. ક્રમિક અંદાજિત AD કન્વર્ટર એ એડીસીમાં ઝડપ અને ચોકસાઇ બંનેનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને તે ઉચ્ચ રૂપાંતરણ દરે ઉચ્ચ રૂપાંતરણ રીઝોલ્યુશન ધરાવે છે.

(2) સાઇનસોઇડલ ઇલેક્ટ્રિક જથ્થાનું અર્ધ ચક્ર સંપૂર્ણ મૂલ્ય સંકલન અલ્ગોરિધમ

સૉફ્ટવેર એલ્ગોરિધમની ચાવી એ એલ્ગોરિધમ ઑપરેશનની ચોકસાઈ અને ઝડપને બહેતર બનાવવાનું છે. સ્માર્ટ મીટરના એસી સેમ્પલિંગ એલ્ગોરિધમની ચાવી એ ઉકેલવા માટે છે કે કેવી રીતે સાઇનુસોઇડલ સેમ્પલિંગ સિગ્નલના કંપનવિસ્તાર અથવા અસરકારક મૂલ્યની ગણતરી સાઇનસૉઇડલ સિગ્નલના તાત્કાલિક મૂલ્ય અનુસાર કરવી.. સાઈન જથ્થા માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું અલ્ગોરિધમ એ અર્ધ-ચક્ર સંપૂર્ણ મૂલ્ય સંકલન અલ્ગોરિધમ છે. અર્ધ-ચક્રના સંપૂર્ણ મૂલ્ય સંકલન અલ્ગોરિધમનો સિદ્ધાંત એ છે કે કોઈપણ અર્ધ ચક્રમાં સાઈન જથ્થાના સંપૂર્ણ મૂલ્યનું અવિભાજ્ય એક સ્થિર S છે., અને ઇન્ટિગ્રલ વેલ્યુ કોન્સ્ટન્ટ S ને ઇન્ટિગ્રલ સ્ટાર્ટ એંગલ સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી . સાઈન ફંક્શન મોડેલ પર આધારિત અર્ધ-ચક્ર સંપૂર્ણ મૂલ્ય સંકલન અલ્ગોરિધમ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે 19.

સાઈન ફંક્શન મોડલ પર આધારિત અર્ધ-ચક્ર સંપૂર્ણ મૂલ્ય સંકલનનું અલ્ગોરિધમ

અર્ધ-ચક્ર સંપૂર્ણ મૂલ્ય ઇન્ટિગ્રલ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને વર્તમાનના અસરકારક મૂલ્યની ગણતરી કરવા માટેની અભિવ્યક્તિ નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવી છે.:

સૂત્રમાં, S એ અડધા ચક્રની અંદર સંપૂર્ણ મૂલ્યના અભિન્ન અંગને રજૂ કરે છે; હું વર્તમાનના અસરકારક મૂલ્યને રજૂ કરું છું; હું વર્તમાનના ત્વરિત મૂલ્યને રજૂ કરું છું; w કોણીય વેગ દર્શાવે છે; T એ AC પાવર સાયકલનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; f એ AC પાવર ફ્રીક્વન્સી દર્શાવે છે; N એ એક ચક્રમાં નમૂનાઓની સંખ્યા દર્શાવે છે ; Ts નમૂના લેવાનો સમયગાળો દર્શાવે છે.

3.5 RS485 તાપમાન અને ભેજ ધુમાડો સેન્સર

બોક્સ-ટાઈપ ટ્રાન્સફોર્મરમાં વીજ પુરવઠાની લાઈનમાં લીકેજ હોઈ શકે છે, ઓવરલોડ, શોર્ટ-સર્કિટ અને અતિશય સંપર્ક પ્રતિકાર, જે આગનું કારણ બની શકે છે, અને બળતણ તેલમાં ડૂબેલા ટ્રાન્સફોર્મરની નિષ્ફળતાને કારણે આગ લાગી શકે છે. તેથી, બોક્સ-ટાઈપ ટ્રાન્સફોર્મરમાં ફાયર ડિટેક્શન માટે બોક્સ-ટાઈપ ટ્રાન્સફોર્મરમાં સ્મોક સેન્સર લગાવવું જરૂરી છે.. સંભવિત નિષ્ફળતાઓને વહેલી તકે શોધવા માટે. માપનની ચોકસાઈની ખાતરી કરવા અને તે જ સમયે ખર્ચ ઘટાડવા માટે, RS485 તાપમાન, તાપમાન શોધવા માટે ભેજ અને ધુમાડાના થ્રી-ઇન-વન સેન્સરનો ઉપયોગ થાય છે, બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરમાં ભેજ અને ધુમાડાની સાંદ્રતા. આ તાપમાન અને ભેજ સેન્સર SHT30 ચકાસણીનો ઉપયોગ કરે છે. ઓન-સાઇટ વધારો અને નાડી દખલ. સેન્સર પાસે છે 4 વાયર: લાલ, કાળો, પીળો, અને લીલો. તાપમાન અને ભેજના સ્મોક સેન્સરની ચોક્કસ વાયરિંગ પદ્ધતિ માટે, કૃપા કરીને IoT ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરો.

આ સિસ્ટમમાં ડિઝાઇન કરાયેલા સ્માર્ટ મીટર અને સેન્સર મોડબસ-આરટીયુ પ્રોટોકોલ અપનાવે છે, ની સંપૂર્ણ બાઉડ રેટ શ્રેણીમાં વિશ્વસનીય રીતે વાતચીત કરી શકે છે 1200-115200. સ્માર્ટ મીટર અને સેન્સર્સનો બૉડ રેટ એકસરખી રીતે 9600bps પર સેટ છે. સેન્સરનું ડેટા ટ્રાન્સમિશન ફોર્મેટ અને ડેટા કન્વર્ઝન ફોર્મેટ નીચે મુજબ છે:
સેન્સર ડેટા ક્વેરી ફ્રેમ ફોર્મેટ. સેન્સર સ્ટાન્ડર્ડ મોડબસ-આરટીયુ પ્રોટોકોલને અનુસરે છે, અને સેન્સર રીડિંગ હોલ્ડિંગ રજિસ્ટરમાં સંગ્રહિત થાય છે, અને ફંક્શન કોડ છે 04. ઉપલા કમ્પ્યુટર સેન્સર ડેટા પૂછપરછ ફ્રેમ ફોર્મેટ વાંચે છે, અને નીચલા કમ્પ્યુટર સેન્સર ડેટા પૂછપરછ ફ્રેમ ફોર્મેટ.

3.6 PT100 તાપમાન ટ્રાન્સમીટર - RTD PT100 ના કાર્યકારી સિદ્ધાંત - તાપમાન સેન્સરનું કાર્ય સિદ્ધાંત

PT100 તાપમાન ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ ટ્રાન્સફોર્મરના શરીરનું તાપમાન શોધવા માટે થાય છે, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને નીચા વોલ્ટેજ કેબલ તાપમાન, તે વિવિધ ઔદ્યોગિક સ્થળો માટે યોગ્ય છે. ટ્રાન્સફોર્મર ઓપરેશન દરમિયાન નુકસાન પેદા કરશે, મુખ્યત્વે આયર્નની ખોટ અને તાંબાની ખોટ, કોર લોસ અને લોડ લોસ તરીકે પણ ઓળખાય છે. તાંબાની ખોટ લોડ પ્રવાહ સાથે બદલાય છે અને તે લોડ પ્રવાહના ચોરસના પ્રમાણસર છે. ટ્રાન્સફોર્મર નુકશાન ગણતરી ફોર્મ્યુલા નીચે મુજબ છે:

સૂત્રમાં, P0 રેટ કરેલ વોલ્ટેજ પર નો-લોડ ઓપરેશનમાં ટ્રાન્સફોર્મરની સક્રિય શક્તિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; I1 અને I2 ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ રેખા પ્રવાહ અને નીચા-વોલ્ટેજ બાજુની રેખા પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; R1 અને R2 ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ બાજુના પ્રતિકાર અને લો-વોલ્ટેજ બાજુના પ્રતિકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

PT100 તાપમાન ટ્રાન્સમીટર RS485 બસ ઇન્ટરફેસ સાથે જડિત છે, અને દરેક તાપમાન ટ્રાન્સમીટર સાથે કનેક્ટ કરી શકાય છે 4 PT100 તાપમાન સેન્સર.

3.7 પાણી નિમજ્જન ટ્રાન્સમીટરના કાર્યકારી સિદ્ધાંત

બોક્સ સબસ્ટેશનના ફાઉન્ડેશનના ખાડામાં પાણીનું સ્તર ઓછું હોવાથી, ભારે વરસાદ પછી કેબલ ટ્રેન્ચ અને ફાઉન્ડેશનના ખાડામાં વારંવાર પાણી જમા થાય છે, અને કેબલ લિકેજનું સંભવિત સલામતી જોખમ છે, તેથી અનિયમિત નિરીક્ષણ અને ડ્રેનેજ જરૂરી છે. આ ડિઝાઇનમાં, પાણીમાં નિમજ્જન સેન્સરનો ઉપયોગ બોક્સ સબસ્ટ્રક્ચરના પાયાના ખાડામાં પાણીના સંચયને શોધવા માટે થાય છે. પાણીમાં નિમજ્જન સેન્સર પ્રવાહી વહનના સિદ્ધાંતને લાગુ કરે છે, અને પાણી છે કે કેમ તે શોધવા માટે ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરે છે. RS485 કમ્યુનિકેશન ફંક્શન સાથે સંપર્ક પ્રકારનું પાણી નિમજ્જન ડિટેક્ટર પસંદ કરો. પાણી નિમજ્જન ડિટેક્ટરનું કાર્ય સિદ્ધાંત આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે 23.

4. સિસ્ટમ સોફ્ટવેર ડિઝાઇન

સિસ્ટમ સોફ્ટવેર ડિઝાઇનમાં બે ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: the field bus LAN software design of the box-type transformer and the remote monitoring system design of the box-type transformer based on the Gizwits cloud platform. માઇક્રોકોમ્પ્યુટર સંકલિત સુરક્ષા ઉપકરણ, બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરના ફીલ્ડ બસ લોકલ એરિયા નેટવર્કમાં સ્માર્ટ નેટવર્ક મીટર અને સ્માર્ટ સેન્સર એમ્બેડેડ એપ્લિકેશન સોફ્ટવેર ધરાવે છે, તેથી માત્ર બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરના ફીલ્ડ કંટ્રોલરની સોફ્ટવેર પ્રોગ્રામ ડિઝાઇન જરૂરી છે.

4.1 બોક્સ પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મર માટે ફીલ્ડ કંટ્રોલર સોફ્ટવેરની ડિઝાઇન

બોક્સ ટ્રાન્સફોર્મરનું ફીલ્ડ કંટ્રોલર એ એમ્બેડેડ સિસ્ટમ છે, અને તેની સોફ્ટવેર સિસ્ટમ એપ્લીકેશન પ્રોગ્રામથી બનેલી છે, API, એમ્બેડેડ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ અને BSP (બોર્ડ સપોર્ટ પેકેજ). ઘણા પરિમાણોની લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર, 10kV ઈન્ટેલિજન્ટ બોક્સ-ટાઈપ ટ્રાન્સફોર્મરના ફીલ્ડ કંટ્રોલર દ્વારા ઘણાં કાર્યો અને ઉચ્ચ રીઅલ-ટાઇમ જરૂરિયાતો, μC/OS-Ⅲ એમ્બેડેડ રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ, જે વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન વિકાસ અને શિક્ષણ સંશોધનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, પસંદ કરેલ છે. μC/OS-Ⅲ કાર્યોને સૌથી નાના એકમ તરીકે ગણે છે, અને કોઈપણ કાર્યને સંસાધનોની ચોક્કસ વ્યવસ્થાપન પદ્ધતિની કાળજી લેવાની જરૂર નથી, જે ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

4.2 બોક્સ-પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મરના ફીલ્ડ કંટ્રોલરની સોફ્ટવેર પ્રોગ્રામ ડિઝાઇન

સમગ્ર સૉફ્ટવેર સિસ્ટમ ડિઝાઇન બુદ્ધિશાળી સાધનોની બનેલી વિતરિત સિસ્ટમ પર આધારિત છે, સેન્સર્સ, ક્ષેત્ર નિયંત્રકો અને ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ, અને એપ્લિકેશન સોફ્ટવેરની ડિઝાઇન અને વિકાસ હાથ ધરવામાં આવે છે. ડેટા ટ્રાન્સમિશન અને વિનિમય, ઓન-સાઇટ કંટ્રોલર અને Gizwits ક્લાઉડ સર્વર ડેટા ટ્રાન્સમિશન અને એક્સચેન્જ માટે GPRS ફર્મવેરમાં Gizwits કોમ્યુનિકેશન પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરે છે.. બોક્સ-ટાઈપ ટ્રાન્સફોર્મરના ફીલ્ડ કંટ્રોલર એપ્લીકેશન સોફ્ટવેરનો મુખ્ય પ્રોગ્રામ ફ્લો ચાર્ટ.

*સોફ્ટવેર મુખ્ય કાર્યક્રમ. પ્રથમ, સિસ્ટમના તમામ ભાગોને પ્રારંભ કરો, જેમ કે GPIO, સીરીયલ પોર્ટ, ઘડિયાળ, મેમરી મેનેજમેન્ટ, વગેરે, અને μC/OS-Ⅲ માં કાર્યો બનાવો. STM32 સેન્સર ડેટા એક્વિઝિશન અને પ્રોસેસિંગ કરે છે, અને LCD ડિસ્પ્લે પર સાચી માહિતી મોકલે છે. તે જ સમયે, STM32 GPRS-G510 મોડ્યુલને AT આદેશો મોકલે છે, ડેટાની આપલે કરે છે, LwM2M પ્રોટોકોલ દ્વારા Gizwits ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ સાથે જોડાય છે, અને GPRS કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ Gizwits ક્લાઉડ સર્વર સાથે સફળતાપૂર્વક જોડાયેલ છે કે કેમ તે નક્કી કરે છે. જો કનેક્શન સફળ થાય, ડેટા ટ્રાન્સમિશન કરવામાં આવે છે. પછી નક્કી કરો કે શું પ્રોસેસ્ડ ડેટા સેટ થ્રેશોલ્ડ કરતા વધારે છે.
જો તે બોક્સ સબસ્ટેશનની નાની નિષ્ફળતા છે, ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ દ્વારા મોબાઇલ એપીપી પર ડેટા માહિતી મોકલો; જો તે સામાન્ય નિષ્ફળતા છે, ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ દ્વારા મોબાઇલ એપીપી પર ડેટા એલાર્મ માહિતી મોકલો, અને મોબાઈલ ફોન SMS દ્વારા એલાર્મ માહિતી મોકલવા માટે GPRS-GA6 કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ શરૂ કરો; જો તે ગંભીર દોષ છે, ડેટા એલાર્મ માહિતી ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ દ્વારા મોબાઇલ ફોન એપીપી પર મોકલવામાં આવશે, અને GPRS-GA6 કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલને મોબાઈલ ફોન ટેક્સ્ટ મેસેજ દ્વારા એલાર્મ માહિતી મોકલવા અને પ્રીસેટ સંબંધિત કર્મચારીઓને કૉલ કરવા માટે સક્રિય કરવામાં આવશે..