專利名稱：一種配變電能監(jiān)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供配電領(lǐng)域的電能管理終端，具體是指一種配變電能監(jiān)控終端。
背景技術(shù)：
目前基于輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、低壓網(wǎng)的多種電能管理終端和系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的通信方 式主要采用電話撥號(hào)、專線、以太網(wǎng)、230MHz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，通過(guò) 無(wú)線分組業(yè)務(wù)-碼分多址(GPRS/CDMA)通信方式在配電網(wǎng)和低壓網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集方面得到 了廣泛的應(yīng)用，基于GPRS/CDMA通信方式的大客戶電力負(fù)荷管理系統(tǒng)在全國(guó)范圍內(nèi)得到了 大力推廣。隨著現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜度越來(lái)越高，操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的 一部分，嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)。早期的嵌入式系統(tǒng)硬件 核心是各種類型的8位和16位單片機(jī)，而工業(yè)級(jí)32位ARM內(nèi)核MPU以其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理 能力逐步占據(jù)高端市場(chǎng)?；谄鋸?qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，嵌入式系統(tǒng)的功能得到了極大的增強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種模塊化設(shè) 計(jì)、組網(wǎng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、運(yùn)行費(fèi)用低的配變電能監(jiān)控終端。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括有中央控制MPU、電源模塊、信號(hào) 采集模塊、自檢/維護(hù)模塊、無(wú)功補(bǔ)償控制模塊、人機(jī)交互模塊、通信模塊、報(bào)警模塊、防盜 模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。本實(shí)用新型通過(guò)信號(hào)采集模塊得到電網(wǎng)中的三相電壓，三相電流、正 反向有功/無(wú)功功率、功率因數(shù)、脈沖量等數(shù)據(jù)，進(jìn)而可采集各相電壓、電流2到19次的諧 波含量等電量參數(shù)，采集信號(hào)經(jīng)中央控制MPU統(tǒng)計(jì)后可得出瞬時(shí)功率、累計(jì)電量、電壓合格 率統(tǒng)計(jì)、功率因數(shù)合格率統(tǒng)計(jì)、極值統(tǒng)計(jì)、失壓失流斷相統(tǒng)計(jì)、停電統(tǒng)計(jì)、諧波計(jì)算和分析等 分析結(jié)果，對(duì)于異常、越限的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果處理器發(fā)出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警模塊，由報(bào)警模塊對(duì) 相關(guān)人員進(jìn)行告警，必要時(shí)向主站發(fā)出報(bào)警信號(hào)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊可存貯實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù) 據(jù)以及各種日曲線數(shù)據(jù)，在日末形成各種歷史日數(shù)據(jù)，在月末形成各種歷史月數(shù)據(jù)，歷史月 數(shù)據(jù)存貯時(shí)間不少于6個(gè)月，配變計(jì)量監(jiān)測(cè)控制終端的時(shí)間通過(guò)通信模塊輸出的同步時(shí)間 信號(hào)校定，在采集信號(hào)上加上時(shí)間信息。配變計(jì)量監(jiān)測(cè)控制終端采集完的數(shù)據(jù)通過(guò)通信模 塊以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)形式上傳給主站計(jì)算機(jī)，人機(jī)交互模塊可對(duì)重要參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修改及對(duì)信息 的查詢，自檢模塊能自動(dòng)診斷終端主板、I/O板、通信模塊、時(shí)鐘異常，支持遠(yuǎn)程升級(jí)終端軟 件，具有自檢和自恢復(fù)功能，無(wú)功補(bǔ)償控制模塊可按設(shè)置的目標(biāo)功率因數(shù)值對(duì)電容器組進(jìn) 行自動(dòng)投切，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率就地平衡，防盜模塊采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)，與終端組成一 個(gè)整體，安裝簡(jiǎn)單，功耗低，對(duì)非法接近配變及其電力設(shè)施的人員給予警示和阻嚇。進(jìn)一步設(shè)置是還包括有紅外/RS232接口模塊，本設(shè)置通過(guò)紅外/RS232接口可與 PC機(jī)、掌機(jī)等進(jìn)行通訊，完成編程、參數(shù)設(shè)置和抄表，也可對(duì)終端設(shè)置/查詢各類信息，設(shè)置操作具有口令保護(hù)。進(jìn)一步設(shè)置是還包括有RS485接口模塊。本終端的RS485 口可以配置為級(jí)聯(lián)接 口，實(shí)現(xiàn)互相連接，構(gòu)成級(jí)聯(lián)采集，其中一臺(tái)為主終端模式，其余為從終端模式，共享主終端 的遠(yuǎn)程通訊通道。進(jìn)一步設(shè)置所述的通信模塊為基于GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的Modem。通過(guò)本設(shè)置，可直 接應(yīng)用通過(guò)無(wú)線分組業(yè)務(wù)-碼分多址(GPRS/CDMA)通信方式在配電網(wǎng)和低壓網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采 集，運(yùn)行可靠性安全性好，穩(wěn)定性高。進(jìn)一步設(shè)置是所述的中央控制MPU為采用工業(yè)級(jí)32位ARM為內(nèi)核的MPU。本設(shè)置 采用工業(yè)級(jí)32位ARM為內(nèi)核的MPU相較于傳統(tǒng)的8位和16位的單片機(jī)，其數(shù)據(jù)處理能力 強(qiáng)，使得本實(shí)用新型的嵌入式系統(tǒng)的功能得到了極大的增強(qiáng)。進(jìn)一步設(shè)置是所述的人機(jī)交互模塊包括有鍵盤和IXD顯示屏。本設(shè)置采用鍵盤輸 入，顯示屏顯示技術(shù)成熟，可靠性高，成本低。進(jìn)一步設(shè)置是所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為FLASH閃存。本設(shè)置，采用采用FLASH閃存 作用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊容量大、體積小。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步介紹。
圖1本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
原理方框圖；圖2本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
在配變管理系統(tǒng)中的接入圖；圖3本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
遠(yuǎn)程升級(jí)原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的本實(shí)用信息的具體實(shí)施方式
，包括有中央控制MPU、電源模塊、信號(hào) 采集模塊、自檢/維護(hù)模塊、無(wú)功補(bǔ)償控制模塊、人機(jī)交互模塊、通信模塊、報(bào)警模塊、防盜 模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。本實(shí)用新型通過(guò)信號(hào)采集模塊得到電網(wǎng)中的三相電壓，三相電流、正 反向有功/無(wú)功功率、功率因數(shù)、脈沖量等數(shù)據(jù)，進(jìn)而可采集各相電壓、電流2到19次的諧 波含量等電量參數(shù)，采集信號(hào)經(jīng)中央控制MPU統(tǒng)計(jì)后可得出瞬時(shí)功率、累計(jì)電量、電壓合格 率統(tǒng)計(jì)、功率因數(shù)合格率統(tǒng)計(jì)、極值統(tǒng)計(jì)、失壓失流斷相統(tǒng)計(jì)、停電統(tǒng)計(jì)、諧波計(jì)算和分析等 分析結(jié)果，對(duì)于異常、越限的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果處理器發(fā)出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警模塊，由報(bào)警模塊對(duì) 相關(guān)人員進(jìn)行告警，必要時(shí)向主站發(fā)出報(bào)警信號(hào)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊可存貯實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù) 據(jù)以及各種日曲線數(shù)據(jù)，在日末形成各種歷史日數(shù)據(jù)，在月末形成各種歷史月數(shù)據(jù)，歷史月 數(shù)據(jù)存貯時(shí)間不少于6個(gè)月，配變計(jì)量監(jiān)測(cè)控制終端的時(shí)間通過(guò)通信模塊輸出的同步時(shí)間 信號(hào)校定，在采集信號(hào)上加上時(shí)間信息。配變計(jì)量監(jiān)測(cè)控制終端采集完的數(shù)據(jù)通過(guò)通信模 塊以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)形式上傳給主站計(jì)算機(jī)，人機(jī)交互模塊可對(duì)重要參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修改及對(duì)信息 的查詢，自檢模塊能自動(dòng)診斷終端主板、I/O板、通信模塊、時(shí)鐘異常，支持遠(yuǎn)程升級(jí)終端軟 件，具有自檢和自恢復(fù)功能，無(wú)功補(bǔ)償控制模塊可按設(shè)置的目標(biāo)功率因數(shù)值對(duì)電容器組進(jìn) 行自動(dòng)投切，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率就地平衡，防盜模塊采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)，與終端組成一 個(gè)整體，安裝簡(jiǎn)單，功耗低，對(duì)非法接近配變及其電力設(shè)施的人員給予警示和阻嚇。此外，本實(shí)施例還包括有紅外/RS232接口模塊和RS485接口模塊，通過(guò)紅外/RS232接口可與PC機(jī)、掌機(jī)等進(jìn)行通訊，完成編程、參數(shù)設(shè)置和抄表，也可對(duì)終端設(shè)置/查詢 各類信息，設(shè)置操作具有口令保護(hù)。RS485 口可以配置為級(jí)聯(lián)接口，實(shí)現(xiàn)互相連接，構(gòu)成級(jí)聯(lián) 采集，其中一臺(tái)為主終端模式，其余為從終端模式，共享主終端的遠(yuǎn)程通訊通道。此外，本實(shí)施例所述的通信模塊為基于GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的Modem，因此可直接應(yīng)用 通過(guò)無(wú)線分組業(yè)務(wù)-碼分多址(GPRS/CDMA)通信方式在配電網(wǎng)和低壓網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，運(yùn) 行可靠性安全性好，穩(wěn)定性高。本實(shí)施例所述的的中央控制MPU為采用工業(yè)級(jí)32位ARM為內(nèi)核的MPU。本設(shè)置采 用工業(yè)級(jí)32位ARM為內(nèi)核的MPU相較于傳統(tǒng)的8位和16位的單片機(jī)，其數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)， 使得本實(shí)用新型的嵌入式系統(tǒng)的功能得到了極大的增強(qiáng)。此外，本實(shí)施例所述的人機(jī)交互模塊包括有鍵盤和IXD顯示屏。本設(shè)置采用鍵盤 輸入，顯示屏顯示技術(shù)成熟，可靠性高，成本低。當(dāng)然本實(shí)用新型還可以采用觸摸屏作為人 機(jī)交互模塊。本實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為FLASH閃存，采用采用FLASH閃存作用數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊容量大、體積小。如圖2所示的本實(shí)用新型的接入圖所示，綜合配電箱的無(wú)功補(bǔ)償模塊、防盜模塊、 環(huán)境控制模塊、電能分配模塊的信號(hào)輸出端分別與本實(shí)用新型的配變電能計(jì)量監(jiān)測(cè)終端的 輸入端連接，采集數(shù)據(jù)經(jīng)由中央控制MPU統(tǒng)計(jì)分析，并將數(shù)據(jù)信息通過(guò)通訊模塊發(fā)送至后 臺(tái)配電管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合配電箱運(yùn)行管理的數(shù)字化。通過(guò)RS485接口可與其他終端相互 連接，構(gòu)成級(jí)聯(lián)采集，其中一臺(tái)為主終端模式，其余為從終端模式，共享主終端的遠(yuǎn)程通訊 通道。如圖3所示的遠(yuǎn)程升級(jí)原理圖所示系統(tǒng)通過(guò)通信模塊從遠(yuǎn)程前置機(jī)下載升級(jí)代 碼，并保存在FLASH閃存內(nèi)，中央控制MPU執(zhí)行命令中的擦除和復(fù)制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)FLASH閃存 的代碼更新。
權(quán)利要求一種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于包括有中央控制MPU、用于供電的電源模塊以及數(shù)據(jù)連接于中央控制MPU上的信號(hào)采集模塊、自檢/維護(hù)模塊、無(wú)功補(bǔ)償控制模塊、人機(jī)交互模塊、通信模塊、報(bào)警模塊、防盜模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于還包括有紅外/RS232接 口模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于還包括有RS485接口模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于所述的通信模 塊為基于GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制解調(diào)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于所述的中央控制MPU為 采用工業(yè)級(jí)32位ARM為內(nèi)核的MPU。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于所述的人機(jī)交互模塊包 括有鍵盤和IXD顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的種配變電能監(jiān)控終端，其特征在于所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為 FLASH閃存。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種配變電能監(jiān)控終端，包括有中央控制MPU、電源模塊、信號(hào)采集模塊、自檢/維護(hù)模塊、無(wú)功補(bǔ)償控制模塊、人機(jī)交互模塊、通信模塊、報(bào)警模塊、防盜模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。本實(shí)用新型基于模塊化設(shè)計(jì)，具有組網(wǎng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201584810SQ200920197588
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉春強(qiáng), 葉方彬, 張洪江, 李峰峰, 歐建有, 潘如海, 王和忠, 王梃, 謝鵬林, 趙建網(wǎng) 申請(qǐng)人:浙江昌泰科技股份有限公司