Gizwits IoT प्लेटफर्ममा आधारित 10kV इन्टेलिजेन्ट बक्स-प्रकार सबस्टेशनको डिजाइन + STM32

यस लेखमा प्रस्तुत गरिएको 10kV इन्टेलिजेन्ट बक्स-प्रकारको सबस्टेशन रिमोट कन्ट्रोल प्रणाली सियान युनिभर्सिटी अफ साइन्स एन्ड टेक्नोलोजीका तियान हुई द्वारा डिजाइन र विकास गरिएको थियो।.

प्रणालीले कलेजको विद्यार्थी अपार्टमेन्टको लागि 10kV बौद्धिक बक्स-परिवर्तन प्रणालीको डिजाइनलाई इन्जिनियरिङ पृष्ठभूमिको रूपमा लिन्छ।, र मा आधारित 10kV बौद्धिक बक्स-परिवर्तन प्रणाली डिजाइन गर्दछ चीजहरूको इन्टरनेट. प्रणाली तीन भागहरु मिलेर बनेको छ: धारणा तह, संचार तह र आवेदन तह. धारणा तह सेन्सर डेटा सङ्कलन र क्षेत्र नियन्त्रकमा प्रसारणको लागि जिम्मेवार छ.

माध्यमिक प्रणाली उपकरणहरू जस्तै माइक्रो कम्प्युटर सुरक्षा उपकरणहरू सहित, बुद्धिमान नेटवर्क मीटरहरू, र बुद्धिमान प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति नियन्त्रकहरू, साथै तापक्रम र आर्द्रता जस्ता वातावरणीय पत्ता लगाउने उपकरणहरू, धुवाँ, र पानी विसर्जन सेन्सरहरू. साइटमा नियन्त्रकले STM32 इम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर प्रयोग गर्दछ, LCD डिस्प्ले सहित, आवाज अलार्म मोड्युल, रिले र GPRS संचार मोड्युल, आदि; संचार तहले GPRS ताररहित संचार प्रयोग गर्दछ, जुन साइटमा नियन्त्रक र क्लाउड प्लेटफर्मको बीचमा दुई-तर्फी डेटा प्रसारणको लागि जिम्मेवार छ; Gizwits क्लाउड प्लेटफर्मले बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरहरूको लागि रिमोट निगरानी प्रणाली र मोबाइल एप विकास गर्दछ।, जो भण्डारणको लागि जिम्मेवार छ, बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मर सञ्चालन डाटाको विश्लेषण र प्रशोधन.

This system finally realizes the user's remote monitoring of environmental parameters such as variable temperature and humidity, धुवाँ अलार्म र फाउन्डेशन पिट पानी, साथै विद्युतीय मापदण्डहरू जस्तै वर्तमान, भोल्टेज, आवृत्ति र शक्ति कारक, र कम्प्युटर WEB वा मोबाइल एप मार्फत उपकरण काम गर्ने स्थिति.

जब बक्स-प्रकारको ट्रान्सफर्मरको सञ्चालनमा असामान्यता वा गल्ती हुन्छ, अनुगमन प्रणालीले स्वचालित रूपमा गल्ती स्तर न्याय गर्दछ, र साइट घण्टी को विभिन्न संयोजन मार्फत एक अलार्म पठाउँछ, मोबाइल फोन एप, एसएमएस र टेलिफोन, आदि, र समयमै लुकेका समस्याहरू हटाउन र विद्युतीय दुर्घटनाहरू रोक्न सम्बन्धित कर्मचारीहरूलाई सूचित गर्दछ. . यो बक्स ट्रान्सफर्मर र बिजुली वितरण कोठा को रिमोट निगरानी र केन्द्रीकृत व्यवस्थापन को लागी उपयुक्त छ, र विद्यालयहरूमा बिजुली वितरण उपकरणहरूको बुद्धिमत्ता स्तर र बिजुली आपूर्ति सुरक्षा र विश्वसनीयतामा धेरै सुधार गर्न सक्छ, उद्यम र समुदायहरू.

1. परिचय

सामाजिक अर्थव्यवस्था र वितरण नेटवर्क को निर्माण र विकास संग, त्यहाँ धेरै र अधिक १० केभी बक्स ट्रान्सफर्मरहरू छन्. परम्परागत 10kV बक्स-प्रकार सबस्टेशनले सामान्यतया अपरेसन मोड र म्यानुअल नियमित निरीक्षणको अपरेशन मोडलाई अपनाउछ।, जसमा कम बुद्धिमत्ता छ र वातावरण र उपकरणको लागि रिमोट निगरानी र त्रुटि अलार्म प्रणालीको अभाव छ।. हाल, स्मार्ट सेन्सर प्रविधिको द्रुत विकासको साथ, एम्बेडेड प्रविधि, सञ्चार प्रविधि र क्लाउड कम्प्युटिङ प्रविधि र लागत घटाउने, इन्टरनेट अफ थिंग्समा आधारित 10kV स्मार्ट बक्स-प्रकारको सबस्टेशन परम्परागत बक्स-प्रकार सबस्टेशनहरूको स्तरवृद्धि र रूपान्तरणको लागि उत्तम विकल्प भएको छ।.

इन्टरनेट अफ थिंग्समा आधारित बौद्धिक बक्स-प्रकार सबस्टेशन रिमोट निगरानी प्रणालीले बक्स-प्रकार सबस्टेशन वातावरणलाई टाढाबाट निगरानी गर्न सक्छ।, अपरेटिङ प्यारामिटरहरू र वास्तविक समयमा उपकरणको स्थिति. चित्रमा देखाइए अनुसार 1.

प्रयोगकर्ताहरूले टाढाबाट वातावरणीय मापदण्डहरू जस्तै तापमान र बक्सको आर्द्रता निगरानी गर्न सक्छन्, धुवाँ अलार्म, र जगको खाडलहरूमा पानी जम्मा हुन्छ, साथै विद्युतीय मापदण्डहरू जस्तै वर्तमान, भोल्टेज, आवृत्ति, र शक्ति कारक, र कुनै पनि समयमा कम्प्युटर वा मोबाइल एपहरू मार्फत उपकरण स्थिति. जब बक्स सबस्टेशन असामान्य रूपमा चल्छ वा असफल हुन्छ, अनुगमन प्रणालीले स्वचालित रूपमा मोबाइल फोन एपको विभिन्न विधिहरू मार्फत सम्बन्धित कर्मचारीहरूलाई सूचित गर्नेछ, गल्ती स्तर अनुसार एसएमएस र टेलिफोन, ताकि समयमा लुकेका त्रुटिहरू हटाउन र विद्युतीय दुर्घटनाहरू रोक्न.

10इन्टरनेट अफ थिंग्समा आधारित केभी स्मार्ट बक्स-प्रकार सबस्टेशन

स्मार्ट बक्स प्रकारको सबस्टेसनको रिमोट निगरानी प्रणालीमा ए "फिल्डबस LAN" बक्स-प्रकार सबस्टेशन भित्र र ए "क्लाउड प्लेटफर्म वाइड एरिया नेटवर्क" बक्स-प्रकार सबस्टेशन बाहिर. यो संरचनात्मक मोडेल माध्यमिक पानी आपूर्ति उपकरण रिमोट निगरानी प्रणाली लागि रिमोट निगरानी प्रणाली को विकास मा लागू गर्न सकिन्छ।, आवासीय बिजुली चार्ज व्यवस्थापन प्रणाली, र लिफ्ट रिमोट निगरानी प्रणालीहरू परम्परागत उपकरणहरूको बुद्धिमत्ता र व्यवस्थापन स्तर सुधार गर्न र परम्परागत उद्योगहरूको स्तरवृद्धिलाई बढावा दिन।. योसँग राम्रो आवेदन मूल्य छ.

2. समग्र कार्यक्रम डिजाइन

इन्टरनेट अफ थिंग्समा आधारित स्मार्ट बक्स-प्रकारको सबस्टेसनको डिजाइन कलेज विद्यार्थीको अपार्टमेन्टमा 10kV स्मार्ट बक्स-प्रकारको सबस्टेसनको डिजाइनमा आधारित छ।. 10kV इन्टेलिजेन्ट बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको प्राथमिक प्रणाली डिजाइन परम्परागत 10kV बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको जस्तै हो।, र यो परिपक्व हुन जान्छ. यो लेख 10kV स्मार्ट बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको बौद्धिक डिजाइनमा केन्द्रित छ।. निम्न 10kV स्मार्ट बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको प्राथमिक प्रणालीको डिजाइन सामग्रीको संक्षिप्त सिंहावलोकन हो।.

2.1 10kV बौद्धिक बक्स-प्रकार सबस्टेशनको प्राथमिक प्रणाली डिजाइन

पावर लोड नं. 5 एक विश्वविद्यालय मा विद्यार्थी अपार्टमेन्ट भवन मुख्यतया प्रकाश छ, कम्प्युटर र भर्खरै थपिएको एयर कंडीशनर लोड. प्रत्येक छात्रावास को रूपमा गणना गरिएको छ 8 मानिसहरू, प्रकाश लोड 100W छ, प्रत्येक विद्यार्थी कम्प्युटर लोड 200W छ, र प्रत्येक 1.5P स्प्लिट-टाइप ह्याङ्गर भर्खरै एयर कन्डिशनरहरूसँग स्थापना गरिएको छ शक्ति 1.3kW छ, र एउटै छात्रावासको लोड 3.0kW छ. यस अनुसार "औद्योगिक र नागरिक विद्युत आपूर्ति र वितरण डिजाइन पुस्तिका", the dormitory's power load demand coefficient is 0.7, र शक्ति कारक छ 0.8.

भविष्यमा विद्यार्थी अपार्टमेन्टको बिजुली भार बढ्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, ट्रान्सफर्मरले निश्चित मार्जिन आरक्षित गर्नुपर्छ, र 1000kVA क्षमताको ट्रान्सफर्मर चयन गरिएको छ. प्रारम्भिक लगानी लागत र ट्रान्सफर्मरको सञ्चालन लागतलाई ध्यानमा राख्दै, साथै राष्ट्रिय ऊर्जा संरक्षण र उत्सर्जन घटाउने नीतिको आवश्यकताहरू, यस उद्देश्यका लागि कम-हानि पूर्ण रूपमा सिल गरिएको तेल-इमर्स्ड ट्रान्सफर्मर S13-M-1000/10-0.4 चयन गरिएको छ।.

लोड सांख्यिकीय गणना को आधार मा, छोटो सर्किट गणना, गतिशील स्थिरता प्रमाणिकरण र थर्मल स्थिरता प्रमाणिकरण, बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मर को प्राथमिक प्रणाली को मुख्य उपकरण चयन गरिएको छ. प्राथमिक प्रणालीको मुख्य उपकरणको विशिष्ट मोडेल र प्राविधिक मापदण्डहरू तालिकामा देखाइएको छ 3, तालिका 4, तालिका 5 र तालिका 6.

नं. को डिजाइन आवश्यकताहरु अनुसार. 5 विद्यार्थी अपार्टमेन्ट परियोजना बक्स सबस्टेशन र प्राथमिक प्रणाली डिजाइन गणना, नं. को डिजाइन गरिएको प्राथमिक प्रणालीको मुख्य तारिङ रेखाचित्र. 5 विद्यार्थी अपार्टमेन्ट बक्स सबस्टेशन चित्रमा देखाइएको छ 2.

चित्र 2 : विश्वविद्यालयको विद्यार्थी अपार्टमेन्टमा बक्स-प्रकारको सबस्टेशनको प्राथमिक प्रणालीको मुख्य तारिङ रेखाचित्र

2.2 10kV बक्स ट्रान्सफर्मरको बौद्धिक डिजाइन योजना

10kV परम्परागत बक्स-प्रकार सबस्टेशनको सञ्चालन व्यवस्थापनमा अवस्थित डिजाइन त्रुटिहरू र समस्याहरूलाई लक्ष्य गर्दै, समस्या समाधान गर्ने कुञ्जी पत्ता लगाउनको लागि बन्द-लूप प्रणालीको निर्माणमा निहित छ, रिमोट निगरानी र बुद्धिमान बक्स-प्रकार सबस्टेशन वातावरण र उपकरणको अलार्म, र डिजाइनमा अपरेटिङ वातावरण र विद्युतीय उपकरणहरूको रिमोट निगरानी छ। विभिन्न प्रकार्यहरू भएको बुद्धिमान बक्स ट्रान्सफर्मर प्रणालीले बक्स ट्रान्सफर्मर पहुँच नियन्त्रण जस्ता वातावरणीय मापदण्डहरू सङ्कलन र निगरानी गर्न सक्छ।, परिवेश तापमान र आर्द्रता, धुवाँ अलार्म, र केबल खाडल मा पानी, साथै भोल्टेज, वर्तमान, सक्रिय शक्ति, प्रतिक्रियात्मक शक्ति, शक्ति कारक, केबल तापमान, ट्रान्सफर्मर ट्रान्सफर्मर, आदि.

शरीरको तापक्रम र ग्याँस अलार्म संकेत र अन्य उपकरण सञ्चालन प्यारामिटरहरू, रिमोट कन्ट्रोल निकास प्रशंसक, माइक्रो कम्प्युटर सुरक्षा उपकरण र सर्किट ब्रेकर स्विच.

प्रणालीले स्मार्ट उपकरणहरू र स्मार्ट सेन्सरहरू अपनाउछ जसमा सञ्चार कार्यहरू सामान्यतया औद्योगिक साइटहरूमा प्रयोग गरिन्छ।, र फिल्ड बस कम्युनिकेसनको माध्यमबाट फिल्ड कन्ट्रोलरलाई सङ्कलन गरिएको डाटा पठाउँछ, र फिल्ड कन्ट्रोलरले सर्भर वा क्लाउड होस्ट कम्प्युटरमा वायरलेस वा वायर्ड सञ्चार मोड्युल मार्फत डाटा प्रसारण गर्दछ. टेलीमेट्री जस्ता कार्यहरू महसुस गर्नुहोस्, रिमोट सिग्नल र रिमोट कन्ट्रोल.

इन्टरनेट अफ थिंग्समा आधारित 10kV इन्टेलिजेन्ट बक्स ट्रान्सफर्मरको रिमोट निगरानी प्रणालीले डिजिटल दुई-तर्फी सञ्चार प्रकार्यको साथ बुद्धिमान उपकरणहरू र सेन्सरहरू प्रयोग गर्दछ।, र समान रूपमा मानक RS485 बस इन्टरफेस र Modbus-RTU संचार प्रोटोकल अपनाउछ।. इन्टरनेट अफ थिंग्समा आधारित इन्टेलिजेन्ट बक्स ट्रान्सफर्मरको रिमोट निगरानी प्रणाली तीन भागमा बनेको छ: धारणा तह, संचार तह र अनुप्रयोग तह.
* धारणा तह: विभिन्न स्मार्ट मिटरहरू र स्मार्ट सेन्सरहरू मार्फत विभिन्न वातावरणहरू सङ्कलन गर्न, उपकरण अपरेटिङ प्यारामिटरहरू र बक्स ट्रान्सफर्मरको उपकरण कार्य स्थिति, र RS485 बस मार्फत फिल्ड कन्ट्रोलरमा डाटा पठाउनुहोस्. फिल्ड कन्ट्रोलरसँग बिल्ट-इन अपरेटिङ सिस्टम छ र डाटा संग्रह छ, कम्प्युटिङ, प्रशोधन र नियन्त्रण कार्यहरू.
* सञ्चार तह: यो तह डाटा प्रसारण र विनिमय को जडान र लिङ्क हो, र क्लाउड प्लेटफर्म र अन-साइट नियन्त्रक बीच डाटाको दुई-तर्फी प्रसारणको लागि जिम्मेवार छ. बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मर को वास्तविक संचार अवस्था अनुसार, विभिन्न संचार विधिहरू जस्तै तारयुक्त अप्टिकल केबल, क्लाउड प्लेटफर्ममा डाटा प्रसारण गर्न इथरनेट वा ताररहित GPRS चयन गर्न सकिन्छ.
*आवेदन तह: क्लाउड प्लेटफर्ममा बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरहरूको लागि रिमोट निगरानी प्रणाली डिजाइन र विकास गर्नुहोस्, पठाउन जिम्मेवार, ऐतिहासिक डाटा प्राप्त र प्रशोधन, बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मर अपरेटिङ प्यारामिटरहरूको रिमोट निगरानी, र रेकर्ड भण्डारण र घटना सञ्चालन डाटा को विश्लेषण. र क्लाउड प्लेटफर्ममा WEB र मोबाइल एप विकास गर्नुहोस्, ड्युटीमा रहेको इलेक्ट्रिशियनले कम्प्युटर वा मोबाइल एप मार्फत कुनै पनि समयमा बक्स ट्रान्सफर्मरको सञ्चालन डाटा र उपकरणको काम गर्ने स्थितिको निगरानी गर्न सक्छ।.

3. प्रणाली हार्डवेयर डिजाइन

3.1 बक्स ट्रान्सफर्मर साइटको RS485 बस स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क

इम्बेडेड टेक्नोलोजीको विकास र प्रगति र लागतमा कमीको साथ, धेरै पत्ता लगाउने उपकरणहरू, सेन्सरहरू र एक्चुएटरहरूसँग परम्परागत बक्स-प्रकार क्षेत्र उपकरणहरूको सूचना प्रसारणको त्रुटिहरू र समस्याहरूको लागि निर्मित माइक्रोप्रोसेसरहरू छन्।, जसले ADDA रूपान्तरण र linearization र डिजिटल फिल्टरिङ पूरा गर्न सक्छ. एक क्रमिक संचार डाटा इन्टरफेस यी डिजिटल क्षेत्र उपकरणहरू भित्र थपिएको छ, र फिल्ड उपकरणहरू बीचको क्रमिक दुई-तर्फी सञ्चार एकीकृत मानक संचार प्रोटोकल प्रयोग गरेर महसुस गर्न सकिन्छ.

वर्तमानमा मुख्य रूपमा औद्योगिक बस नेटवर्क प्रयोग गरिन्छ.

स्मार्ट बक्स-प्रकारको ट्रान्सफर्मरहरूको लागि रिमोट निगरानी प्रणालीको डिजाइनको एउटा कुञ्जी भनेको डिजिटल दुई-तर्फी सञ्चार कार्यहरू भएका स्मार्ट उपकरणहरू र सेन्सरहरू चयन गर्नु हो।, र मानक र एकीकृत बस इन्टरफेस र संचार प्रोटोकलहरू अपनाउन. 10kV स्मार्ट बक्स-प्रकार रूपान्तरण डिजाइनको इन्जिनियरिङ अभ्यासबाट सुरु गर्दै. 5 विद्यार्थी अपार्टमेन्ट, RS485 बस र Modbus-RTU संचार प्रोटोकल सामान्यतया स्मार्ट सेन्सर द्वारा समर्थित छनोट गरिएको छ।.

कलेजको विद्यार्थी अपार्टमेन्टमा बक्स-ट्रान्सफर्मरको प्राथमिक प्रणालीको मुख्य तारिङ रेखाचित्र र 10kV इन्टेलिजेन्ट बक्स-ट्रान्सफर्मर रिमोट निगरानी प्रणालीको प्रणाली ब्लक रेखाचित्र अनुसार, प्रणाली हार्डवेयर डिजाइनले बक्स-ट्रान्सफर्मर फिल्ड कन्ट्रोलरलाई कोरको रूपमा लिन्छ, र एक माइक्रो कम्प्युटर एकीकृत सुरक्षा उपकरण समावेश गर्दछ, एक बुद्धिमान नेटवर्क मिटर र एक बुद्धिमान प्रतिक्रियाशील शक्ति माध्यमिक प्रणाली उपकरणहरू जस्तै क्षतिपूर्तिकर्ताहरू, र वातावरणीय पत्ता लगाउने सेन्सरहरू जस्तै तापमान र आर्द्रता धुवाँ सेन्सर, PT100 तापमान सेन्सरहरू र पानी घुसपैठ सेन्सरहरू बक्स-टु-बक्स रूपान्तरण साइटको RS485 बस स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क बनाउँछन्।. बक्स ट्रान्सफर्मरको RS485 बस लोकल एरिया नेटवर्क प्रणाली रेखाचित्र चित्रमा देखाइएको छ 4.

बक्स-प्रकार रूपान्तरण साइटको RS485 बस स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क प्रणाली रेखाचित्र

(1) RS485 सीरियल संचार बस

RS485 बसको सञ्चार मोड मास्टर-स्लेभ मोड हो, र मास्टर यन्त्रले संचारको लागि प्रत्येक दास उपकरणलाई मतदान गर्दछ, र वितरण प्रणाली गठन गर्न एक-देखि-बहु-बिन्दु नेटवर्किंग स्थापना गर्न सकिन्छ. RS485 इन्टरफेस एक व्यापक रूपमा प्रयोग कम गति सीरियल इन्टरफेस हो, र RS485 इन्टरफेसमा निम्न विशेषताहरू छन्.
* RS485 इन्टरफेस.

RS485 इन्टरफेस संचार विभेदक प्रसारण मोड अपनाउछ, र सन्तुलित चालक र भिन्न रिसीभरको संयोजन छ, र सिग्नलहरू प्रसारण गर्न केबलको दुवै छेउमा भोल्टेज भिन्नता प्रयोग गर्दछ, जसले सामान्य-मोड हस्तक्षेप र विरोधी आवाज हस्तक्षेपको प्रतिरोध गर्ने क्षमतालाई बढाउँछ.
* RS485 बसमा उच्च प्रसारण दर र लामो प्रसारण दूरी छ. अधिकतम प्रसारण दूरी लगभग छ 1200 मिटर, र अधिकतम प्रसारण दर 10Mbps छ; यसको प्रसारण दर प्रसारण दूरीको विपरीत समानुपातिक छ, र अधिकतम प्रसारण दूरीमा पुग्न सकिन्छ जब दर 20kbps भन्दा कम छ.
* धेरै नोडहरू समर्थन गर्नुहोस्. सामन्यतया, एक RS485 बस लूप सैद्धान्तिक रूपमा समर्थन गर्न सक्छ 247 उपकरण नोडहरू.

(2) Modbus-RTU धारावाहिक संचार प्रोटोकल

मोडबस प्रोटोकल औद्योगिक बस नेटवर्कमा लागू हुन्छ. प्रोटोकल मार्फत, नियन्त्रक र क्षेत्र उपकरण बीच डाटा संचार गर्न सकिन्छ. विभिन्न निर्माताहरू द्वारा उत्पादित उपकरणहरूले एकीकृत प्रोटोकल पछ्याएर औद्योगिक बस नेटवर्क निगरानी प्रणाली बनाउन सक्छ. प्रोटोकलमा मालिक-दास संरचना छ, नेटवर्कमा एउटा मास्टर नोड, र अरूहरू दास नोडहरू हुन्, र प्रत्येक दास नोडको एक अद्वितीय उपकरण ठेगाना छ.

सिरियल बस नेटवर्क मा, मास्टर नोडले आदेश सुरु गर्छ, र सबै दास उपकरणहरूले आदेश प्राप्त गर्नेछन्. Modbus आदेशले आदेश कार्यान्वयन गर्ने दास उपकरणको ठेगाना समावेश गर्दछ, र मास्टर यन्त्र द्वारा तोकिएको दास उपकरणले पहिले प्रतिक्रिया दिन्छ र त्यसपछि आदेश कार्यान्वयन गर्दछ. त्यहाँ आउने आदेशहरू भ्रष्ट भएको छैन भनेर सुनिश्चित गर्न Modbus आदेशहरूमा चेकसमहरू छन्।. Modbus आदेशहरूले RTU लाई यसको दर्ता मान परिवर्तन गर्न निर्देशन दिन सक्छ, I/O पोर्ट पढ्नुहोस् वा नियन्त्रण गर्नुहोस्, र यन्त्रलाई एक वा बढी दर्ता डाटा फिर्ता गर्न अर्डर गर्नुहोस्.

Modbus मा ASCII समावेश छ, RTU र TCP तीन सन्देश प्रकार. ASCII प्रसारण मोड, LRC चेकसम, कम प्रसारण दक्षता, तर सहज, सरल र डिबग गर्न सजिलो. RTU प्रसारण मोड, CRC चेक प्रयोग गर्दै, उच्च प्रसारण दक्षता, ASCII भन्दा अलि बढी जटिल. सामान्यतया भन्ने हो भने, यदि प्रसारण गर्न डाटा को मात्रा सानो छ, तपाईं ASCII प्रोटोकल प्रयोग गर्न विचार गर्न सक्नुहुन्छ; यदि प्रसारण हुने डाटाको मात्रा अपेक्षाकृत ठूलो छ, RTU प्रोटोकल प्रयोग गर्नु राम्रो हुन्छ. यस कारणले, यस प्रणालीको बौद्धिक उपकरण र सेन्सरहरूले Modbus-RTU संचार मोडलाई समान रूपमा अपनाउछन्।.

3.2 बक्स ट्रान्सफर्मरको फिल्ड कन्ट्रोलरको हार्डवेयर डिजाइन

बक्स ट्रान्सफर्मरको फिल्ड कन्ट्रोलर एम्बेडेड प्रणालीबाट बनेको हुन्छ. इम्बेडेड प्रणाली अनुप्रयोग केन्द्रित छ, सफ्टवेयर र हार्डवेयर अनुरूप गर्न सकिन्छ, र उपकरण स्वचालन महसुस गर्छ, बुद्धि, र रिमोट निगरानी कार्यहरू. यो मुख्यतया एम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसरहरू मिलेर बनेको छ, सम्बन्धित हार्डवेयर, एम्बेडेड अपरेटिङ सिस्टमहरू, र अनुप्रयोग सफ्टवेयर प्रणालीहरू.

(1) STM32 माइक्रोप्रोसेसर न्यूनतम प्रणाली

इम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसरको न्यूनतम प्रणालीमा इम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर समावेश छ, रिसेट सर्किट र डिबगिङ सर्किट. घडी सर्किटले आवश्यक बाह्य घडी संकेत प्रदान गर्दछ, रिसेट सर्किटले एकीकृत प्रारम्भिक अवस्था प्रदान गर्दछ, र डिबगिङ सर्किटले प्रोग्राम डाउनलोड र डिबगिङको लागि इन्टरफेस प्रदान गर्दछ.
* एम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर विकल्प. साइट नियन्त्रक को प्रदर्शन को लागी 10kV बुद्धिमान बक्स ट्रान्सफर्मर रिमोट निगरानी प्रणाली को आवश्यकताहरु अनुसार, यस प्रणालीले साइटमा नियन्त्रकको कोर माइक्रोप्रोसेसरको रूपमा STM32F103ZET6 चिप छान्छ।. STM32F103ZET6 एम्बेडेड माइक्रोप्रोसेसर, MCU उच्च एकीकरण छ, कम पावर खपत, र उच्च लागत प्रदर्शन. यो औद्योगिक चिकित्सा क्षेत्र मा विभिन्न आवेदन आवश्यकताहरु को लागी उपयुक्त छ, र यस प्रणालीको डाटा अधिग्रहण र वास्तविक-समय प्रशोधनका आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ.
* क्रिस्टल थरथरानवाला सर्किट. क्रिस्टल ओसिलेटर सर्किटले माइक्रोप्रोसेसरलाई सामान्य रूपमा सञ्चालन गर्नको लागि माइक्रोप्रोसेसरलाई निश्चित फ्रिक्वेन्सी पल्स प्रदान गर्दछ।. STM32 माइक्रोप्रोसेसरमा दुईवटा क्रिस्टल ओसिलेटरहरू छन्, 8MHz क्रिस्टल ओसिलेटरले बाह्य उच्च-गति घडी प्रदान गर्दछ, र 32.768KHz क्रिस्टल ओसिलेटरले बाह्य कम-गति घडी प्रदान गर्दछ.

* सर्किट रिसेट गर्नुहोस्. माइक्रोप्रोसेसर रिसेट सर्किटको कार्य प्रणाली पुन: सुरु गर्न हो. जब प्रणाली असफल हुन्छ, यन्त्र पुन: सुरु गर्न रिसेट बटन थिच्नुहोस्. साधारणतया, रिसेट सर्किटले पुन: सुरु गर्न निम्न-स्तर संकेत प्रयोग गर्दछ.

(2) पावर सर्किट डिजाइन

प्रणालीले 12V को मूल्याङ्कन भोल्टेजको साथ DC बाह्य पावर आपूर्ति चयन गर्दछ (2ए), र DC 5V चयन गर्दछ (2ए) फिल्ड कन्ट्रोलरमा पावर आपूर्ति गर्न USB इन्टरफेसको साथ पावर एडाप्टर. 12V DC पावर सप्लाई नियन्त्रण बोर्डमा जोडिएको छ, र LM2596S स्टेप-डाउन मोड्युल मार्फत DC 5V पावर सप्लाई प्राप्त गर्न DC 12V पावर सप्लाई स्टेप डाउन गरिएको छ।. 5V भोल्टेज त्यसपछि AMS1117-3.3V नियामक चिप मार्फत पारित गरिन्छ 3.3V भोल्टेज प्राप्त गर्न STM32 चिपलाई पावर आपूर्ति गर्न।. LM2596S र AMS1117-3.3V पावर सप्लाई नियामकको सर्किट रेखाचित्र चित्रमा देखाइएको छ। 8.

(3) TTL मोड्युलमा RS485 इन्टरफेस

TTL मोड्युलमा RS485 इन्टरफेसले RS485 सिग्नल र TTL सिग्नलको दुई-तर्फी रूपान्तरण र सञ्चारलाई महसुस गर्छ।, तर संकेत वैकल्पिक रूपमा कार्यान्वयन हुनुपर्छ, र एकै समयमा दुई दिशामा गर्न सकिँदैन. सबै फिल्ड उपकरणहरूले माइक्रोकन्ट्रोलरसँग जडान गर्न यो मोड्युल प्रयोग गर्दछ, र तारिङ रेखाचित्र चित्रमा देखाइएको छ 9.

TFT-LCD र STM32 MCU को तारिङ रेखाचित्र - चित्र 9

(4) एलसीडी डिस्प्ले मोड्युल

बक्स-प्रकारको रिमोट निगरानी प्रणालीको अन-साइट नियन्त्रकले धेरै संख्या र क्यारेक्टरहरू प्रदर्शन गर्न आवश्यक छ।, २.८ इन्चको TFT-LCD लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले डिस्प्ले मोड्युलको रूपमा चयन गरिएको छ, र भित्र एक ILI9341 नियन्त्रक छ. विचार गर्नुहोस् STM32 ले ILI9341 सँग SPI इन्टरफेस मार्फत सञ्चार गर्न सक्छ, 8080 इन्टरफेस वा RGB इन्टरफेस. छिटो रिफ्रेस दर प्राप्त गर्नको लागि, TFT-LCD प्रयोग गर्दछ 8080 समानान्तर डाटा बस इन्टरफेस. STM32 ले चर स्थिर मेमोरी FSMC मोड्युल मार्फत ILI9341 नियन्त्रक मेमोरीमा डेटा आउटपुट गर्दछ।.

(5) आवाज अलार्म मोड्युल

जब STM32 माइक्रोप्रोसेसरले बक्स ट्रान्सफर्मरको सञ्चालन डेटामा असामान्यता वा त्रुटि छ भनेर पत्ता लगाउँछ।, यसले सिरियल पोर्टमा सन्देश पठाउनेछ र आवाज अलार्म सुरु गर्नेछ. भ्वाइस अलार्म मोड्युलले सामान्यतया प्रयोग हुने भ्वाइस चिप SYN6288 चयन गर्दछ, र स्वचालित रूपमा प्रोग्राम गरिएको कार्यक्रम अनुसार आवाज अलार्म जानकारी प्रसारण गर्दछ. प्रणाली GB2312 कोड प्रयोग गर्दछ, जुन चिनियाँ क्यारेक्टर प्रोसेसिङ र चिनियाँ क्यारेक्टर कम्युनिकेसनमा सूचना आदानप्रदानका लागि उपयुक्त छ. SYN6288 ले संख्याहरू पनि सही रूपमा पहिचान गर्छ, समय र मितिहरू, र मापन को सामान्यतया प्रयोग एकाइहरु.

(6) रिले मोड्युल

फिल्ड कन्ट्रोलरले DC 12V अलार्म घण्टी र फ्यानको खोल्ने र बन्द गर्ने नियन्त्रण गर्न २-मार्गी अप्टोकप्लर आइसोलेसन रिले मोड्युलहरूको समूह चयन गर्दछ।, र 220V AC ठोस अवस्था रिले पावर आपूर्ति प्रकार र बक्स-प्रकार निकास प्रशंसकको शक्ति अनुसार चयन गर्न सकिन्छ।. प्रत्येक रिले सर्किट मोड्युलमा सामान्यतया खुला र सामान्यतया बन्द सम्पर्कहरू हुन्छन्, साथै एलईडी स्थिति संकेत; प्रत्येक रिले सर्किट optocouplers द्वारा अलग गरिएको छ, र रिलेको प्रेरित भोल्टेज रिलिज गर्न र अघिल्लो सर्किटलाई सुरक्षित गर्न फ्रीव्हीलिंग डायोडसँग सुसज्जित छ।. जब बक्स ट्रान्सफर्मरको परिवेश तापमान निश्चित दायरा नाघ्छ, साइटमा नियन्त्रकले उच्च स्तर आउटपुट गर्दछ, र एउटा अप्टोकप्लर आइसोलेशन रिलेले फ्यानलाई चिसो पार्न सक्रिय गर्न काम गर्छ; जब गम्भीर गल्तीहरू जस्तै अत्यधिक धुवाँ एकाग्रता हुन्छ, कन्ट्रोलरले जडान गर्न अर्को अप्टोकप्लर आइसोलेशन रिले चलाउँछ अलार्म बेल लुपले साइटमा अलार्म पठाउँछ. रिलेको कार्य सिद्धान्त रेखाचित्र र रिले मोड्युल र STM32 चिप बीचको जडान रेखाचित्रको लागि, कृपया निर्मातालाई सम्पर्क गर्नुहोस् र अनुरोध पठाउनुहोस्.

(7) सञ्चार मोड्युल

10kV बुद्धिमान बक्स ट्रान्सफर्मर रिमोट निगरानी प्रणाली को डिजाइन आवश्यकताहरु अनुसार, इन्टेलिजेन्ट बक्स ट्रान्सफर्मर र क्लाउड बीचको सञ्चारले कम ट्राफिक लागतमा GPRS ताररहित सञ्चार विधि छनोट गर्छ।. Gizwits फर्मवेयर GPRS मोड्युल.
*Gizwits फर्मवेयर GPRS मोड्युल (G510_GAgent फर्मवेयर). यो मोड्युल विभिन्न सञ्चार मोड्युलहरूमा चलिरहेको एउटा अनुप्रयोग कार्यक्रम हो, क्लाउड र उत्पादन उपकरण डेटा को दुई-तरिका प्रसारण जस्ता कार्यहरू प्रदान गर्दछ, नेटवर्कमा उपकरण कन्फिगरेसन, आविष्कार र बाध्यकारी, र कार्यक्रम अपग्रेड. GPRS मोड्युल र मुख्य नियन्त्रक बीचको सर्किट रेखाचित्र निर्मातालाई सम्पर्क गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।.

*GPRS-GA6 मोड्युल. यो मोड्युलले आवाजको प्रसारण महसुस गर्न सक्छ, कम पावर खपत संग छोटो सन्देश र डाटा. यो M2M अनुप्रयोगहरूमा विभिन्न डिजाइन आवश्यकताहरूको लागि उपयुक्त छ, विशेष गरी कम्प्याक्ट उत्पादनहरूको डिजाइनको लागि. दोस्रो, संचार प्रोटोकल UART सिरियल पोर्ट बस प्रसारण अपनाउछ, मोड्युल नियन्त्रण गर्न मानक AT आदेशहरू प्रयोग गर्दछ, र 115200bps को बाउड दर चयन गर्दछ. सम्पर्क गर्नुहोस् IoT निर्माता GPRS-GA6 मोड्युल र STM32 माइक्रोकन्ट्रोलरको जडान सर्किट रेखाचित्रको लागि.

3.3 माइक्रो कम्प्युटर व्यापक सुरक्षा उपकरण

पावर ट्रान्सफर्मर संरक्षण डिजाइन विनिर्देश अनुसार (GB/T 50062-2008), 10kV ट्रान्सफर्मरहरूले सामान्यतया समय सीमाको साथ ओभरकरेन्ट सुरक्षा स्थापना गर्न आवश्यक छ. माइक्रो कम्प्युटर सुरक्षा उपकरणमा सुरक्षा छ, ट्रान्सफर्मर र लाइनहरूको मापन र नियन्त्रण कार्यहरू, साथै डाटा अधिग्रहण को कार्यहरु, अनुगमन र प्रणाली आत्म-निरीक्षण, र उच्च संवेदनशीलता र विश्वसनीयता छ.

विद्यार्थी अपार्टमेन्टमा 10kV बौद्धिक बक्स परिवर्तनको डिजाइन आवश्यकताहरू अनुसार, Ankerui AM3-I वर्तमान-प्रकार माइक्रो कम्प्युटर व्यापक सुरक्षा उपकरण RS485 संचार प्रकार्यको साथ चयन गरिएको छ।, IA सँग, आईबी, IC, UA, UB, UC, P, प्र, Fr र अन्य बिजुली प्यारामिटर मापन, 8-च्यानल बाह्य स्विच संकेत अधिग्रहण, र सर्किट ब्रेकर रिमोट कन्ट्रोल खोल्ने र बन्द गर्ने कार्यहरू र अन्य कार्यहरू. AM3-I माइक्रो कम्प्युटर सुरक्षा उपकरणको तारिङ टर्मिनल रेखाचित्र निम्नानुसार छ:

AM3-I माइक्रो कम्प्युटर सुरक्षा उपकरणको तारिङ टर्मिनल रेखाचित्र

3.4. स्मार्ट नेटवर्क मीटर

स्मार्ट नेटवर्क मिटरहरू विद्युतीय मापदण्डहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ जस्तै तीन-चरण करन्ट, भोल्टेज र कम भोल्टेज पावर वितरण सर्किट को शक्ति, साथै पृथक स्विच र सर्किट ब्रेकर को खोल्ने र बन्द स्थिति. 10kV बुद्धिमान बक्स ट्रान्सफर्मर को माध्यमिक प्रणाली को डिजाइन आवश्यकताहरु अनुसार, RS485 संचार प्रकार्य संग Ankerui ACR बुद्धिमान नेटवर्क मीटर चयन गरिएको छ, र ACR इन्टेलिजेन्ट नेटवर्क मिटरको तारिङ रेखाचित्र र कम भोल्टेज वर्तमान ट्रान्सफर्मर र स्विच इनपुट र आउटपुटको तारिङ रेखाचित्र चयन गरिएको छ।.

ACR स्मार्ट नेटवर्क मिटर कम भोल्टेज वर्तमान ट्रान्सफर्मर र डिजिटल इनपुट र आउटपुट तारिङ रेखाचित्र

ACR स्मार्ट नेटवर्क मिटरले Modbus-RTU प्रोटोकल अपनाउछ, जसले पावर प्यारामिटरहरू मापन र सङ्कलन गर्न सक्छ. स्विच इनपुट प्रकार्यले अलग गर्ने स्विच र सर्किट ब्रेकरको स्विचिङ स्थिति पत्ता लगाउन सक्छ, र रिले आउटपुट प्रकार्यले सर्किट ब्रेकरलाई टाढाबाट खोल्न र बन्द गर्न सक्छ. ACR बुद्धिमान नेटवर्क मिटर संचार ठेगाना तालिकाको लागि एक एकीकृत योजना छ, जसले टेलिमेट्रीको तीनवटा रिमोट कार्यहरू महसुस गर्न सक्छ, रिमोट सिग्नल र रिमोट कन्ट्रोल.

(1) AD रूपान्तरण र AC एनालग संकेत को गणना

द 3 चरण भोल्टेज संकेत र 3 वर्तमान संकेतहरू (हालको ट्रान्सफर्मर आउटपुट संकेतहरू) ACR स्मार्ट नेटवर्क मिटरले प्रत्यक्ष रूपमा सङ्कलन गरेको सबै एनालग मात्राहरू हुन्, जसलाई डिजिटल सिग्नलहरूमा रूपान्तरण गर्न आवश्यक छ जुन डाटा प्रोसेसिङको लागि CPU द्वारा पहिचान गर्न सकिन्छ. पहिले, द 3 220V को चरण भोल्टेज र 3 वर्तमान एनालगहरू कनवर्टर मार्फत कम-भोल्टेज संकेतहरूमा रूपान्तरण हुन्छन्, र भोल्टेज बनाउने लूप मार्फत AD कनवर्टर द्वारा अनुमति दिइएको भोल्टेजमा रूपान्तरण गरियो; , AD र CPU मा इनपुट द्वारा डिजिटल सिग्नल मा रूपान्तरण. एसी एनालग मात्राको नमूना र AD रूपान्तरण प्रक्रियाको योजनाबद्ध रेखाचित्र निर्मातालाई सम्पर्क गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ।.

* एनालग भोल्टेज रूपान्तरण र कम-पास फिल्टरिङ. भोल्टेज बनाउने सर्किटको कार्य बिजुलीलाई अलग गर्नु र बिजुलीलाई रूपान्तरण गर्नु हो. साधारणतया, AD कनवर्टरलाई इनपुट सिग्नल ±5V र ±10V हुन आवश्यक छ, त्यसैले भोल्टेज कन्भर्टरको रूपान्तरण अनुपात निर्धारण गर्न सकिन्छ. कम-पास फिल्टरहरू निष्क्रिय फिल्टर र सक्रिय फिल्टरहरूमा विभाजित छन्. सक्रिय फिल्टरहरू क्यापेसिटरहरूबाट बनेका हुन्छन्, प्रतिरोधक र एकीकृत परिचालन एम्पलीफायरहरू, जसले फिल्टर गर्दा सिग्नललाई बढाउँछ. निष्क्रिय फिल्टरहरूमा मात्र फिल्टरिंग प्रकार्यहरू छन् तर कुनै संकेत प्रवर्धन कार्यहरू छैनन्.
* एनालग संकेत नमूना. The sampling process should follow Shannon's sampling theorem, त्यो हो, नमूना आवृत्ति भन्दा कम हुनु हुँदैन 2 इनपुट संकेत को उच्चतम आवृत्ति गुणा. नमूना प्रक्रिया धेरै छिटो छ. हालको AD कन्भर्टर नमूना नानोसेकेन्ड स्तरमा पुगेको छ, पावर प्रणाली स्वचालित यन्त्रको नमूना अवधि मिलिसेकेन्ड स्तरमा हुँदा, त्यसैले छवटा लूपको भोल्टेज र वर्तमान संकेतहरूले एक AD कनवर्टर साझा गर्न सक्छ, तर नमूना सर्किट एक नमूना र होल्ड उपकरण र एक मल्टिप्लेक्सर स्विच संग सुसज्जित हुनुपर्छ।.
* AD रूपान्तरण. AD कन्भर्टरहरूले क्रमिक अनुमान समावेश गर्दछ, अभिन्न, गणना, समानान्तर तुलना, र VFC भोल्टेज-फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टरहरू. क्रमिक सन्निकटन AD कनवर्टर ADC मा गति र परिशुद्धता दुवै को एक प्रतिनिधि हो, र यसको उच्च रूपान्तरण दरमा उच्च रूपान्तरण रिजोल्युसन छ.

(2) साइनसाइडल इलेक्ट्रिक मात्राको आधा चक्र निरपेक्ष मान एकीकरण एल्गोरिथ्म

सफ्टवेयर एल्गोरिथ्मको कुञ्जी एल्गोरिथ्म सञ्चालनको शुद्धता र गति सुधार गर्न हो. स्मार्ट मिटरको एसी नमूना एल्गोरिथ्मको कुञ्जी साइनोसाइडल संकेतको तात्कालिक मूल्य अनुसार साइनसाइडल नमूना संकेतको आयाम वा प्रभावकारी मान कसरी गणना गर्ने भनेर समाधान गर्नु हो।. साइन मात्राहरूको लागि सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने एल्गोरिथ्म आधा-चक्र निरपेक्ष मान एकीकरण एल्गोरिथ्म हो।. आधा-चक्र निरपेक्ष मान एकीकरण एल्गोरिदमको सिद्धान्त यो हो कि कुनै पनि आधा चक्रमा साइन मात्राको पूर्ण मानको अभिन्न एक स्थिर S हो।, र integral value constant S को integral start angle सँग कुनै सम्बन्ध छैन . साइन प्रकार्य मोडेलमा आधारित आधा-चक्र निरपेक्ष मान एकीकरण एल्गोरिथ्म चित्रमा देखाइएको छ 19.

साइन प्रकार्य मोडेलमा आधारित आधा-चक्र निरपेक्ष मान एकीकरणको एल्गोरिदम

आधा-चक्र निरपेक्ष मान अभिन्न एल्गोरिथ्म प्रयोग गरेर वर्तमानको प्रभावकारी मान गणना गर्नको लागि अभिव्यक्ति तलको चित्रमा देखाइएको छ।:

सूत्र मा, S ले आधा चक्र भित्र निरपेक्ष मानको अभिन्न प्रतिनिधित्व गर्दछ; म वर्तमान को प्रभावकारी मूल्य प्रतिनिधित्व गर्छु; मैले वर्तमानको तात्कालिक मूल्य प्रतिनिधित्व गर्दछ; w ले कोणीय वेगलाई जनाउँछ; T ले AC पावर चक्रलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ; f ले AC पावर फ्रिक्वेन्सीलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ; N ले एक चक्रमा नमूनाहरूको संख्या प्रतिनिधित्व गर्दछ ; Ts नमूना अवधि को प्रतिनिधित्व गर्दछ.

3.5 RS485 तापमान र आर्द्रता धुवाँ सेन्सर

बक्स-प्रकारको ट्रान्सफर्मरमा विद्युत आपूर्ति लाइन चुहावट हुन सक्छ भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, ओभरलोड, छोटो सर्किट र अत्यधिक सम्पर्क प्रतिरोध, जसले आगो निम्त्याउन सक्छ, र इन्धन तेलमा डुबेको ट्रान्सफर्मरको विफलताले आगो निम्त्याउन सक्छ. त्यसैले, बक्स-प्रकारको ट्रान्सफर्मरको आगो पत्ता लगाउनको लागि बक्स-प्रकारको ट्रान्सफर्मरमा धुवाँ सेन्सर स्थापना गर्न आवश्यक छ।. सम्भावित विफलताहरू चाँडै पत्ता लगाउन. मापन शुद्धता सुनिश्चित गर्न र एकै समयमा लागत कम गर्न, RS485 तापमान, आर्द्रता र धुवाँ थ्री-इन-वन सेन्सर तापक्रम पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ, बक्स ट्रान्सफर्मरमा आर्द्रता र धुवाँ एकाग्रता. द तापमान र आर्द्रता सेन्सर SHT30 प्रोब प्रयोग गर्दछ. साइट मा वृद्धि र पल्स हस्तक्षेप. सेन्सर रहेको छ 4 तारहरु: रातो, कालो, पहेंलो, र हरियो. तापक्रम र आर्द्रता धुवाँ सेन्सरको विशिष्ट तारिङ विधिको लागि, कृपया IoT निर्मातालाई सम्पर्क गर्नुहोस्.

यस प्रणालीमा डिजाइन गरिएका स्मार्ट मिटर र सेन्सरहरूले Modbus-RTU प्रोटोकल अपनाउछन्।, जो को पूर्ण बाउड दर दायरा भित्र भरपर्दो संचार गर्न सक्छ 1200-115200. स्मार्ट मिटर र सेन्सरहरूको बाउड दर समान रूपमा 9600bps मा सेट गरिएको छ. सेन्सरको डाटा ट्रान्समिशन ढाँचा र डाटा रूपान्तरण ढाँचा निम्नानुसार छन्:
सेन्सर डेटा क्वेरी फ्रेम ढाँचा. सेन्सरले मानक मोडबस-आरटीयू प्रोटोकल पछ्याउँछ, र सेन्सर रिडिङ होल्डिङ रजिस्टरमा भण्डारण गरिन्छ, र प्रकार्य कोड हो 04. माथिल्लो कम्प्युटरले सेन्सर डेटा सोधपुछ फ्रेम ढाँचा पढ्छ, र तल्लो कम्प्युटर सेन्सर डाटा सोधपुछ फ्रेम ढाँचा.

3.6 PT100 तापमान ट्रान्समिटर - RTD PT100 को कार्य सिद्धान्त - तापमान सेन्सर को काम को सिद्धान्त

PT100 तापमान ट्रान्समिटर ट्रान्सफर्मर शरीर तापमान पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ, उच्च भोल्टेज र कम भोल्टेज केबल तापमान, यो विभिन्न औद्योगिक साइटहरु को लागी उपयुक्त छ. ट्रान्सफर्मर सञ्चालनको क्रममा घाटा उत्पादन हुनेछ, मुख्यतया फलामको हानि र तामाको हानि, कोर हानि र लोड हानि पनि भनिन्छ. तामाको हानि भार प्रवाहको साथ भिन्न हुन्छ र लोड वर्तमानको वर्गसँग समानुपातिक हुन्छ. ट्रान्सफर्मर घाटा गणना सूत्र निम्नानुसार छ:

सूत्र मा, P0 ले मूल्याङ्कन भोल्टेजमा नो-लोड सञ्चालनमा ट्रान्सफर्मरको सक्रिय शक्तिलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ; I1 र I2 ले उच्च-भोल्टेज रेखा प्रवाह र कम-भोल्टेज साइड लाइन प्रवाहलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ; R1 र R2 ले उच्च भोल्टेज पक्ष प्रतिरोध र कम भोल्टेज पक्ष प्रतिरोध प्रतिनिधित्व गर्दछ.

PT100 तापमान ट्रान्समिटर RS485 बस इन्टरफेस संग इम्बेड गरिएको छ, र प्रत्येक तापमान ट्रान्समिटर जडान गर्न सकिन्छ 4 PT100 तापमान सेन्सर.

3.7 पानी विसर्जन ट्रान्समिटर को कार्य सिद्धान्त

बक्स सबस्टेसन फाउन्डेशन पिटको पानीको स्तर कम भएको कारण, भारी वर्षा पछि केबल ट्रेन्च र फाउन्डेसन पिटमा अक्सर पानी जम्मा हुन्छ, र केबल चुहावटको सम्भावित सुरक्षा खतरा छ, त्यसैले अनियमित निरीक्षण र जल निकासी आवश्यक छ. यस डिजाइनमा, बक्स सबस्ट्रक्चरको फाउन्डेशन पिटमा पानी जम्मा भएको पत्ता लगाउन पानी इमर्सन सेन्सर प्रयोग गरिन्छ।. पानी इमर्सन सेन्सरले तरल प्रवाहको सिद्धान्त लागू गर्दछ, र पानी छ कि छैन पत्ता लगाउन इलेक्ट्रोड प्रयोग गर्दछ. RS485 संचार प्रकार्यको साथ एक सम्पर्क प्रकार पानी इमर्सन डिटेक्टर चयन गर्नुहोस्. पानी इमर्सन डिटेक्टरको कार्य सिद्धान्त चित्रमा देखाइएको छ 23.

4. प्रणाली सफ्टवेयर डिजाइन

प्रणाली सफ्टवेयर डिजाइन दुई भाग समावेश छ: 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. माइक्रो कम्प्युटर एकीकृत सुरक्षा उपकरण, स्मार्ट नेटवर्क मिटर र फिल्ड बसमा स्मार्ट सेन्सर लोकल एरिया नेटवर्कको बक्स ट्रान्सफर्मरमा एम्बेडेड एप्लिकेसन सफ्टवेयर, त्यसैले बक्स ट्रान्सफर्मरको फिल्ड कन्ट्रोलरको सफ्टवेयर प्रोग्राम डिजाइन मात्र आवश्यक छ.

4.1 बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको लागि फिल्ड कन्ट्रोलर सफ्टवेयरको डिजाइन

बक्स ट्रान्सफर्मरको फिल्ड कन्ट्रोलर एम्बेडेड प्रणाली हो, र यसको सफ्टवेयर प्रणाली अनुप्रयोग कार्यक्रमबाट बनेको छ, API, एम्बेडेड अपरेटिङ सिस्टम र BSP (बोर्ड समर्थन प्याकेज). धेरै प्यारामिटर को विशेषताहरु अनुसार, धेरै कार्यहरू र 10kV इन्टेलिजेन्ट बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको फिल्ड कन्ट्रोलरद्वारा सङ्कलन गरिएका उच्च वास्तविक-समय आवश्यकताहरू, μC/OS-Ⅲ एम्बेडेड वास्तविक-समय अपरेटिङ सिस्टम, जुन व्यापक रूपमा व्यावसायिक उत्पादन विकास र शिक्षण अनुसन्धानमा प्रयोग गरिन्छ, चयन गरिएको छ. μC/OS-Ⅲ ले कार्यहरूलाई सबैभन्दा सानो एकाइको रूपमा लिन्छ, र कुनै पनि कार्यले स्रोतहरूको विशिष्ट व्यवस्थापन विधिको ख्याल गर्नु आवश्यक छैन, जुन अपरेटिङ सिस्टमले निर्धारण गर्छ.

4.2 बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको फिल्ड कन्ट्रोलरको सफ्टवेयर प्रोग्राम डिजाइन

सम्पूर्ण सफ्टवेयर प्रणाली डिजाइन बुद्धिमान उपकरणहरू मिलेर बनेको वितरित प्रणालीमा आधारित छ, सेन्सरहरू, क्षेत्र नियन्त्रक र क्लाउड प्लेटफार्महरू, र अनुप्रयोग सफ्टवेयरको डिजाइन र विकास गरिन्छ. डाटा प्रसारण र विनिमय, साइटमा नियन्त्रक र Gizwits क्लाउड सर्भरले डेटा प्रसारण र आदानप्रदानको लागि GPRS फर्मवेयरमा Gizwits संचार प्रोटोकल प्रयोग गर्दछ।. बक्स-प्रकार ट्रान्सफर्मरको क्षेत्र नियन्त्रक अनुप्रयोग सफ्टवेयरको मुख्य कार्यक्रम प्रवाह चार्ट.

*सफ्टवेयर मुख्य कार्यक्रम. पहिले, प्रणालीको सबै भागहरू प्रारम्भ गर्नुहोस्, जस्तै GPIO, सिरियल पोर्ट, घडी, मेमोरी व्यवस्थापन, आदि, र μC/OS-Ⅲ मा कार्यहरू सिर्जना गर्नुहोस्. STM32 ले सेन्सर डाटा अधिग्रहण र प्रशोधन गर्दछ, र LCD डिस्प्लेमा सही जानकारी पठाउँछ. एउटै समयमा, STM32 ले GPRS-G510 मोड्युलमा AT आदेशहरू पठाउँछ, डाटा विनिमय, LwM2M प्रोटोकल मार्फत Gizwits क्लाउड प्लेटफर्ममा जडान हुन्छ, र GPRS संचार मोड्युल सफलतापूर्वक Gizwits क्लाउड सर्भरमा जडान भएको छ कि छैन भनेर न्याय गर्दछ. जडान सफल भएमा, डाटा प्रसारण गरिन्छ. त्यसपछि प्रशोधित डाटा सेट थ्रेसहोल्ड भन्दा ठूलो छ कि छैन भनेर निर्णय गर्नुहोस्.
यदि यो बक्स सबस्टेशनको सानो विफलता हो, क्लाउड प्लेटफर्म मार्फत मोबाइल एपमा डाटा जानकारी पठाउनुहोस्; यदि यो एक सामान्य विफलता हो, क्लाउड प्लेटफर्म मार्फत मोबाइल एपमा डाटा अलार्म जानकारी पठाउनुहोस्, र मोबाइल फोन SMS मार्फत अलार्म जानकारी पठाउन GPRS-GA6 संचार मोड्युल सुरु गर्नुहोस्; यदि यो गम्भीर गल्ती हो भने, डाटा अलार्म जानकारी क्लाउड प्लेटफर्म मार्फत मोबाइल फोन APP मा पठाइनेछ, र GPRS-GA6 संचार मोड्युल सक्रिय गरिनेछ मोबाइल फोन पाठ सन्देश मार्फत अलार्म जानकारी पठाउन र पूर्व निर्धारित सम्बन्धित कर्मचारीहरूलाई कल गर्न।.