作者/ 周刚 陈刚 王森 陈风峰 国网浙江省电力公司嘉兴供电公司(浙江 嘉兴 314033)
摘要：为了进一步进步移动变电站作业的稳定性和安全性，提高供电质量和服务水平，本文研宣布了一种移动变电站水平度反常监测设备，可加强对移动变电站运转稳定性的监测。该设备实时收集水平度数据进行传输，辅佐操作人员调整各个液压支腿的水平高度，并对反常状况进行实时报警。
导言
近年来，用户对供电质量的要求越来越高，而移动变电站具有很强的机动性，可根据需求开赴现场，确保用户的正常用电和电能质量。众所周知，电气设备对水平度要求适当高，特别是以变压器为代表，水平度直接影响了其瓦斯维护的动作状况。而移动变电站可根据需求开赴现场，这就使得移动变电站的水平度直承受现场条件限制。加上电气设备都设备在平板车上，很简单使变压器等电气设备产生歪斜，假如不能及时发现并进行调整，或许引起变压器瓦斯维护误动作或拒动作，形成电网安全事故，乃至或许形成人员伤亡。
本文研宣布了一种移动变电站水平度的监测设备，在移动变电站的要害方位设备水平度监测采样单元，实时将该方位的水平度数据传输至操控器，并显现在操控器的显现屏上，辅佐操作人员调整各个液压支腿的水平高度。并且，经过设置水平度超限阈值，能够完成水平度反常报警。
1 移动变电站水平度监测设备面板
移动变电站固定设备在半挂式平板车上，依托车身周围的6个液压支腿支撑于地面上，可利用电动操控箱驱动每个支腿对应的电动机进行调度。本文研发的移动变电站水平度监测设备如图1所示。设备主要由两部分组成：水平度采样单元和主操控器。其间采样单元最大支撑4个，设备在移动变电站基座处，实时监测水平度。主操控器接纳各个采样单元的测试数据，显现并进行阈值比较。假如超出设定规模，发动声光报警和短信告诉。
水平度采样单元的面板上包括无线传输天线、编程接口、电源开关、充电接口和指示灯。翻开电源开关，电源指示灯亮，状况指示灯亮，首要等候与主操控端树立无线连接，只要在通讯成功状况下，状况指示灯才会平息。
如图2所示，设备面板包括无线传输天线、声响警报器、指示灯、GSM天线、编程接口、电源开关、充电接口、按键和五颜六色液晶屏组成。敞开设备电源，电源指示灯亮，液晶显现屏亮，显现菜单循环显现4个采样单元的水平度数据及设定的阈值。当水平度超越设置阈值时，显现值变为赤色，状况灯亮并经过GSM模块宣布报警短信。
2 移动变电站水平度监测设备硬件规划
2.1 原理框图
水平度监测设备原理框图如图3所示。整个体系由两部分组成，别离为采样单元端和主操控端。采样单元经过内部的水平度传感器丈量该采样单元方位的倾角，并经过无线通讯模块将数据传输给主操控器。主操控器接纳到各个采样单元的丈量数据，显现并进行阈值比较，假如水平度值超限，由处理器宣布声光报警信号，并给GSM模块发送指令，以短信方法告诉安全管理员。
2.2 水平度传感器
采样单元中的传感器选用了SCA100T双轴倾角加速度传感器，可一起丈量相对于水平面的歪斜和俯仰视点。选用的双轴倾角加速度传感器的丈量规模为±30°，其内部包括硅%&&&&&%感应元件、EEPROM存储器、信号调度电路、A/D转换器、温度传感器和SPI传输接口等，双轴倾角加速度传感器功用框图如图4所示。该传感器具有两个通道，别离用来丈量歪斜和俯仰的加速度，每个通道具有自测试体系。信号输出有SPI数字信号输出和模仿电压信号输出两种方法，一起，可输出温度信息进行温度补偿。SCA100T双轴倾角加速度传感器的测角原理为：经过丈量静态重力加速度的改变，将其转换成倾角改变。
如图5所示，规划中将传感器的模仿输出端U1和U2接到了操控器的A/D输入通道。由于SPI接口需求4根线，而采样单元操控器的可用I/O口十分少，为了节约I/O口，采取了输入模仿信号再采样的数据收集方法。
2.3 操控器
如图6所示，主操控端挑选STM32F103RBT6为操控器，该芯片是意法半导体公司出产的32位单片机，运用高功能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核。ARM的Cortex-M3处理器为完成MCU的需求供给低成本的渠道、减缩的管脚数目、下降的体系功耗，一起供给杰出的核算功能和先进的中止体系呼应，可供给额定的代码功率，能与一切的ARM东西和软件兼容。
2.4 GSM模块
选用的GSM通讯模块是全球鹰出产的UNV-SIM800 V4.72模块。该模块是一款高功能的工业GSM/GPRS 模块。UNV-SIM800/A开发板板载 SIMCOM 公司的工业级四频/双频(SIM800为四频，SIM800A为双频)GSM/GPRS 模块，能够低功耗完成语音、SMS (短信)、彩信、数据传输等。UNV-SIM800 模块支撑LVTTL串口，支撑各种电平TTL串口接口。供电支撑5～18V或3.5～4.2V的电压规模，使得本模块能够十分方便运用。
SIM800供给了以下硬件接口：一个全功用串口和一个调试口、通用输入输出口(GPIO)、SIM卡接口。其在休眠状况下十分省电，耗流仅为0.9mA。SIM800模块能支撑的作业频段为：EGSM 900和DCS 1800。
2.5 无线收发模块
本体系选用作业在433/868/915MHz的ISM频段上的挪威公司的单片射频收发芯片nRF905，该芯片可满意开发周期短、耗费功耗低且集成模块小的规划要求，便于嵌入其他设备中运用。
