CN104731068A - 用于配电系统的数据采集控制装置 - Google Patents

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Abstract

用于配电系统的数据采集控制装置，包括微控制装置、采集/控制模块组，采集/控制模块组包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块中的至少1种模块，这五种模块的外壳的正面两侧均设置有卡槽，背面两侧均设置有卡板，采集/控制模块组中的各模块通过卡板和卡槽卡接在一起；微控制装置的正面或背面设置有插板，该插板能够卡入采集/控制模块组中靠近微控制装置的模块的卡槽中。本发明的采集/控制模块组采用插接式连接并与微控制装置配合使用，可以根据用户的需求选择不同的数据采集模块和数据控制模块，对不同的系统进行控制，管理和控制灵活、方便，而且大幅节省成本。

Description

用于配电系统的数据采集控制装置
技术领域
本发明涉及配电技术领域，具体地，涉及一种用于配电系统的数据采集控制装置。
背景技术
低压配电设备作为电力系统的末端环节，其功能和性能直接影响着电能的质量，传统的低压配电设备主要由断路器、隔离开关、互感器、一次回路、二次回路等几个主要部分组装而成。随着智能电网的建设，要求系统监控能提供方便、直观的关于电能质量更为准确的实时信息，实现对配电和监控设备以及智能型元器件的监控、保护和控制通信。
目前，许多重要场所都采用了低压智能配电系统，例如医院的重症监护室、污水处理、风电站水处理、光伏站、制造工厂等需要复杂监控和控制的场所，通过低压配电系统对电能质量各个参数进行监控。
现有技术中的低压智能配电系统一般对不同的电参数采用不同的采集或控制模块，每个模块单独配置微控制模块并与后台监控装置进行单独通信，而微控制模块价格高昂，因而整个配电系统成本较高、管理复杂。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种低成本、易于管理的用于配电系统的数据采集控制装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
用于配电系统的数据采集控制装置，包括微控制装置、卡接在微控制装置正面或背面的采集/控制模块组，所述采集/控制模块组包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块中的至少1种模块，所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块的外壳的正面设置有卡槽，背面设置有卡板，采集/控制模块组中的各模块通过卡板和卡卡接在一起；所述微控制装置的正面或背面设置有插板，该插板能够卡入采集/控制模块组中靠近微控制装置的模块的卡槽中。
作为本发明的进一步改进，所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块的外壳为金属外壳。
优选的，所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、三相电参数测量模块的外壳为铝合金外壳。
优选的，所述微控制装置为微处理器或耦合器。
作为本发明的又一改进，所述外壳包括前面板、后面板和两个侧板。
进一步，所述前面板的左右两侧均向外延伸构成延伸板，该延伸板末端连接有一个平板，延伸板垂直于该平板连接在该平板的中心线上，该平板远离后面板的一端还连接有一个直板，直板平行于前面板设置，所述直板、延伸板以及位于直板和延伸板之间的平板构成卡槽。
进一步，所述后面板两侧均设置有卡板，卡板与后面板位于同一平面上。
进一步，所述侧板为一个整板。
综上，本发明的有益效果是：
1、本发明的采集/控制模块组中的各模块采用插接式连接并与微控制装置配合使用，可以根据用户的需求选择不同的数据采集模块和数据控制模块，对不同的系统进行控制，管理和控制灵活、方便，而且大幅节省成本；
2、本发明可以用于已经搭建完善的成套的低压配电系统，安装时只需要将本发明直接安装到开关柜中并进行接线即可，不需要对原成套的低压配电系统进行改动，安装方便；
3、本发明的采集/控制模块组的各模块采用金属外壳且侧板上不开设散热孔，具有良好的屏蔽作用和抗导电粉尘性能，并且能保证良好的散热性能。
附图说明
图1是本发明的俯视图；
图2是采集/控制模块组中的模块的卡槽和卡板的结构示意图；
图3是本发明的侧视图。
附图中标记及相应的零部件名称：1-微控制装置；2-采集/控制模块组；21-开关量输入模块；22-开关量输出模块；23-模拟量输入模块；24-模拟量输出模块；25-三相电参数测量模块；3-卡槽；31-平板；32-直板；4-卡板；5-插板。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，用于配电系统的数据采集控制装置，包括微控制装置1和卡接在微控制装置1背面的采集/控制模块组2。
所述采集/控制模块组2包括开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25中的至少1种模块，所述开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25的外壳的正面设置有卡槽3，背面设置有卡板4，采集/控制模块组2中的各模块通过卡板4和卡槽3依次卡接在一起，前一个模块的卡板4卡入后一个模块的卡槽3中。
所述微控制装置1的背面设置有插板5，该插板5能够卡入采集/控制模块组2中靠近微控制装置1的模块的卡槽3中，插板5卡入采集/控制模块组2中靠近微控制装置1的模块的卡槽3中时，采集/控制模块组2就卡接在微控制装置1的背面。
前述采集/控制模块组2卡接在微控制装置1的背面、采集/控制模块组2中各模块的卡接都是非永久性连接，可以随时拔下，也能随时卡接上去。
本实施例中的微控制装置1主要用于对采集/控制模块组2中各模块进行控制和管理，本实施例中采用微处理器或耦合器。前述开关量输入模块21用于采集开关量信号；开关量输出模块22用于输出开关量信号；模拟量输入模块23用于采集模拟量信号；模拟量输出模块24用于输出模拟量信号；三相电参数测量模块25用于采集三相电参数例如但不限于三相的电压、电流、功率。本实施例中的微控制装置1以及采集/控制模块组2中的各模块所采用的软件和内部硬件电路结构均为现有技术，本发明不对软件和电路进行任何改进。
实际应用中，插板5也可设置在微控制装置1的正面，使采集/控制模块组2卡接在微控制装置1的正面；采集/控制模块组2可以仅为开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25中的1种或多种，可以根据用户的需求选择不同的模块插接到微控制装置1上，对不同的系统进行控制，例如在只需要对开关量进行采集和控制的系统中，只需要插接开关量输入模块21、开关量输出模块22即可，因此本实施例中的用于配电系统的数据采集控制装置的管理和控制灵活、方便，而且大幅节省成本。在插接各模块时，各模块的顺序任意调整，图3为采集/控制模块组2仅选用开关量输入模块21、开关量输出模块22、三相电参数测量模块25时的侧视图。
实施例2：
在实施例1的基础上，为了使采集/控制模块组2中相邻两个模块的插接更加方便，本实施例中对卡板4和卡槽3的结构进行进一步改进：
如图2所示，所述外壳包括顶板、前面板、后面板和两个侧板,所述前面板的左右两侧均向外延伸构成延伸板，该延伸板末端连接有一个平板31，延伸板垂直于该平板31连接在该平板31的中心线上，该平板31远离后面板的一端还连接有一个直板32，直板32平行于前面板设置，所述直板32、延伸板以及位于直板32和延伸板之间的平板31构成卡槽3，位于直板32和延伸板之间的平板31为卡槽3的槽底；所述后面板左、右两侧均设置有卡板，2个卡板4分别连接在后面板的左、右两侧且与后面板位于同一平面上。采用前述结构，采集/控制模块组2的相邻两个模块的插接和拆卸更加方便和易于控制。
所述外壳的前面板和后面板还设有数据总线通孔，用于将模块连接数据总线，一般而言，模块壳体内部设置有弹片，该弹片连接相应所在模块的数据输出端，弹片部分伸出数据总线通孔，相邻两个模块插接在一起时，后一个模块的弹片连接前一个模块的弹片，产生电连接，接入数据总线，这些模块通过该数据总线与微控制装置1通信。这些模块与微控制装置1可以采用EBUS进行通信，EBUS是德国倍福公司使用的LVDS（Low Voltage Differental Signaling）标准定义的数据传输标准。
所述外壳的顶板上开设有通信线缆通孔，通信线缆用于模块采集外部数据或向外部发送控制指令，即用于模块与外部设备相连，该通信线缆可以但不限于采用CAN总线。
实施例3：
现有技术中的低压智能配电系统的使用的各模块的壳体表面（一般在壳体的侧板上）开设有散热通孔，粉尘容易进入壳体内部，影响模块的使用寿命，而且抗干扰能力差，容易受到电磁干扰。
因此本实施例在实施例2的基础上，上述开关量输入模块21、开关量输出模块22、模拟量输入模块23、模拟量输出模块24、三相电参数测量模块25的外壳为金属外壳，本实施例中采用铝合金外壳。此外，外壳的两个侧板均各采用一个整板制成，即侧板上不开设散热孔。侧板不开设散热孔就能有效防止粉尘进入外壳内，具有良好的抗导电粉尘性能；而采用金属外壳不仅能在无散热孔的情况下保证良好的散热性能，而且还能有效屏蔽电磁干扰，抗干扰能力强。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.用于配电系统的数据采集控制装置，包括微控制装置（1），其特征在于，还包括卡接在微控制装置（1）正面或背面的采集/控制模块组（2），所述采集/控制模块组（2）包括开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）中的至少1种模块，所述开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）的外壳的正面设置有卡槽（3），背面设置有卡板（4），采集/控制模块组（2）中的各模块通过卡板（4）和卡槽（3）卡接在一起；
所述微控制装置（1）的正面或背面设置有插板（5），该插板（5）能够卡入采集/控制模块组（2）中靠近微控制装置（1）的模块的卡槽（3）中。
2.根据权利要求1所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）的外壳为金属外壳。
3.根据权利要求1所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述开关量输入模块（21）、开关量输出模块（22）、模拟量输入模块（23）、模拟量输出模块（24）、三相电参数测量模块（25）的外壳为铝合金外壳。
4.根据权利要求1至3任一所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述微控制装置（1）为微处理器或耦合器。
5.根据权利要求1至3任一所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述外壳包括前面板、后面板和两个侧板。
6.根据权利要求5所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述前面板的左右两侧均向外延伸构成延伸板，该延伸板末端连接有一个平板（31），延伸板垂直于该平板（31）连接在该平板（31）的中心线上，该平板（31）远离后面板的一端还连接有一个直板（32），直板（32）平行于前面板设置，所述直板（32）、延伸板以及位于直板（32）和延伸板之间的平板（31）构成卡槽（3）。
7.根据权利要求5所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述后面板两侧均设置有卡板（4），卡板（4）与后面板位于同一平面上。
8.根据权利要求5所述的用于配电系统的数据采集控制装置，其特征在于，所述侧板为一个整板。
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