專利名稱：一種電氣監測設備多協議網關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣監測技術領域，特別是涉及ー種電氣監測設備多協議網關。
背景技術：
輸電線路及變電站中常用電エ材料或電氣設備包括線路電纜、變壓器、斷路器、互感器、隔離開關、母排等。上述電氣設備待測的狀態量通常有故障、溫度、振動、絕緣、磨損、密度微水、全周期壽命等。針對不同電氣設備，已有廠家研發了相應的狀態監測裝置，如輸電線路在線監測系統、電纜故障測距系統、高壓開關柜斷路器溫度監測系統、變壓器振動噪聲監測系統、絕緣子局放監測系統、電動汽車充電樁監測裝置、智能家居監測系統等。然而，由于各個監測設備的生產廠家、監測方法、通信接ロ及所使用的通信協議各不相同，導致了當前電氣設備仍以小范圍、分布式監測為主，各個監測點的信息只能在小區域范圍觀測和存儲，無法統ー調度、共享和管理，系統信息實時性不佳，若需將監測數據遠傳，則必須在這些監測設備上分別加裝價格昂貴的通信裝置，成本將大大増加。隨著智能電網的發展，智能監測設備數量會快速増加，將給供電公司帶來巨大經濟負擔。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種可將不同電氣監測設備、不同通信方式及不同通信協議的數據進行解析、整合，再通過以太網發送至遠端控制中心的電氣監測設備多協議網關。本實用新型所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本實用新型是一種電氣監測設備多協議網關，其特點是:包括STM32單片機控制系統、開關電源模塊、電力線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊、USB總線通信模塊、以太網通信模塊及通信速率控制撥碼盤模塊；所述的開關電源模塊與STM32單片機控制系統的電源接ロ相連，所述的電カ線載波通信模塊、以太網通信模塊與STM32單片機控制系統的SPI接ロ相連，所述的RS232通信模塊、RS485通信模塊與STM32單片機控制系統的USART接ロ相連，所述的CAN總線通信模塊與STM32單片機控制系統的CAN接ロ相連，所述的USB總線通信模塊與STM32單片機控制系統的USB接ロ相連，所述的通信速率控制撥碼盤模塊與STM32單片機控制系統的GPIO接ロ相連。本實用新型所述的電氣監測設備多協議網關技術方案中:所述的以太網通信模塊優選由以太網通信控制器和帶網絡變壓器的RT45座組成。本實用新型所述的電氣監測設備多協議網關技術方案中:所述的通信速率控制撥碼盤模塊優選自RS232波特率控制撥碼盤、RS485波特率控制撥碼盤、電カ線載波通信速率撥碼盤及以太網通信速率撥碼盤。本實用新型中所述的開關電源，可以采用開關電源控制芯片LinkZero-AX開發，最終達到2.5ff,5V, 500mA的交流輸入要求，給網關提供工作電源。所述的電力線載波通信模塊可以采用TR-ZBTXMKC01A電カ線寬帶載波通信模塊開發，達到200Mbps的速率及OFDM調制解調功能。所述的RS232通信模塊，可以采用ST3232芯片開發，TTL電平，帶有DB9接ロ。所述的RS485通信模塊，可以采用MAX485芯片開發，TTL電平。所述的CAN總線通信模塊，可以采用L9616芯片開發，TTL電平，帶有DB9接ロ。本實用新型所述的電氣監測設備多協議網關，可安置在變電站或其他監測點，統ー收發各種電氣監測設備協議的監測數據，保證各類數據不沖突、不丟失。本實用新型可支持如下通信接ロ及協議:1.電カ線載波通信(TCP/IP協議)；2.RS232串ロ通信(Modbus協議)；3.RS485串ロ通信(Modbus協議)、4.CAN總線通信(CAN總線協議2.0) ；5.USB總線通信(USB總線協議)；6.以太網通信(TCP/IP協議)。本實用新型實現將不同電氣監測設備、不同通信方式及不同通信協議的數據進行解析、整合，再發送至遠端控制中心；具體為接收電カ線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊及USB總線通信模塊所傳輸的數據，將這些數據進行解析、整合，再通過以太網通信模塊傳送至遠端控制中心進行具體分析。在網關工作吋，電カ線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊及以太網通信模塊的通信速率通過所述通信速率控制撥碼盤模塊進行實時調節；網關工作電源由所述開關電源模塊提供。本實用新型電氣監測設備多協議網關的技術方案中，各元器件、模塊及控制系統如無特別說明，均可以使用現有技術中公開的可適用于本實用新型的元器件、模塊及控制系統。與現有技術相比，本實用新型設計合理，可保證各類數據不沖突、不丟失，能極大的提高電氣設備監測的管理、調度及信息化能力，促進智能電網的發展。
圖1為本實用新型電氣監測設備多協議網關的整體結構框圖；圖2為RS232通信模塊的電路圖；圖3為RS485通信模塊的電路圖；圖4為CAN總線通信模塊的電路圖；圖5為以太網通信模塊的電路圖。
具體實施方式
以下參照附圖，進一歩描述本實用新型的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進ー步地理解本實用新型，而不構成對其權利的限制。實施例1,參照圖1-5, —種電氣監測設備多協議網關。如圖1所示，電氣監測設備多協議網關:它包括STM32單片機控制系統1、開關電源模塊2、電カ線載波通信模塊3、RS232通信模塊4、RS485通信模塊5、CAN總線通信模塊
6、USB總線通信模塊7、以太網通信模塊8及通信速率控制撥碼盤模塊9。所述開關電源模塊2與所述STM32單片機控制系統I的電源接ロ相連，所述電カ線載波通信模塊3、以太網通信模塊8與所述STM32單片機控制系統I的SPI接ロ相連，所述RS232通信模塊4、RS485通信模塊5與所述STM32單片機控制系統I的USART接ロ相連，所述CAN總線通信模塊6與所述STM32單片機控制系統I的CAN接ロ相連，所述USB總線通信模塊7與所述STM32單片機控制系統I的USB接ロ相連，所述通信速率控制撥碼盤模塊9與所述STM32單片機控制系統I的GPIO接ロ相連。所述通信速率控制撥碼盤模塊9選自RS232波特率控制撥碼盤、RS485波特率控制撥碼盤、電カ線載波通信速率撥碼盤及以太網通信速率撥碼盤；在網關工作時，實時調節各通信模塊的通信速率。如圖2所示，所述RS232通信模塊4，采用ST3232電平轉化芯片開發，TTL電平，帶有DB9接ロ ；DB9的6接ロ與2接ロ分別與ST3232電平轉化芯片的Tl_out、Rl_in接ロ相連。如圖3所示，所述RS485通信模塊5，采用MAX485芯片開發，TTL電平。如圖4所示，所述CAN總線通信模塊6，采用L9616芯片開發，TTL電平，帶有DB9接ロ ；DB9的6接ロ與2接ロ分別與L9616芯片的CANL、CANH接ロ相連。如圖5所示，所述以太網通信模塊8，其特征在干:它包括以太網通信控制器及帶網絡變壓器的RT45座；所述以太網通信控制器可采用ENC28J60控制器；所述帶網絡變壓器的RT45座可采用HR911105A ；HR911105A的L+接ロ、R+接ロ分別通過電阻串聯后與ENC28J60控制器的LEDA、LEDB接ロ相連。具體工作吋，網關接收所述電カ線載波通信模塊3、RS232通信模塊4、RS485通信模塊5、CAN總線通信模塊6及USB總線通信模塊7所傳輸的數據，將這些數據進行解析、整合，再通過所述以太網通信模塊8傳送至遠端控制中心進行具體分析；在網關工作時，所述電カ線載波通信模塊3、RS232通信模塊4、RS485通信模塊5及以太網通信模塊8的通信速率通過所述通信速率控制撥碼盤模塊9進行實時調節；網關工作電源由所述開關電源模塊2提供。
權利要求1.一種電氣監測設備多協議網關，其特征在于:包括STM32單片機控制系統、開關電源模塊、電カ線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊、USB總線通信模塊、以太網通信模塊及通信速率控制撥碼盤模塊； 所述的開關電源模塊與STM32單片機控制系統的電源接ロ相連，所述的電力線載波通信模塊、以太網通信模塊與STM32單片機控制系統的SPI接ロ相連，所述的RS232通信模塊、RS485通信模塊與STM32單片機控制系統的USART接ロ相連，所述的CAN總線通信模塊與STM32單片機控制系統的CAN接ロ相連，所述的USB總線通信模塊與STM32單片機控制系統的USB接ロ相連，所述的通信速率控制撥碼盤模塊與STM32單片機控制系統的GPIO接ロ相連。
2.根據權利要求1所述的電氣監測設備多協議網關，其特征在于:所述的以太網通信模塊由以太網通信控制器和帶網絡變壓器的RT45座組成。
3.根據權利要求1所述的電氣監測設備多協議網關，其特征在于:所述的通信速率控制撥碼盤模塊選自RS232波特率控制撥碼盤、RS485波特率控制撥碼盤、電カ線載波通信速率撥碼盤及以太網通信速率撥碼盤。
專利摘要本實用新型是一種電氣監測設備多協議網關，包括STM32單片機控制系統，STM32單片機控制系統分別與開關電源模塊、電力線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊、USB總線通信模塊、以太網通信模塊及通信速率控制撥碼盤模塊連接。本實用新型實現將不同電氣監測設備、不同通信方式及不同通信協議的數據進行解析、整合，再發送至遠端控制中心；將這些數據進行解析、整合，再通過以太網通信模塊傳送至遠端控制中心進行具體分析。本實用新型設計合理，可保證各類數據不沖突、不丟失，能極大的提高電氣設備監測的管理、調度及信息化能力，促進智能電網的發展。
文檔編號H04L12/66GK202949447SQ20122058855
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者衡思坤, 朱立位, 尹雷, 馮凱, 郭昊坤, 應展烽, 賈子昊, 張博為 申請人:江蘇省電力公司連云港供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網公司, 南京理工大學連云港研究院