新型專變采集終端的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電能智能采集系統(tǒng)中對用戶用電信息采集的設備領域，尤其涉及一種新型專變采集終端。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，使得電網(wǎng)功能逐步擴展到促進能源資源優(yōu)化配置、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、提供多元開放的電力服務、推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等多個方面。作為我國重要的能源輸送和配置平臺，智能電網(wǎng)的投資建設和生產(chǎn)運營的全過程都將為國民經(jīng)濟發(fā)展、能源生產(chǎn)和利用、環(huán)境保護等方面帶來巨大效益。專變采集終端是專變用戶電能信息采集終端，實現(xiàn)對專變用戶的電能信息采集，包括電能表數(shù)據(jù)采集、電能計量設備工況和供電電能質量監(jiān)測，以及客戶用電負荷和電能量的監(jiān)控，并對采集數(shù)據(jù)進行管理和傳輸，是智能電網(wǎng)的一個重要組成部分。
[0003]現(xiàn)有的專變采集終端具有內部繼電器控制功能，主要用于控制專變采集終端外部的斷路器的開合狀態(tài)，從而控制用戶的用電情況。電力工作人員在實際的操作中，需要準確的將專變采集終端繼電器控制回路接入進來，如果線路接錯將會造成損壞設備本身，并影響相關作業(yè)的正常運行，嚴重的話會危及電力工作人員的生命安全。目前市場上應用的專變采集終端只能檢測外部斷路器的開合狀態(tài)，對于專變采集終端內部繼電器的接線狀態(tài)是否異常不能進行準確的檢測，這為電力工作人員的工作帶來很大不便，同時存在安全隱患。
[0004]并且，隨著科學技術的飛速發(fā)展，大量的電子產(chǎn)品采用集成電路，促使產(chǎn)品日趨小型化、智能化，但這些器件對靜電極為敏感。靜電放電的能量雖然對傳統(tǒng)的分立器件影響甚微，但是靜電產(chǎn)生的靜電場和靜電流成為它們的致命殺手，使得它們的功能失效或造成讓人難以發(fā)現(xiàn)的軟擊穿，從而對電子產(chǎn)品留下隱患，造成產(chǎn)品硬件的損壞或不能正常工作，直接影響產(chǎn)品質量、壽命、可靠性和經(jīng)濟性?，F(xiàn)有的專變采集終端產(chǎn)品同樣使用了大量的集成器件，因此對靜電的防護也顯得尤為重要，靜電對產(chǎn)品造成的損壞會影響到采集數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性或者損壞設備本身，并影響相關作業(yè)的正常運行。目前，市場上的專變采集終端出現(xiàn)狀態(tài)量接入端子由于靜電而損壞的現(xiàn)象，這樣會造成對外部斷路器開合狀態(tài)判斷不準或者無法判斷的后果。
[0005]另外，專變采集終端在實際使用中，隨著地域的差別，環(huán)境溫度直接影響變采集終端的GPRS通訊單元的正常運行，當外界溫度達到-10°C?_20°C的情況下時，此時專變采集終端的GPRS通訊單元會出現(xiàn)不上線或者上線慢的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種情況的原因大多是因為GPRS通訊單元中SM卡座在低溫下變形，導致SM卡接觸不良，或者SM卡在溫度太低時不能工作而造成。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種新型專變采集終端，能夠根據(jù)GPRS通訊單元自身的溫度，實時進行調溫控制，保證GPRS通訊單元即使在低溫環(huán)境中也能正常工作；同時能夠對專變采集終端內部的繼電器接線狀態(tài)進行檢測并指示，提醒工作人員專變采集終端內部的繼電器接線情況，從而控制用戶的用電情況；另一方面，增強了狀態(tài)量接線端子靜電防護功能，避免狀態(tài)量接線端子因受到靜電影響而損壞，提高設備使用壽命。
[0007]本發(fā)明采用的技術方案為:
一種新型專變采集終端，包括微處理器，微處理器連接有電源轉換單元、計量單元、存儲單元、顯示單元、內部繼電器控制單元、脈沖輸入單元、RS485抄表單元、狀態(tài)量輸入單元、GPRS通訊單元、本地通訊單元、內部繼電器接線狀態(tài)檢測及指示單元、狀態(tài)量接線端子強抗干擾單元和GPRS通訊單元自動加熱單元；所述的RS485抄表單元用于連接帶有RS485接口的電能表，所述的脈沖輸入單元用于連接帶脈沖輸出的機械表，所述的內部繼電器控制單元通過I/O 口連接內部繼電器，所述的狀態(tài)量輸入單元通過接線端子連接外部斷路器，所述的GPRS通訊單元用于與主站遠程通訊，所述的GPRS通訊單元自動加熱單元包括安裝于GPRS通訊單元上的溫度傳感器，GPRS通訊單元安裝于印制板上，溫度傳感器的采集輸出端連接微處理器的溫度采集輸入端，微處理器的信號輸出端通過第一電阻連接第一三極管的基極，第一三極管的集電極通過第二電阻連接供電端，第一三極管的發(fā)射極連接第二三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極連接η個并聯(lián)的發(fā)熱電阻，η個發(fā)熱電阻設于印制板下端面，且正對GPRS通訊單元下方。
[0008]所述的內部繼電器接線狀態(tài)檢測及指示單元包括第三電阻、光電耦合器、第三三極管、第四電阻和第五電阻，光電耦合器一端通過第三電阻連接內部繼電器的靜觸點，光電耦合器另一端連接內部繼電器的常開觸點，光電耦合器的第一輸出端通過第四電阻連接供電端，光電耦合器的第二輸出端連接第三三極管的基極，第三三極管的集電極通過第五電阻連接供電端，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極還連接內部繼電器控制單元的單片機，內部繼電器控制單元的單片機與微處理器連接。
[0009]所述的狀態(tài)量接線端子強抗干擾性單元包括正靜電釋放電路和負靜電釋放電路；正靜電釋放電路和負靜電釋放電路并聯(lián)，正靜電釋放電路包括第一穩(wěn)壓二極管和第一二極管，第一穩(wěn)壓二極管的負極連接狀態(tài)量接線端子，第一穩(wěn)壓二極管的正極連接第一二極管的正極，第一二極管的負極接地；負靜電釋放電路包括第二穩(wěn)壓二極管和第二二極管，第二穩(wěn)壓二極管的負極接地，第二穩(wěn)壓二極管的正極連接第二二極管的正極，第二二極管的負極連接狀態(tài)量接線端子，所述的狀態(tài)量接線端子為狀態(tài)量輸入單元的接線端子。
[0010]所述的GPRS通訊單元焊接于印制板的上端面，溫度傳感器安裝于GPRS通訊單元上端面。
[0011]本發(fā)明通過內部繼電器接線狀態(tài)檢測及指示單元檢測本裝置繼電器控制回路的接線狀態(tài)，通過狀態(tài)量接線端子強抗干擾單元抵抗靜電干擾，通過GPRS通訊單元自動加熱單元為處于低溫時的GPRS通訊單元自動加熱，從而提高產(chǎn)品的可靠性并且為電力人員的工作帶來方便，消除因接線錯誤而帶來的誤操作，提高電力人員的和設備本身的安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖；
圖2為本發(fā)明的內部繼電器接線狀態(tài)檢測及指示單元的電路原理圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的狀態(tài)量接線端子強抗干擾單元的電路原理圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的GPRS通訊單元自動加熱單元的電路原理圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的GPRS通訊單元自動加熱單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖4和圖5所示，本發(fā)明包括微處理器，微處理器連接有電源轉換單元、計量單元、存儲單元、顯示單元、內部繼電器控制單元、脈沖輸入單元、RS485抄表單元、狀態(tài)量輸入單元、GPRS通訊單元和本地通訊單元。
[0017]所述的微處理器是產(chǎn)品的核心器件，與各個單元進行信息交換，是終端各個功能實現(xiàn)的根本，采用型號為ARM9的芯片。
[0018]所述的電源轉換單元是專變采集終端的動力源泉，當輸入220V交流電時，經(jīng)過電源轉換，得到轉換后的電源為各個單元供電，是產(chǎn)品正常工作的基礎。
[0019]所述的計量單元是對采集的電壓、電流信息進行計算，計量單元采集到模擬電壓信號和模擬電流信號，通過計量芯片內部的乘法器將模擬電壓信號和模擬電流信號相乘，然后在時間上再累加起來，便得到電量信息。計量芯片將得到的電量、模擬電壓信號、模擬電流信號轉換為數(shù)字信號，并且將轉換后的數(shù)字電量信號、數(shù)字電壓信號、數(shù)字電流信息傳遞給微處理器，終端自身計量的電量可與RS485抄表單元抄錄的電能表電量相比對，從而確認RS485抄表單元抄錄電能表電量的正確性，從而達到校驗的目的。
[0020]所述的存儲單元主要用于保存當前電量、終端統(tǒng)計數(shù)據(jù)、終端當前狀態(tài)等數(shù)據(jù)，保證掉電時數(shù)據(jù)不丟失；還保存各類小時凍結數(shù)據(jù)、日凍結數(shù)據(jù)、抄表日凍結數(shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、負荷曲線數(shù)據(jù)、事件記錄等。
[0021]所述的顯示單元采用160X160的點陣液晶顯示屏工業(yè)液晶，點陣圖形式、背光顯示。顯示菜單為全中文菜單界面，6個輸入按鍵，支持豐富的菜單選擇和現(xiàn)場輸入。
[0022]所述的內部繼電器控制單元自身的單片機與微處理器相連，當主站下發(fā)控制命令后，終端通過GPRS通訊單元接收到主站信息傳遞給微處理器，再通過微處理器傳遞給內部繼電器控制單元，內部繼電器控制單元通過I/O 口 Pl控制內部繼電器Kl的開合狀態(tài)，從而控制專變采集終端外部斷路器K2的開合。
[0023]所述的脈沖輸入單元用于連接帶脈沖輸出的機械表，將采集到的機械表的脈沖數(shù)量轉換為電量等信息，再通過GPRS通訊單元上報到主站。
[0024]所述的RS485抄表單元用于連接帶有RS485接口的電能表,抄錄電能表記錄的電量等信息，再通過GPRS通訊單元上報到主站。
[0025]所述的狀態(tài)量輸入單元通過接線端子連接外部斷路器K2，即狀態(tài)量輸入單元與專變采集終端外部的斷路器K2相連，專變采集終端外部需要根據(jù)需要配備一個或者多個斷路器，斷路器相當于控制用戶用電的開關，狀態(tài)量輸入單元用于檢測斷路器的開合狀態(tài)，從而判斷內部繼電器控制單元是否正確執(zhí)行主站下發(fā)的控制命令。
[0026]所述的GPRS通訊單元主要用于專變采集終端與主站遠程通訊，能將抄錄電能表的電量等信息上報主站，也可接收主站發(fā)送的命令信息，是主站與專變采集終端的信息橋
M
ο
[0027]所述的本地通訊單元還包括紅外接口、RS232接口、USB接口。紅外接口主要用于向終端手動設置交流采樣信息、脈沖機械表地址、電能表地址等參數(shù)信息，將需要設置的參數(shù)信息在手持掌上機設定好后，將手持掌上機對準終端上