CN101651362B - 一种电网测控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电网测控系统，该电网测控系统包括位于多个地理位置的电能表、服务器以及多个信息查看终端，电能表与服务器连接，服务器与信息查看终端连接；电能表的数据信息上传到服务器之后，由服务器传给各个信息查看终端。电能表包括电流传感器、电压传感器、计量模块、主控芯片以及通信模块，电流传感器、电压传感器分别通过计量模块与主控芯片连接，主控芯片与通信模块连接。该电网测控系统可方便实现对数据实时采集、传送、监控和管理，无须铺设专用通讯线路且无须专用设备支持，安装简便、便于维护，能以较小的投资迅速提升电网的信息化、自动化及网络化管理水平。

Description

一种电网测控系统
技术领域
本发明涉及一种用于电网测控的系统。
背景技术
目前，在国家电网公司推行智能电网建设的总体要求下，市场上涌现出多种配合电网检测、控制、通信等功能的测控系统。该类测控系统，计量、检测、控制、通讯等功能分散，严重影响了电网系统智能化水平的提高，而且经常发生一些误读、误判操作，给技术人员带来不少麻烦。因此急需设计一种高精度、多功能、高性能的电网测控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电网测控系统，该测控系统具有运行效率高、测控数据准确的优势。
本发明为实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种电网测控系统，包括位于多个地理位置的电能表、服务器以及多个信息查看终端，电能表与服务器连接，服务器与信息查看终端连接；电能表的数据信息上传到服务器之后，由服务器传给各个信息查看终端。
上述服务器包括GPRS驱动内核模块、显示线程模块、召唤线程模块、控制线程模块以及系统界面模块，GPRS驱动内核模块分别通过显示线程模块、召唤线程模块以及控制线程模块与系统界面模块连接；
GPRS驱动内核模块能够汇总各电能表上传的数据信息，通过显示线程模块送系统界面模块显示，GPRS驱动内核模块还能够响应由系统界面模块经召唤线程模块下达的指令，以及由系统界面模块经控制线程模块下达的指令；
召唤线程模块用于指令GPRS驱动内核模块收集各电能表的数据信息；
控制线程模块用于指令GPRS驱动内核模块控制电能表的工作状况。
上述服务器还包括数据库线程模块，该数据库线程模块能够将各电能表上传的数据信息制成表格并存储，便于信息查看终端查看。
上述GPRS驱动内核模块包括底层驱动模块、协议分析线程模块、触发线程模块，底层驱动模块用于接收电能表上传的数据信息，将接收到的数据信息送入协议分析线程模块分析，最后经触发线程模块进入显示线程模块。
上述系统界面模块结合地理信息系统，能够实时显示电能表对应的地理位置。
上述电能表包括电流传感器、电压传感器、计量模块、主控芯片以及通信模块，电流传感器、电压传感器分别通过计量模块与主控芯片连接，主控芯片与通信模块连接。
上述电能表还包括分别与主控芯片连接的输入模块、输出模块、电源模块、FLASH存储模块以及显示模块。
上述主控芯片采用支持实时仿真和嵌入式跟踪的32位ARM7TDMI-S芯片。
上述计量模块采用集成快速傅氏变换算法的计量芯片；通信模块包括GPRS通信模块、红外通信模块以及光电隔离RS485通信模块。
上述FLASH存储模块采用非易失性铁电存储器；电源模块为锂电池与电网双供电模式；显示模块采用LCD显示屏；输入模块包括按键电路和报警电路；输出模块包括电量脉冲输出电路和时钟频率输出电路。
本发明的有益效果：
1、此种电网测控系统，通过底层驱动模块、协议分析线程模块使通信、协议驱动与系统界面程序分离，这种实现方法一方面可使采集速度提高到毫秒级而不影响界面显示，另一方面可无限增添信息查看终端而不影响系统运行速度。
2、系统界面模块结合地理信息系统，将电能表对应的地理位置用地图模型显示，使显示更为直观、准确。
3、数据库线程模块运用多表多索引结构，每天建立一个数据信息表，使得查询数据更加高效实用。并且建立了多个数据索引，以达到易操作的目的。
4、配合电能表，功能集计量、检测、控制、通讯为一体，能以较小的投资迅速提升电网的信息化、自动化及网络化管理水平。
结合使用GPRS无线网络通讯模式和INTERNET网络技术，可方便实现对各电能表数据信息实时采集、传送、监控和管理。无须铺设专用通讯线路，安装简便、便于维护。此种电网测控系统可广泛应用于城镇小区、农村、工矿企业的用电管理系统中。
附图说明
图1为电网测控系统各部件连接框图。
图2为服务器内各部件连接框图。
图3为GPRS驱动内核模块内各部件连接框图。
图4为电能表中各模块的连接框图。
下面结合附图对本发明进行详细说明：
具体实施方式
结合图1至图4，一种电网测控系统，包括位于多个地理位置的电能表、服务器以及多个信息查看终端，电能表与服务器连接，服务器与信息查看终端连接；电能表的数据信息上传到服务器之后，由服务器传给各个信息查看终端。
服务器包括GPRS驱动内核模块、显示线程模块、召唤线程模块、控制线程模块、系统界面模块以及数据库线程模块，GPRS驱动内核模块分别通过显示线程模块、召唤线程模块以及控制线程模块与系统界面模块连接。GPRS驱动内核模块能够汇总各电能表上传的数据信息，通过显示线程模块送系统界面模块显示，GPRS驱动内核模块还能够响应由系统界面模块经召唤线程模块下达的指令，以及由系统界面模块经控制线程模块下达的指令。召唤线程模块用于指令GPRS驱动内核模块收集各电能表的数据信息。控制线程模块用于指令GPRS驱动内核模块控制电能表的工作状况。所述数据库线程模块能够将各电能表上传的数据信息制成表格并存储，便于信息查看终端查看。系统界面模块结合地理信息系统，能够实时显示电能表对应的地理位置。
上述GPRS驱动内核模块包括底层驱动模块、协议分析线程模块、触发线程模块，底层驱动模块用于接收电能表上传的数据信息，将接收到的数据信息送入协议分析线程模块分析，最后经触发线程模块进入显示线程模块。
电能表，包括电流传感器、电压传感器、计量模块、主控芯片以及通信模块，电流传感器、电压传感器分别通过计量模块与主控芯片连接，主控芯片与通信模块连接。
上述电能表还包括分别与主控芯片连接的输入模块、输出模块、电源模块、FLASH存储模块以及显示模块。
上述主控芯片采用支持实时仿真和嵌入式跟踪的32位ARM7TDMI-S芯片。计量模块采用集成快速傅氏变换算法的计量芯片。通信模块包括GPRS通信模块、红外通信模块以及光电隔离RS485通信模块。FLASH存储模块采用非易失性铁电存储器。电源模块为锂电池与电网双供电模式。显示模块采用LCD显示屏。输入模块包括按键电路和报警电路。输出模块包括电量脉冲输出电路和时钟频率输出电路。
电能表的主控芯片选用工业级32位微型处理器，这是一款增强型高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器，丰富的增强I/O端口，并包含标准和先进的通信接口。
计量模块采用电能数据线性度在1000∶1动态范围内线性度为±0.1％。能够精准测量瞬时电压、电流、功率、IRMS、VRMS、有功及无功功率；有功的基波和谐波功率、无功的基波功率、功率因数、频率等。电压、电流、功率等参数采用FFT算法，与此同时插值排序法、动态增益调整、互感器幅值、相角补偿算法及自动环境温度跟踪等措施提高了计量精准度。
电源模块采用三相供电方式，任何一相有电即可保证正常工作，若三相电A、B、C项均无电的状况下，由锂电池供电。
此种电能表在传统电能参数测量的基础上增加了监测控制等功能，整套系统符合DL/T614行业标准要求，技术先进、功能完善、性能可靠，可实现自动抄表、分时计价、线损分析等多项功能。并可以通过远程服务器可对电能表进行遥信、遥脉、遥测、遥控等操作。通过液晶LCD显示各种设置参数和测量数据；多级菜单，汉字显示，直观，清晰。
本发明电网测控系统应用GPRS通信技术具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收处理多个或所有数据采集点的数据，并能够很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求；且通过GPRS无线网络通信可支持UDP、TCP协议，以进行安全可靠、无缝连接的数据透明传输，提高传输效率。通过GPRS网络还可实现对电能表进行远程控制，参数调整、开关等控制操作。系统网络的传输容量大，服务器和每个电能表保持实时连接，数据库可方便的进行维护，数据库采用SQL SERVER网络数据库，可对各种数据进行分析，并可在权限范围内实现局域网或远程数据共享。系统设置多级权限，不同权限的功能有所不同。系统管理员可以根据实际运行情况设置各级权限的信息查看终端，方便整个系统的管理与维护。
在GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对各电能表的控制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。且具备了“跨区域”、“跨台区”集中抄表管理的功能，用户还可以根据授权进行操作设置，以满足不同管理层面的需要。大大避免了因人工抄表造成的误抄、漏抄现象，通过系统实时抄录保证了原始营业数据的准确性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电网测控系统，其特征在于：所述电网测控系统包括位于多个地理位置的电能表、服务器以及多个信息查看终端，电能表与服务器连接，服务器与信息查看终端连接；电能表的数据信息上传到服务器之后，由服务器传给各个信息查看终端；所述服务器包括GPRS驱动内核模块、显示线程模块、召唤线程模块、控制线程模块以及系统界面模块，GPRS驱动内核模块分别通过显示线程模块、召唤线程模块以及控制线程模块与系统界面模块连接；GPRS驱动内核模块能够汇总各电能表上传的数据信息，通过显示线程模块送系统界面模块显示，GPRS驱动内核模块还能够响应由系统界面模块经召唤线程模块下达的指令，以及由系统界面模块经控制线程模块下达的指令；召唤线程模块用于指令GPRS驱动内核模块收集各电能表的数据信息；控制线程模块用于指令GPRS驱动内核模块控制电能表的工作状况；所述服务器还包括数据库线程模块，该数据库线程模块能够将各电能表上传的数据信息制成表格并存储，便于信息查看终端查看；所述GPRS驱动内核模块包括底层驱动模块、协议分析线程模块、触发线程模块，底层驱动模块用于接收电能表上传的数据信息，将接收到的数据信息送入协议分析线程模块分析，最后经触发线程模块进入显示线程模块；所述系统界面模块结合地理信息系统，能够实时显示电能表对应的地理位置。
2.根据权利要求1所述的一种电网测控系统，其特征在于：所述电能表包括电流传感器、电压传感器、计量模块、主控芯片以及通信模块，电流传感器、电压传感器分别通过计量模块与主控芯片连接，主控芯片与通信模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种电网测控系统，其特征在于：所述电能表还包括分别与主控芯片连接的输入模块、输出模块、电源模块、FLASH存储模块以及显示模块。
4.根据权利要求2所述的一种电网测控系统，其特征在于：所述主控芯片采用支持实时仿真和嵌入式跟踪的32位ARM7TDMI-S芯片或ARM Cortex-M3芯片。
5.根据权利要求2所述的一种电网测控系统，其特征在于：所述计量模块采用集成快速傅氏变换算法的计量芯片；通信模块包括GPRS通信模块、红外通信模块以及光电隔离RS485通信模块。
6.根据权利要求3所述的一种电网测控系统，其特征在于：所述FLASH存储模块采用非易失性铁电存储器；电源模块为锂电池与电网双供电模式；显示模块采用LCD显示屏；输入模块包括按键电路和报警电路；输出模块包括电量脉冲输出电路和时钟频率输出电路。
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