一種用于電網安全測控的用電信息采集終端的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種用于電網安全測控的用電信息采集終端，屬于電力用戶用電信息采集系統技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著社會的不斷發展，電力系統中的大用戶數持續增加，加強對大用戶用電現場的監測與管理越來越重要。隨著用戶數的不斷增多，電網系統中的數據量也越來越大，通過對電網數據的采集分析對電力用戶進行實時管理控制，調節電網負荷平衡，系統中的數據采集的“實時性”尤為重要。為了在特高壓出現故障功率失去時，實現對大用戶負荷的精準有效調控，要求針對用電回路實現“秒級”采集和實時控制，特研發設計本新型終端。本終端可實現大用戶遠程自動抄表和負荷現場管理，可對電網質量進行實時監測與數據采集，加強了電力需求側管理的功能，可很好的滿足供電公司對電網的電能量采集和大用戶用電現場管理的需要，對我國智能電網的建設起到積極的作用。
【發明內容】
[0003]本發明提出的是一種用于電網安全測控的用電信息采集終端，其目的用于對用電回路數據實時采集，精準調控大用戶負荷，保證用戶用電安全，調控電網用電負荷平衡，提高電網的智能化、先進性及安全性，滿足我國智能電網系統的建設需求。
[0004]本發明的技術解決方案:一種用于電網安全測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數據傳輸總線與顯示模塊中的E-T/R數據傳輸總線相接，核心處理模塊中的B-T/R1數據傳輸總線與3G通訊模塊中的C-T/R數據傳輸總線相接，核心處理模塊中的B-DATA數據傳輸總線與光纖通訊模塊中的D-DATA數據傳輸總線相接，核心處理模塊中的B-CAN數據傳輸總線與接口模塊中的F-CAN數據傳輸總線相接。
[0005]本發明的優點:1)數據采集實時性強；2)采用CAN總線數據接口，抗干擾能力強，數據準確性高；3)通信速度快，采用3G、光纖通訊接口，與主站通訊數據傳輸速率快、正確率高；4)接口模塊的接口信號統一，模塊的可擴展性好，可根據現場需要靈活控制接口數量；5)采用240X128點陣液晶顯示，具備良好的人機交互界面。
【附圖說明】
[0006]圖1是一種用于電網安全測控的用電信息采集終端的結構示意圖。
[0007]圖2是電源模塊的結構示意圖。
[0008]圖3-1是核心處理模塊的“電壓轉換電路”結構示意圖。
[0009]圖3-2是核心處理模塊的“CPU核心處理電路”結構示意圖。
[0010]圖4是3G通訊模塊的結構示意圖。
[0011 ]圖5是光纖通訊模塊的構示意圖。
[0012]圖6是顯示模塊的結構示意圖。
[0013]圖7-1是接口模塊的“電壓轉換電路”結構示意圖。
[0014]圖7-2是接口模塊的“核心處理電路”結構示意圖。
[0015]圖7-3是接口模塊的“遙控、遙信功能”結構示意圖。
[0016]圖7-4是接口模塊的“交采功能”結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]對照附圖1，一種用于電網安全測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數據傳輸總線與顯示模塊中的E-T/R數據傳輸總線對應相接，核心處理模塊B中的B-T/R1數據傳輸總線與3G通訊模塊C中的C-T/R數據傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-DATA數據傳輸總線與光纖通訊模塊D中的D-DATA數據傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-CAN數據傳輸總線與接口模塊F中的F-CAN數據傳輸總線相接。
[0018]對照圖2，電源模塊，其結構包括濾波整流電路、電源控制器、變壓器，濾波整流電路將交流電轉換成單向脈動直流電，電源控制器可動態調節電壓，使輸出電壓穩定在所需要的定值，變壓器可以調節輸出終端所需的穩定的直流12V電源。“A-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]對照圖3-1、3_2，核心處理模塊是終端的核心處理部分，將終端采集到的數據按照既定的規約進行處理、保存，并且可以控制終端其它模塊執行相應的功能，如控制顯示模塊顯示相應的界面，控制通訊模塊向主站發送數據，控制接口模塊執行抄表、遙控功能等。其結構包括電壓轉換電路、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，通過電壓轉換電路可轉換為CPU單片機所需的特定電壓，保證CPU單片機正常工作。“B-12VIN”為核心處理模塊的電源輸入接口，通過電壓轉換電路將12V直流電壓轉換為可控開關的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。“B-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。“B-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據傳輸總線。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通訊模塊之間數據傳輸總線。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據傳輸總線。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據傳輸總線。
[0020]對照圖4，3G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。“C-T/R”為3G通訊模塊的數據總線接口，與核心模塊進行數據傳輸。[0021 ] 對照圖5，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。“D-DATA”為光纖通訊模塊的數據傳輸總線接口，與核心處理模塊進行數據傳輸。
[0022]對照圖6，顯示模塊，其結構包括240128液晶顯示屏、顯示核心控制電路。設備需要顯示的內容通過240128液晶顯示屏顯示出來，顯示核心控制電路通過與核心處理模塊進行數據交互來控制顯示內容。“E-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。“E-T/R”為顯示模塊的數據傳輸總線接口，與核心處理模塊進行數據傳輸。
[0023]對照圖7-1、7-2、7-3、7-4，接口模塊，其結構包括電源轉換電路、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。“F-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，通過電源轉換電路轉為接口模塊內部需要的直流5V、直流3.3V電源。“F-CAN”為接口模塊的數據傳輸總線接口，接口模塊內部的核心處理電路通過該總線接口與核心處理模塊進行數據傳輸，由此來控制接口模塊各功能電路執行數據采集、跳閘合閘等功能。
【主權項】
1.一種用于電網安全測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數據傳輸總線與顯示模塊中的E-T/R數據傳輸總線對應相接，核心處理模塊B中的B-T/R1數據傳輸總線與3G通訊模塊C中的C-T/R數據傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-DATA數據傳輸總線與光纖通訊模塊D中的D-DATA數據傳輸總線相接，核心處理模塊B中的B-CAN數據傳輸總線與接口模塊F中的F-CAN數據傳輸總線相接。2.根據權利要求1所述的一種用于電網安全測控的用電信息采集終端，其特征是所述電源模塊，其結構包括濾波整流電路、電源控制器、變壓器，濾波整流電路將交流電轉換成單向脈動直流電，電源控制器可動態調節電壓，使輸出電壓穩定在所需要的定值，變壓器可以調節輸出終端所需的穩定的直流12V電源。3.根據權利要求1所述的一種用于電網安全測控的用電信息采集終端，其特征是所述核心處理模塊，其結構包括CPU核心處理電路、電壓轉換電路，外部電源模塊提供的電源電壓為通用常用電壓，通過電壓轉換電路可轉換為CPU單片機所需的特定電壓，保證CPU單片機正常工作。4.根據權利要求1所述的一種用于電網安全測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相接，實現對用戶的用電負荷的控制；2路遙信狀態輸入接口與用戶配電柜控制開關輔助觸點相接，實現對用戶控制開關狀態的監測；1組交流采樣輸入接口可對系統模擬電量數據進行實時采集，監測電能質量。
【專利摘要】本發明是一種用于電網安全測控的用電信息采集終端，其結構包括電源模塊、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。優點：終端采用模塊化設計，采用CAN總線通訊方式設計，接口支持熱插拔，使接口擴展更加靈活方便。終端與主站通訊同時具備10/100M以太網通訊、3G無線通訊與遠距離光纖通訊信道，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據“秒級”采集功能，可以實時監測電網數據，一旦電網數據出現異常，電力營銷系統可快速響應，對出現異常的用電回路進行實時控制，提高了電網的安全性能，符合我國“堅強智能電網”建設的要求。
【IPC分類】G08C17/02, G08C19/00, G08C23/06
【公開號】CN105185078
【申請號】CN201510509711
【發明人】楊飛, 秦真爽
【申請人】南京新聯電子股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月9日