配電自動(dòng)化用gprs無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，包括自動(dòng)化終端模擬量采集模塊，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統(tǒng)主站服務(wù)器，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊；本實(shí)用新型可以對(duì)通訊規(guī)約和通訊接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，利用無線通訊模塊經(jīng)過批量調(diào)試和檢測后實(shí)施批量更換，大大提升了工作效率和改造后的GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容性，同時(shí)由于大大縮短了時(shí)間從而確保了配電線路柱上開關(guān)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)試和檢測裝置，尤其涉及配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]配電自動(dòng)化系統(tǒng)通常由主站系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和自動(dòng)化終端三部分組成，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)改造中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)通訊系統(tǒng)的不同，給用戶的系統(tǒng)改造和調(diào)試工作造成了不小的困難，如何有序和高效的進(jìn)行主站系統(tǒng)與自動(dòng)化終端聯(lián)調(diào)，如何調(diào)試、檢測通訊和系統(tǒng)“四遙”功能是用戶經(jīng)常遇到的一個(gè)技術(shù)問題，例如以太網(wǎng)、電力載波、L0NW0RD網(wǎng)絡(luò)和光纖通訊等通訊方式向GPRS無線公網(wǎng)通訊方式的轉(zhuǎn)變是配電自動(dòng)化系統(tǒng)改造經(jīng)常會(huì)遇到的一個(gè)技術(shù)難題，改為GPRS無線公網(wǎng)通訊模式后是否與系統(tǒng)兼容直接影響到系統(tǒng)改造的成敗。
[0003]在目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試的實(shí)際工作中，由于自動(dòng)化終端的通訊處理模塊安裝在配電線路桿塔開關(guān)控制箱內(nèi)，傳統(tǒng)方法大多是在現(xiàn)場進(jìn)行通訊模塊的調(diào)試和檢測，這就需要技術(shù)人員、監(jiān)護(hù)人員、調(diào)控人員以及其他輔助人員，還需要有必要的升降車和通訊工具等，不僅浪費(fèi)大量的人力物力，而且因?yàn)楝F(xiàn)場調(diào)試和檢測周期長會(huì)影響到配電線路柱上開關(guān)的安全運(yùn)行，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)改造工作時(shí)間緊任務(wù)重的情況下，難以達(dá)到工期要求，存在新老系統(tǒng)通訊規(guī)約和接口不配套，耗費(fèi)大量人力物力和現(xiàn)場調(diào)試和檢測周期長等問題，且到目前為止還仍然沒有出現(xiàn)專門對(duì)GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊進(jìn)行調(diào)試和檢測的裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種兼容性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，包括自動(dòng)化終端模擬量采集模塊，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統(tǒng)主站服務(wù)器，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊；
[0006]所述測控模塊包括CPU微處理器，所述CPU微處理器的輸入端連接有A/D轉(zhuǎn)換電路，所述CPU微處理器的輸出端連接有NVRAM存儲(chǔ)器和數(shù)字量輸出回路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接至所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊；
[0007]所述通訊處理模塊包括與所述數(shù)字量輸出回路連接的通訊線光電隔離電路，所述通訊線光電隔離電路的輸出端連接有通訊模式轉(zhuǎn)換模塊，所述通訊模式轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接至所述系統(tǒng)主站服務(wù)器。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊包括電流/電壓信號(hào)采集模塊和遙信/遙控/遙脈信號(hào)采集模塊。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述CPU微處理器上設(shè)有與所述NVRAM存儲(chǔ)器連接的I/O接口。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通訊模式轉(zhuǎn)換模塊包括規(guī)約轉(zhuǎn)換器和通訊接口轉(zhuǎn)換電路。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通訊接口轉(zhuǎn)換電路包括RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口，并支持以太網(wǎng)、can總線、電力載波、L0NW0RD網(wǎng)絡(luò)、無線和光纖通訊接口。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述無線通訊模塊包括GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)或CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)。
[0013]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，電源模塊包括UPS不間斷電源模塊和蓄電池模塊。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是是:可以對(duì)通訊規(guī)約和通訊接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，利用無線通訊模塊經(jīng)過批量調(diào)試和檢測后實(shí)施批量更換，大大提升了工作效率和改造后的GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容性，同時(shí)由于大大縮短了時(shí)間從而確保了配電線路柱上開關(guān)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0018]如圖1所示，配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，包括自動(dòng)化終端模擬量采集模塊，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊包括電流/電壓信號(hào)采集模塊和遙信/遙控/遙脈信號(hào)采集模塊。所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統(tǒng)主站服務(wù)器，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊。
[0019]本實(shí)施例的所述測控模塊包括CPU微處理器，所述CPU微處理器的輸入端連接有A/D轉(zhuǎn)換電路，所述CPU微處理器的輸出端連接有NVRAM存儲(chǔ)器和數(shù)字量輸出回路，且所述CPU微處理器上設(shè)有與所述NVRAM存儲(chǔ)器連接的I/O接口，與所述NVRAM存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)信息交換，所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接至所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊。所述NVRAM存儲(chǔ)器至少設(shè)置為兩塊，且為大容量存儲(chǔ)器，用來保存開入量、遙信、電流、電壓等重要數(shù)據(jù)；所述CPU微處理器性能優(yōu)越，計(jì)算和處理數(shù)據(jù)能力強(qiáng)大；所述A/D轉(zhuǎn)換電路可同時(shí)對(duì)16路模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0020]所述通訊處理模塊包括與所述數(shù)字量輸出回路連接的通訊線光電隔離電路，所述通訊線光電隔離電路的輸出端連接有通訊模式轉(zhuǎn)換模塊，所述通訊模式轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接至所述系統(tǒng)主站服務(wù)器。所述通訊線光電隔離回路對(duì)輸入、輸出的電信號(hào)有良好的絕緣隔離作用，使所述測控模塊與所述通訊處理模塊僅保持信號(hào)聯(lián)系，而不直接發(fā)生電的聯(lián)系，把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)單向傳輸、測控?cái)?shù)據(jù)、通訊、弱電和強(qiáng)電之間的電氣隔離，把引進(jìn)的干擾通道切斷，從而達(dá)到隔離現(xiàn)場干擾的目的。
[0021]所述通訊模式轉(zhuǎn)換模塊包括規(guī)約轉(zhuǎn)換器和通訊接口轉(zhuǎn)換電路。其中所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器將原IEC60870-5系列(包括IEClOl、IEC103、IEC104)、DNP3.0以及其它遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約等傳統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換成配電自動(dòng)化系統(tǒng)通用的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，并支持與無線通訊模塊的GPS對(duì)時(shí)功能。所述通訊接口轉(zhuǎn)換電路包括RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口，并支持以太網(wǎng)、can總線、電力載波、L0NW0RD網(wǎng)絡(luò)、無線和光纖通訊接口。
[0022]所述無線通訊模塊包括GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)或CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)，本實(shí)施例中所述GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)通過所述通訊接口轉(zhuǎn)換電路上的RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口、以太網(wǎng)接口與所述系統(tǒng)主站服務(wù)器相連。
[0023]所述系統(tǒng)主站服務(wù)器可以采用私鑰簽名，對(duì)所述系統(tǒng)主站服務(wù)器和自動(dòng)化終端原始通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，所述系統(tǒng)主站服務(wù)器使用非對(duì)稱密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，自動(dòng)化終端使用同一非對(duì)稱密鑰解密后，采用所述系統(tǒng)主站服務(wù)器的公鑰鑒簽，主要解決所述GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)的入侵安全問題和數(shù)據(jù)模擬控制問題。
[0024]在該實(shí)施例中，所述A/D轉(zhuǎn)換電路可采用MAXM公司出品的MAX187型電路，內(nèi)含高速采樣保持器和基準(zhǔn)電壓源，低功耗且精度高；所述NVRAM存儲(chǔ)器可采用宏天科技出品的HK1275通用型非易性存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)掉電不丟失，存取速度快，可靠性強(qiáng)；所述CPU微處理器可采用Mortorola MC68家族的系列32位微處理器芯片；所述電源模塊可采用北京偉仕天成科技公司生產(chǎn)的ZBC120-2D24A型充電式電源模塊，這種電源模塊可輸出兩組直流5V、兩組直流12V、兩組直流24V的電壓，用于對(duì)所述測控模塊、所述通訊處理模塊等設(shè)備的直流電源需求，該電源模塊配置有UPS不間斷電源模塊和蓄電池模塊，具備交流失電告警、電池欠壓告警等告警功能，可遙控進(jìn)行電池活化；所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器可采用博凡電力生產(chǎn)的IEC61850規(guī)約轉(zhuǎn)換器，該規(guī)約轉(zhuǎn)換器采用美國德州儀器TI AM335X系列芯片做為核心模組，集成有ARM Cortex-A8系列的32位精簡指令集(RISC)微處理器，該規(guī)約轉(zhuǎn)換器采用全隔離除塵、防磁、防震、防潮、電磁兼容符合DL/T721、DL/T13729、DL/T630標(biāo)準(zhǔn)，可適應(yīng)強(qiáng)電磁環(huán)境；相應(yīng)外配的系統(tǒng)主站服務(wù)器、公網(wǎng)數(shù)采服務(wù)器、WEB服務(wù)器和前置數(shù)據(jù)服務(wù)器等可使用現(xiàn)有配電自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)配設(shè)備，相關(guān)服務(wù)器安裝國家電網(wǎng)公司認(rèn)證的PCI硬件加密卡及ECC加密軟件。
[0025]本實(shí)施例的工作過程如下所述:
[0026]本實(shí)施例完成系統(tǒng)主站服務(wù)器和自動(dòng)化終端的通訊模式轉(zhuǎn)換后，將GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)串入規(guī)約轉(zhuǎn)換器和通訊接口轉(zhuǎn)換電路之間，測控模塊輸出的數(shù)字量信號(hào)依次經(jīng)過通訊線光電隔離電路、通訊接口轉(zhuǎn)換電路和規(guī)約轉(zhuǎn)換器，完成通訊接口轉(zhuǎn)換和規(guī)約轉(zhuǎn)換后進(jìn)入GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)輸出端連接系統(tǒng)主站服務(wù)器，測試人員利用測控模塊遙控、遙信開入量分合來完成檢測與調(diào)試，同時(shí)核對(duì)系統(tǒng)主站服務(wù)器和后臺(tái)機(jī)遙測信息的正確性，如此重復(fù)完成對(duì)GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)的批量調(diào)試和檢測。
[0027]本實(shí)用新型可以對(duì)通訊規(guī)約和通訊接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，利用無線通訊模塊經(jīng)過批量調(diào)試和檢測后實(shí)施批量更換，大大提升了工作效率和改造后的GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的兼容性，同時(shí)由于大大縮短了時(shí)間從而確保了配電線路柱上開關(guān)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0028]本實(shí)用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:包括自動(dòng)化終端模擬量采集模塊，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統(tǒng)主站服務(wù)器，所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊； 所述測控模塊包括CPU微處理器，所述CPU微處理器的輸入端連接有A/D轉(zhuǎn)換電路，所述CPU微處理器的輸出端連接有NVRAM存儲(chǔ)器和數(shù)字量輸出回路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接至所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊； 所述通訊處理模塊包括與所述數(shù)字量輸出回路連接的通訊線光電隔離電路，所述通訊線光電隔離電路的輸出端連接有通訊模式轉(zhuǎn)換模塊，所述通訊模式轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接至所述系統(tǒng)主站服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:所述自動(dòng)化終端模擬量采集模塊包括電流/電壓信號(hào)采集模塊和遙信/遙控/遙脈信號(hào)采集模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:所述CPU微處理器上設(shè)有與所述NVRAM存儲(chǔ)器連接的I/O接口。
4.如權(quán)利要求1所述的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:所述通訊模式轉(zhuǎn)換模塊包括規(guī)約轉(zhuǎn)換器和通訊接口轉(zhuǎn)換電路。
5.如權(quán)利要求4所述的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:所述通訊接口轉(zhuǎn)換電路包括RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口，并支持以太網(wǎng)、can總線、電力載波、LONWORD網(wǎng)絡(luò)、無線和光纖通訊接口。
6.如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:所述無線通訊模塊包括GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)或CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)。
7.如權(quán)利要求6所述的配電自動(dòng)化用GPRS無線公網(wǎng)通訊模塊調(diào)試和檢測裝置，其特征在于:電源模塊包括UPS不間斷電源模塊和蓄電池模塊。
【文檔編號(hào)】H04B17/00GK204068987SQ201420519465
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】劉俊昌, 王炳榮, 鞠仕波 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東安丘市供電公司