CN102497031A - 一种测控终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测控终端，包括：主控模块；主控模块通过第一接口连接遥测模块，遥测模块用于进行配电网馈线上电压和/或电流值的采集，将采集的电压和/或电流值通过第一接口传输给主控模块；主控模块通过第二接口连接遥信模块，遥信模块用于采集一次设备的状态量，将采集的一次设备的状态量通过第二接口传输给主控模块；主控模块通过第三接口连接遥控模块，遥控模块用于通过第三接口接收主控模块的指示，相应控制开关的分合闸；主控模块通过第四接口连接通信模块，通信模块用于支持至少一种通信方式；电源模块，通过第五接口与主控模块连接，用于为测控终端的各个模块提供电能。本发明能够满足不同应用环境对测控终端功能的不同要求。

Description

一种测控终端
技术领域
本申请涉及测控技术，尤其涉及一种测控终端。
背景技术
配电自动化系统主要由主站、通信系统和自动化测控终端设备三大部分构成，形成一个完整的信息传输和处理系统，实现对配电网的远方管理。自动化测控终端设备的任务主要是搜集远方设备的运行状况的数据信息上传至主站、响应主站的控制命令、完成电能质量监控、故障识别、故障隔离和故障定位等。
目前用于配电自动化系统的自动化测控终端设备主要有站所终端(DTU)、馈线终端(FTU)、配变终端(TTU)等。这些终端都拥有自己独特功能，但功能相对独立且有一定的局限性，无法满足不同应用环境对测控终端功能的不同要求。
发明内容
有鉴于此，本申请要解决的技术问题是，提供一种测控终端，能够满足不同应用环境对测控终端功能的不同要求。
为此，本申请实施例采用如下技术方案：
本申请实施例提供一种测控终端，包括：
主控模块，用于通过通信模块将遥测模块采集的电压和/或电流值、遥信模块采集的一次设备的状态量上报主站；还用于通过通信模块接收主站的开关控制命令，相应指示遥控模块控制开关的分合闸；
主控模块通过第一接口连接遥测模块，遥测模块用于进行配电网馈线上电压和/或电流值的采集，将采集的电压和/或电流值通过第一接口传输给主控模块；
主控模块通过第二接口连接遥信模块，遥信模块用于采集一次设备的状态量，将采集的一次设备的状态量通过第二接口传输给主控模块；
主控模块通过第三接口连接遥控模块，遥控模块用于通过第三接口接收主控模块的指示，相应控制开关的分合闸；
主控模块通过第四接口连接通信模块，通信模块用于支持至少一种通信方式；
电源模块，通过第五接口与主控模块连接，用于为测控终端的各个模块提供电能。
通信模块具体用于：支持以下通信方式中的至少一种通信方式：GSM/GPRS、以太网、光纤、CAN总线、RS232/RS485、无线射频、3G、TD-LTE。
通信模块包括：至少一个通信子模块，每个通信子模块支持一种通信方式，各个通信子模块为可热插拔的模块；
所述第四接口包括通信子模块总数个子接口，每一子接口对应一通信子模块；
主控模块包括：
驱动程序存储单元，用于存储各个通信子模块对应的驱动程序；
检测单元，用于检测各个子接口的连接状态；
第一控制单元，用于基于检测单元检测到的子接口的连接状态，根据驱动程序存储单元中存储的驱动程序，相应加载或卸载通信子模块的驱动程序。
检测单元具体用于：检测各个子接口的引脚电平；
第一控制单元具体用于：当检测单元检测到一子接口的引脚电平为第一电平时，加载该子接口对应通信子模块的驱动程序；当检测单元检测到一子接口的引脚电平为第二电平时，卸载该子接口对应通信子模块的驱动程序。
驱动程序存储单元还用于：存储遥测模块和/或遥信模块和/或遥控模块和/或电源模块的驱动程序；
检测单元还用于：检测第一接口和/或第二接口和/或第三接口和/或第五接口的连接状态；
第一控制单元还用于：基于检测单元检测到的所述接口的连接状态，根据驱动程序存储单元中存储的驱动程序，相应加载或卸载所述接口对应模块的驱动程序。
主控模块包括：
第一接收单元，分别通过第一接口与遥测模块、通过第二接口与遥信模块连接，用于通过第一接口接收遥测模块采集的电压和/或电流值、通过第二接口接收遥信模块采集的一次设备的状态量；
第一接收单元与上报单元连接，上报单元用于通过通信模块将第一接收单元接收到的所述电压和/或电流值以及一次设备的状态量上报主站；
第二接收单元，通过第四接口与通信模块连接，用于通过通信模块接收主站的开关控制命令；
指示单元，与第二接收单元连接，且通过第四接口与遥控模块连接，用于根据第二接收单元接收到的开关控制命令，相应指示遥控模块控制开关的分合闸。
主控模块包括：第二控制单元；该终端还包括：人机交互模块；
人机交互模块通过第六接口与主控模块的第二控制单元连接，人机交互模块用于：通过第六接口从第二控制单元获取测控终端的预设参数，在接收到用户的参数调整指令时，通过第六接口指示第二控制单元对所述指令指示的参数进行指令指示的调整；
第二控制单元用于：向人机交互模块发送测控终端的预设参数；还用于接收到参数调整指令时，对指令指示的参数进行指令指示的调整。
第二控制单元还连接至少一个支持无线通信方式的通信子模块对应的子接口，以便通过所述子接口对应的通信子模块与用于对测控终端进行参数调整的手持终端通信。
所述一次设备包括：断路器、开关；所述开关包括：配电柜的开关、柱上开关。
对于上述技术方案的技术效果分析如下：
主控模块用于通过通信模块将遥测模块采集的电压和/或电流值、遥信模块采集的一次设备的状态量上报主站；还用于通过通信模块接收主站的开关控制命令，相应指示遥控模块控制开关的分合闸；主控模块通过第一接口连接遥测模块，遥测模块用于进行配电网馈线上电压和/或电流值的采集，将采集的电压和/或电流值通过第一接口传输给主控模块；主控模块通过第二接口连接遥信模块，遥信模块用于采集一次设备的状态量，将采集的一次设备的状态量通过第二接口传输给主控模块；主控模块通过第三接口连接遥控模块，遥控模块用于通过第三接口接收主控模块的指示，相应控制开关的分合闸；主控模块通过第四接口连接通信模块，通信模块用于支持至少一种通信方式；电源模块，通过第五接口与主控模块连接，用于为测控终端的各个模块提供电能。测控终端功能多样，可以满足不同应用环境对测控终端功能的不同要求，从而可以适用于更多的应用环境中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例第一种测控终端结构示意图；
图2为本申请实施例测控终端通信模块与主控模块的实现结构示意图。
具体实施方式
以下，结合附图详细说明本申请实施例测控终端的实现。
图1为本申请实施例测控终端结构示意图，如图1所示，该装置包括：主控模块110、通信模块120、遥测模块130、遥信模块140、遥控模块150以及电源模块160；其中，
主控模块110，用于通过通信模块120将遥测模块130采集的电压和/或电流值、遥信模块140采集的一次设备的状态量上报主站；还用于通过通信模块接收主站的开关控制命令，相应指示遥控模块150控制开关的分合闸；
其中，所述一次设备可以包括：配电网中的断路器、开关等。所述开关可以包括：配电柜的开关、柱上开关等等。
主控模块110通过第一接口连接遥测模块130，遥测模块130用于进行配电网馈线上电压和/或电流值的采集，将采集的电压和/或电流值通过第一接口传输给主控模块110；
主控模块110通过第二接口连接遥信模块140，遥信模块140用于采集一次设备的状态量，将采集的一次设备的状态量通过第二接口传输给主控模块110；
主控模块110通过第三接口连接遥控模块150，遥控模块150用于通过第三接口接收主控模块110的指示，相应控制开关的分合闸；
主控模块110通过第四接口连接通信模块120，通信模块120用于支持至少一种通信方式，以便协助主控模块110与主站进行通信；
电源模块160，与主控模块110连接，用于为测控终端的各个模块提供电能。
其中，主控模块110与遥测模块130、遥信模块140、遥控模块150、电源模块160等模块可以通过CAN总线连接。
图1所示的测控终端中包括：主控模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块等模块，可以实现对于电压和/或电流值的采集、一次设备的状态量的采集，还可以响应主站对于开关的开关控制命令，测控终端的功能多样，可以满足不同应用环境对测控终端功能的不同要求，从而可以适用于更多的应用环境中。
优选地，如图1所示，所述主控模块110可以包括：
第一接收单元1101，分别通过第一接口与遥测模块130、通过第二接口与遥信模块140连接，用于通过第一接口接收遥测模块130采集的电压和/或电流值、通过第二接口接收遥信模块140采集的一次设备的状态量；
第一接收单元1101与上报单元1102连接，上报单元1102通过第四接口与通信模块120连接；上报单元1102用于通过通信模块将第一接收单元1101接收到的所述电压和/或电流值以及一次设备的状态量上报主站；
第二接收单元1103，通过第四接口与通信模块120连接，用于通过通信模块120接收主站的开关控制命令；
指示单元1104，与第二接收单元1103连接，且通过第三接口与遥控模块150连接，用于根据第二接收单元1103接收到的开关控制命令，通过第三接口相应指示遥控模块150控制开关的分合闸。
优选地，所述通信模块120具体可以用于：支持使用以下通信方式中的至少一种通信方式，以协助主控模块与主站通信：全球移动通讯系统(GSM，Global System of Mobile communication)/通用分组无线服务技术(GPRS，General Packet Radio Service)、以太网、光纤、控制器局域网络(CAN，ControllerArea Network)总线、RS232/RS485、无线射频、第三代移动通信技术(3G，3rd-generation)、TD-SCDMA长期演进(TD-LTE，TD-SCDMA Long TermEvolution)；
通信模块120可以包括：至少一个通信子模块，每个通信子模块支持一种通信方式，各个通信子模块为可热插拔的模块。例如，如图2所示，所述通信模块120可以包括以下结构：
GSM/GPRS子模块，用于使用GSM/GPRS通信方式进行通信；
以太网子模块，用于使用以太网通信方式进行通信；
光纤子模块，用于使用光纤通信进行通信；
CAN总线子模块，用于使用CAN总线的通信方式进行通信；
RS232/RS485子模块，用于使用RS232/RS485通信方式进行通信；
无线射频子模块，用于使用无线射频的通信方式进行通信；
3G子模块，用于使用3G通信方式进行通信；
TD-LTE子模块，用于使用TD-LTE通信方式进行通信。
以上的通信子模块可以通过可热插拔的模块实现。此时，用于连接主控模块110和通信模块120的第四接口可以包括：通信子模块数量个子接口，每一子接口对应一通信子模块，用于连接通信子模块与主控模块110。
相对应的，如图2所示，主控模块110还可以包括：
驱动程序存储单元1105，用于存储各个通信子模块对应的驱动程序；
检测单元1106，用于检测各个子接口的连接状态；
第一控制单元1107，用于基于检测单元1106检测到的子接口的连接状态，根据驱动程序存储单元1105中存储的驱动程序，相应加载或卸载通信子模块的驱动程序。
具体的，检测单元1106具体可以用于：检测各个子接口的引脚电平；
第一控制单元1107具体可以用于：当检测单元检测到一子接口的引脚电平为第一电平时，加载该子接口对应通信子模块的驱动程序；当检测单元检测到一子接口的引脚电平为第二电平时，卸载该子接口对应通信子模块的驱动程序。
其中，第一电平和第二电平可以在实际应用中具体设定，这里并不限制，例如，第一电平可以为高电平，第二电平可以为低电平；或者，第一电平可以为低电平，第二电平可以为高电平；或者，也可以设置第一电平和第二电平的具体数值等。
具体的，检测单元1106检测到某一子接口的连接状态为连接时，也即某一通信子模块插入时，第一控制单元1107加载该通信子模块对应的驱动程序；检测单元1106检测到某一子接口的连接状态为未连接，也即某一通信子模块拔出时，第一控制单元1107卸载该通信子模块对应的驱动程序。通过驱动程序的加载，保证通信子模块的正常工作；通过驱动程序的卸载，节省驱动程序在主控模块110中占用的系统资源，提高主控模块110的处理效率。
基于以上描述，本申请实施例中将通信模块通过多个可热插拔的通信子模块实现，从而可以在实际应用中选择所需使用的通信方式，进而选择该通信方式对应的通信子模块插入对应的子接口中，主控模块110即可以通过该通信子模块实现与主站或者其他终端，例如后续所述手持终端等的通信。从而，将通信模块通过多个可热插拔的通信子模块实现，可根据实际的需要灵活配置通信方式，提高了测控终端使用的灵活性和对于环境的适应性。而且，通信子模块可以分别集成于不同的插件上，方便对于某一通信子模块的扩展，解决现有技术中由于将所有模块集成于同一印刷电路板(PCB)上所造成的扩展困难，扩展成本高的问题；另外，需要增加某一种新的通信方式时，只需在驱动程序存储单元1105中存储该新通信方式对应通信子模块的驱动程序，并且配置某一使用已有子接口的该新的通信方式对应的通信子模块，则实现了测控终端新的通信方式的扩展，从这一角度上，也可以解决现有技术中由于将所有模块集成于同一PCB板上所造成的扩展困难，扩展成本高的问题。
优选地，如图1所示，所述测控终端还可以包括：
人机交互模块170，通过第六接口与主控模块110连接，用于通过第六接口从主控模块110获取测控终端的预设参数，在接收到用户的参数调整指令时，通过第六接口指示主控模块110对所述指令指示的参数进行指令指示的调整；
相应的，主控模块110可以进一步包括：
第二控制单元1108，通过第六接口与人机交互模块170连接，用于通过第六接口向人机交互模块170发送测控终端的预设参数，还用于接收到参数调整指令时，对指令指示的参数进行指令指示的调整。
实际应用中，人机交互模块可以包括显示器，通过显示器向用户显示获取到的所述测控终端的预设参数，进而接收用户通过触摸屏、键盘、鼠标等方式输入的对于某一个或多个参数所需调整到的参数值，相应的生成参数调整指令，将该参数调整指令通过第六接口发送给主控模块110，相应的，主控模块110根据该指令将对应参数调整为用户输入的所述参数值。
一般的人机交互模块170可以设置于测控终端的主体中，或者，在实际应用中可能测控终端会设置于用户难以到达的位置，例如电线杆上，用户很难直接接触到测控终端的主体，进而通过人机交互模块170进行测控终端参数的调整，此时，可以通过手持终端来进行测控终端的参数调整，此时，主控模块110中的第二控制单元1108还可以连接某些通过无线通信方式进行通信的通信子模块对应的子接口，例如图2中所示的无线射频子模块1206对应的子接口以及RS232/RS485子模块1205对应的子接口，进而通过这些子接口连接的通信子模块与手持终端进行通信，进而实现对于测控终端某些参数的调整。
在实际应用中，和通信模块可以热插拔类似的，遥测模块、遥信模块、遥控模块、电源模块、人机交互模块等模块也可以设置为可热插拔的模块，从而将不同的模块集成在不同的插件上，实现即插即用，方便模块的扩展。此时，驱动程序存储单元1105还可以用于：存储遥测模块和/或遥信模块和/或遥控模块和/或电源模块和/或人机交互模块的驱动程序；
检测单元1106还可以用于：检测第一接口和/或第二接口和/或第三接口和/或第五接口和/或第六接口的连接状态；
第一控制单元1107基于检测单元1106检测到的前述第一接口和/或第二接口和/或第三接口和/或第四接口和/或第五接口和/或第六接口的连接状态，根据驱动程序存储单元1105中存储的驱动程序，相应加载或卸载所述接口对应模块的驱动程序。
与检测所述子接口的连接状态类似的，检测单元1106也可以通过检测前述接口的引脚电平实现对接口连接状态的检测，这里不赘述。
通过前述技术方案，可以实现遥测模块和/或遥信模块和/或遥控模块和/或电源模块和/或人机交互模块等模块的即插即用，方便模块的扩展。
这样，本申请实施例的测控终端采用背板总线式结构、积木式设计，各个模块集成于不同的可热插拔的插件上，即插即用，扩展方便，且降低了扩展难度和成本。
所述主控模块110可以通过双处理器结构实现，其中一个作为主处理器，一个作为协处理器；例如，主处理器可以通过32位高主频工业级ARM9芯片例如AM1808作为所述主处理器，用于运行测控终端的操作系统；采用32位DSP芯片例如TMS320 C6713作为协处理器，用于完成前述主控模块110所需实现的各种功能，也即前述主控模块110所包含的各个单元都可以设置于协处理器中，实现对应的功能。ARM9芯片与DSP芯片之间可以通过HPI接口进行通信；芯片AM1808和芯片TMS320 C6713均拥有大容量的程序空间、RAM、I/O信号以及CAN、SCI、SPI等接口，这些接口可以作为上述第一接口～第五接口，与通信模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块等进行连接，从而可减少外围存储和辅助芯片，有效降低成本，提高系统可靠性。
另外，所述遥测模块130可以根据实际应用环境完成对应路数的电压信号和电流信号的采集，例如完成8路电压信号和16路电流信号的采集功能等，这里并不限定。在实际应用中，遥测模块130可以包括：电压互感器PT、电流互感器CT、模拟开关以及A/D转换器；其中，
电压信号经电压互感器PT、电流信号经电流互感器CT后，经过模拟开关与A/D转换器连接。例如，A/D转换器可以选用16位精度的ADS8412。ADS8412是TI公司生产的一种2Msps采样速率的16位逐次逼近模数转换器。协处理器例如TMS320 C6713的通用引脚分别与模拟开关和ADS8412的控制引脚相连，模拟开关用于将24路模拟输入信号切换到ADS8412，然后将切换后的信号进行采样。将ADS8412与TMS320 C6713之间的并行总线作为第一接口，将采样值传输到作为协处理器的TMS320 C6713中。
在实际应用中，所述电源模块160可以支持现场采电和/或后备电源等电源工作方式。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述的本申请实施方式，并不构成对本申请保护范围的限定。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测控终端，其特征在于，包括：
主控模块，用于通过通信模块将遥测模块采集的电压和/或电流值、遥信模块采集的一次设备的状态量上报主站；还用于通过通信模块接收主站的开关控制命令，相应指示遥控模块控制开关的分合闸；
主控模块通过第一接口连接遥测模块，遥测模块用于进行配电网馈线上电压和/或电流值的采集，将采集的电压和/或电流值通过第一接口传输给主控模块；
主控模块通过第二接口连接遥信模块，遥信模块用于采集一次设备的状态量，将采集的一次设备的状态量通过第二接口传输给主控模块；
主控模块通过第三接口连接遥控模块，遥控模块用于通过第三接口接收主控模块的指示，相应控制开关的分合闸；
主控模块通过第四接口连接通信模块，通信模块用于支持至少一种通信方式；
电源模块，通过第五接口与主控模块连接，用于为测控终端的各个模块提供电能。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，通信模块具体用于：支持以下通信方式中的至少一种通信方式：GSM/GPRS、以太网、光纤、CAN总线、RS232/RS485、无线射频、3G、TD-LTE。
3.根据权利要求1或2所述的终端，其特征在于，通信模块包括：至少一个通信子模块，每个通信子模块支持一种通信方式，各个通信子模块为可热插拔的模块；
所述第四接口包括通信子模块总数个子接口，每一子接口对应一通信子模块；
主控模块包括：
驱动程序存储单元，用于存储各个通信子模块对应的驱动程序；
检测单元，用于检测各个子接口的连接状态；
第一控制单元，用于基于检测单元检测到的子接口的连接状态，根据驱动程序存储单元中存储的驱动程序，相应加载或卸载通信子模块的驱动程序。
4.根据权利要求3所述的终端，其特征在于，检测单元具体用于：检测各个子接口的引脚电平；
第一控制单元具体用于：当检测单元检测到一子接口的引脚电平为第一电平时，加载该子接口对应通信子模块的驱动程序；当检测单元检测到一子接口的引脚电平为第二电平时，卸载该子接口对应通信子模块的驱动程序。
5.根据权利要求3所述的终端，其特征在于，驱动程序存储单元还用于：存储遥测模块和/或遥信模块和/或遥控模块和/或电源模块的驱动程序；
检测单元还用于：检测第一接口和/或第二接口和/或第三接口和/或第五接口的连接状态；
第一控制单元还用于：基于检测单元检测到的所述接口的连接状态，根据驱动程序存储单元中存储的驱动程序，相应加载或卸载所述接口对应模块的驱动程序。
6.根据权利要求1或2所述的终端，其特征在于，主控模块包括：
第一接收单元，分别通过第一接口与遥测模块、通过第二接口与遥信模块连接，用于通过第一接口接收遥测模块采集的电压和/或电流值、通过第二接口接收遥信模块采集的一次设备的状态量；
第一接收单元与上报单元连接，上报单元用于通过通信模块将第一接收单元接收到的所述电压和/或电流值以及一次设备的状态量上报主站；
第二接收单元，通过第四接口与通信模块连接，用于通过通信模块接收主站的开关控制命令；
指示单元，与第二接收单元连接，且通过第四接口与遥控模块连接，用于根据第二接收单元接收到的开关控制命令，相应指示遥控模块控制开关的分合闸。
7.根据权利要求3所述的终端，其特征在于，主控模块包括：第二控制单元；该终端还包括：人机交互模块；
人机交互模块通过第六接口与主控模块的第二控制单元连接，人机交互模块用于：通过第六接口从第二控制单元获取测控终端的预设参数，在接收到用户的参数调整指令时，通过第六接口指示第二控制单元对所述指令指示的参数进行指令指示的调整；
第二控制单元用于：向人机交互模块发送测控终端的预设参数；还用于接收到参数调整指令时，对指令指示的参数进行指令指示的调整。
8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，第二控制单元还连接至少一个支持无线通信方式的通信子模块对应的子接口，以便通过所述子接口对应的通信子模块与用于对测控终端进行参数调整的手持终端通信。
9.根据权利要求1或2所述的终端，其特征在于，所述一次设备包括：断路器、开关；所述开关包括：配电柜的开关、柱上开关。
CN201110448497XA 2011-12-28 2011-12-28 一种测控终端 Active CN102497031B (zh)

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