一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，屬于電力用戶用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)中的大用戶數(shù)持續(xù)增加，加強(qiáng)對(duì)大用戶用電現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)與管理越來(lái)越重要。隨著用戶數(shù)的不斷增多，電網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量也越來(lái)越大，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集分析對(duì)電力用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)管理控制，調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷平衡，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集的“實(shí)時(shí)性”尤為重要。為了在特高壓出現(xiàn)故障功率失去時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大用戶負(fù)荷的精準(zhǔn)有效調(diào)控，要求針對(duì)用電回路實(shí)現(xiàn)“秒級(jí)”采集和實(shí)時(shí)控制，特研發(fā)設(shè)計(jì)本新型終端。本終端可實(shí)現(xiàn)大用戶遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表和負(fù)荷現(xiàn)場(chǎng)管理，可對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集，加強(qiáng)了電力需求側(cè)管理的功能，可很好的滿足供電公司對(duì)電網(wǎng)的電能量采集和大用戶用電現(xiàn)場(chǎng)管理的需要，對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)起到積極的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出的是一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其目的用于對(duì)用電回路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，精準(zhǔn)調(diào)控大用戶負(fù)荷，保證用戶用電安全，調(diào)控電網(wǎng)用電負(fù)荷平衡，提高電網(wǎng)的智能化、先進(jìn)性及安全性，滿足我國(guó)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)需求。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其特征是包括電源模塊、核心處理模塊、顯示模塊、接口模塊、3G通訊模塊、光纖通訊模塊；其中電源模塊中的A-12V電源輸出端與核心處理模塊中的B-12VIN電源輸入端相接，核心處理模塊中的B-3.3V電源輸出端與光纖通訊模塊中的D-3.3V電源輸入端及顯示模塊中的E_3.3V電源輸入端相接，核心處理模塊中的B-4V電源輸出端與3G通訊模塊中的C-4V電源輸入端相接，核心處理模塊中的B-12V0UT電源輸出端與接口模塊中的F-12V電源輸入端相接，核心處理模塊中的B-T/R0數(shù)據(jù)傳輸總線與顯示模塊中的E-T/R數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊中的B-T/R1數(shù)據(jù)傳輸總線與3G通訊模塊中的C-T/R數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊中的B-DATA數(shù)據(jù)傳輸總線與光纖通訊模塊中的D-DATA數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊中的B-CAN數(shù)據(jù)傳輸總線與接口模塊中的F-CAN數(shù)據(jù)傳輸總線相接。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):1)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性強(qiáng)；2)采用CAN總線數(shù)據(jù)接口，抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高；3)通信速度快，采用3G、光纖通訊接口，與主站通訊數(shù)據(jù)傳輸速率快、正確率高；4)接口模塊的接口信號(hào)統(tǒng)一，模塊的可擴(kuò)展性好，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要靈活控制接口數(shù)量；5)采用240X128點(diǎn)陣液晶顯示，具備良好的人機(jī)交互界面。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖3-1是核心處理模塊的“電壓轉(zhuǎn)換電路”結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3-2是核心處理模塊的“CPU核心處理電路”結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4是3G通訊模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖5是光纖通訊模塊的構(gòu)示意圖。
[0012]圖6是顯示模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖7-1是接口模塊的“電壓轉(zhuǎn)換電路”結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖7-2是接口模塊的“核心處理電路”結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖7-3是接口模塊的“遙控、遙信功能”結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖7-4是接口模塊的“交采功能”結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]對(duì)照附圖1，一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其特征是包括電源模塊A、核心處理模塊B、顯示模塊E、接口模塊F、3G通訊模塊C、光纖通訊模塊D ;其中電源模塊A中的A-12V電源輸出端與核心處理模塊B中的B-12VIN電源輸入端相接，核心處理模塊B中的B-3.3V電源輸出端與光纖通訊模塊D中的D-3.3V電源輸入端及顯示模塊E中的E_3.3V電源輸入端相接，核心處理模塊中的B-4V電源輸出端與3G通訊模塊C中的C-4V電源輸入端相接，核心處理模塊B中的B-12V0UT電源輸出端與接口模塊F中的F-12V電源輸入端相接，核心處理模塊中B的B-T/R0數(shù)據(jù)傳輸總線與顯示模塊中的E-T/R數(shù)據(jù)傳輸總線對(duì)應(yīng)相接，核心處理模塊B中的B-T/R1數(shù)據(jù)傳輸總線與3G通訊模塊C中的C-T/R數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-DATA數(shù)據(jù)傳輸總線與光纖通訊模塊D中的D-DATA數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-CAN數(shù)據(jù)傳輸總線與接口模塊F中的F-CAN數(shù)據(jù)傳輸總線相接。
[0018]對(duì)照?qǐng)D2，電源模塊，其結(jié)構(gòu)包括濾波整流電路、電源控制器、變壓器，濾波整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)直流電，電源控制器可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電壓，使輸出電壓穩(wěn)定在所需要的定值，變壓器可以調(diào)節(jié)輸出終端所需的穩(wěn)定的直流12V電源?！癆-12V”為電源模塊的電源輸出接口，接至核心處理模塊的“B-12VIN”電源輸入接口。
[0019]對(duì)照?qǐng)D3-1、3_2，核心處理模塊是終端的核心處理部分，將終端采集到的數(shù)據(jù)按照既定的規(guī)約進(jìn)行處理、保存，并且可以控制終端其它模塊執(zhí)行相應(yīng)的功能，如控制顯示模塊顯示相應(yīng)的界面，控制通訊模塊向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，控制接口模塊執(zhí)行抄表、遙控功能等。其結(jié)構(gòu)包括電壓轉(zhuǎn)換電路、CPU核心處理電路，外部電源模塊提供的電源電壓為通用常用電壓，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路可轉(zhuǎn)換為CPU單片機(jī)所需的特定電壓，保證CPU單片機(jī)正常工作?！癇-12VIN”為核心處理模塊的電源輸入接口，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路將12V直流電壓轉(zhuǎn)換為可控開關(guān)的12V、4V、3.3V三組電壓。“B-3.3V”為核心處理模塊的3.3V電源輸出接口，與光纖通訊模塊的“D-3.3V”電源輸入接口相接，給光纖通訊模塊供電?！癇-4V”為核心處理模塊的4V電源輸出接口，與3G通訊模塊的“C-4V”電源輸入接口相接，給3G通訊模塊供電?！癇-12V0UT”為核心處理模塊的12V電源輸出接口，與接口模塊的“F-12V”電源輸入接口相接，給接口模塊供電。核心處理模塊的“B-T/R0”接口與顯示模塊的“E-T/R”接口相接，為核心處理模塊與顯示模塊之間數(shù)據(jù)傳輸總線。核心處理模塊的“B-T/R1”接口與3G通訊模塊的“C-T/R”接口相接，為核心處理模塊與3G通訊模塊之間數(shù)據(jù)傳輸總線。核心處理模塊的“B-DATA”接口與光纖通訊模塊的“D-DATA”接口相接，為核心處理模塊與光纖通訊模塊之間數(shù)據(jù)傳輸總線。核心處理模塊的“B-CAN”接口與接口模塊的“F-CAN”接口相接，為核心處理模塊與接口模塊之間數(shù)據(jù)傳輸總線。
[0020]對(duì)照?qǐng)D4，3G通訊模塊，“C-4V”為3G通訊模塊的電源輸入接口，直流4V電壓，由核心處理模塊供電?！癈-T/R”為3G通訊模塊的數(shù)據(jù)總線接口，與核心模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。[0021 ] 對(duì)照?qǐng)D5，光纖通訊模塊，“D-3.3V”為光纖通訊模塊的電源輸入接口，直流3.3V電源，由核心處理模塊供電?！癉-DATA”為光纖通訊模塊的數(shù)據(jù)傳輸總線接口，與核心處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0022]對(duì)照?qǐng)D6，顯示模塊，其結(jié)構(gòu)包括240128液晶顯示屏、顯示核心控制電路。設(shè)備需要顯示的內(nèi)容通過(guò)240128液晶顯示屏顯示出來(lái)，顯示核心控制電路通過(guò)與核心處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互來(lái)控制顯示內(nèi)容?！癊-3.3V”為顯示模塊的電源輸入接口，直流3.3V電源，由核心處理模塊供電?！癊-T/R”為顯示模塊的數(shù)據(jù)傳輸總線接口，與核心處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0023]對(duì)照?qǐng)D7-1、7-2、7-3、7-4，接口模塊，其結(jié)構(gòu)包括電源轉(zhuǎn)換電路、接口核心處理電路、遙控功能電路、遙信功能電路、交采功能電路?！癋-12V”為接口模塊的電源輸入接口，直流12V電源，由核心處理模塊供電，通過(guò)電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)為接口模塊內(nèi)部需要的直流5V、直流3.3V電源?！癋-CAN”為接口模塊的數(shù)據(jù)傳輸總線接口，接口模塊內(nèi)部的核心處理電路通過(guò)該總線接口與核心處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由此來(lái)控制接口模塊各功能電路執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、跳閘合閘等功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其特征是包括電源模塊A、核心處理模塊B、顯示模塊E、接口模塊F、3G通訊模塊C、光纖通訊模塊D ;其中電源模塊A中的A-12V電源輸出端與核心處理模塊B中的B-12VIN電源輸入端相接，核心處理模塊B中的B-3.3V電源輸出端與光纖通訊模塊D中的D-3.3V電源輸入端及顯示模塊E中的E-3.3V電源輸入端相接，核心處理模塊中的B-4V電源輸出端與3G通訊模塊C中的C-4V電源輸入端相接，核心處理模塊B中的B-12V0UT電源輸出端與接口模塊F中的F-12V電源輸入端相接，核心處理模塊中B的B-T/RO數(shù)據(jù)傳輸總線與顯示模塊中的E-T/R數(shù)據(jù)傳輸總線對(duì)應(yīng)相接，核心處理模塊B中的B-T/R1數(shù)據(jù)傳輸總線與3G通訊模塊C中的C-T/R數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-DATA數(shù)據(jù)傳輸總線與光纖通訊模塊D中的D-DATA數(shù)據(jù)傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-CAN數(shù)據(jù)傳輸總線與接口模塊F中的F-CAN數(shù)據(jù)傳輸總線相接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其特征是所述電源模塊，其結(jié)構(gòu)包括濾波整流電路、電源控制器、變壓器，濾波整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)直流電，電源控制器可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電壓，使輸出電壓穩(wěn)定在所需要的定值，變壓器可以調(diào)節(jié)輸出終端所需的穩(wěn)定的直流12V電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其特征是所述核心處理模塊，其結(jié)構(gòu)包括CPU核心處理電路、電壓轉(zhuǎn)換電路，外部電源模塊提供的電源電壓為通用常用電壓，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路可轉(zhuǎn)換為CPU單片機(jī)所需的特定電壓，保證CPU單片機(jī)正常工作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其特征是所述接口模塊，終端共配置了 8路接口模塊，每一路接口模塊均配置了 I路控制輸出接口、2路遙信狀態(tài)輸入接口、I組交流采樣輸入接口 ；其中I路控制輸出接口，與用戶配電柜控制開關(guān)相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的用電負(fù)荷的控制；2路遙信狀態(tài)輸入接口與用戶配電柜控制開關(guān)輔助觸點(diǎn)相接，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶控制開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)；1組交流采樣輸入接口可對(duì)系統(tǒng)模擬電量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量。
【專利摘要】本發(fā)明是一種用于電網(wǎng)安全測(cè)控的用電信息采集終端，其結(jié)構(gòu)包括電源模塊、核心處理模塊、顯示模塊、接口模塊、3G通訊模塊、光纖通訊模塊。優(yōu)點(diǎn)：終端采用模塊化設(shè)計(jì)，采用CAN總線通訊方式設(shè)計(jì)，接口支持熱插拔，使接口擴(kuò)展更加靈活方便。終端與主站通訊同時(shí)具備10/100M以太網(wǎng)通訊、3G無(wú)線通訊與遠(yuǎn)距離光纖通訊信道，終端與主站之間的通訊更加快速可靠。終端具備用電回路數(shù)據(jù)“秒級(jí)”采集功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，一旦電網(wǎng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，電力營(yíng)銷系統(tǒng)可快速響應(yīng)，對(duì)出現(xiàn)異常的用電回路進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，提高了電網(wǎng)的安全性能，符合我國(guó)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”建設(shè)的要求。
【IPC分類】G08C17/02, G08C19/00, G08C23/06
【公開號(hào)】CN105185078
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510509711
【發(fā)明人】楊飛, 秦真爽
【申請(qǐng)人】南京新聯(lián)電子股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日