CN105098990A - 智能配电终端 - Google Patents

Abstract

本发明属于配电柜控制技术领域，特别涉及一种智能配电终端，包括数据采集模块、处理模块以及上位机，所述的数据采集模块用于采集电柜中各仪表的数据并上传至处理模块，处理模块接收多个数据采集模块上传的数据并发送给上位机，上位机发出的控制命令依次通过处理模块、数据采集模块发送给电柜中各仪表。通过设置数据采集模块、处理模块，方便实现各电柜中仪表数据的采集、打包、发送，同时也能实现上位机控制命令的解析、下发，实现各电柜的综合监控、控制，提高用电效率和用电质量。

Description

智能配电终端

技术领域

本发明属于配电柜控制技术领域，特别涉及一种智能配电终端。

背景技术

随着我国电力市场的逐步建立，对电能质量提出了越来越高的要求。电力用户也要求高质量的电能来保证其设备、仪器和系统的正常运行。但是，随着现代科学技术的迅猛发展，一方面，由于电力电子设备的应用领域越来越广，特别是各类冲击负荷和非线性负荷容量的不断扩展，使得电网中电压波形发生畸变，严重地影响了电能质量；另一方面，由于人们越来越多地使用精密和复杂的电子设备，如计算机、通信设备以及各种过程控制系统来处理和管理工作过程和事务。这就要求高质量和高可靠性的配电系统，以提供与之相适应的电能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能配电终端，提高用电效率和用电质量。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种智能配电终端，包括数据采集模块、处理模块以及上位机，所述的数据采集模块用于采集电柜中各仪表的数据并上传至处理模块，处理模块接收多个数据采集模块上传的数据并发送给上位机，上位机发出的控制命令依次通过处理模块、数据采集模块发送给电柜中各仪表。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置数据采集模块、处理模块，方便实现各电柜中仪表数据的采集、打包、发送，同时也能实现上位机控制命令的解析、下发，实现各电柜的综合监控、控制，提高用电效率和用电质量。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2a-2g是MCU子模块的电路图；

图3a-3d是第一微控制单元的电路图，其中图3a中的U1芯片即MCU子模块；

图4a-4b是第一供电单元的电路图，其中图4a、图4b中的U18均是电压转换电路；

图5是485-1协议转换单元的电路图；

图6是485-2协议转换单元的电路图；

图7是485-3协议转换单元的电路图；

图8是与485-1协议转换单元相配合的光耦隔离单元；

图9是与485-2协议转换单元相配合的光耦隔离单元；

图10是与485-3协议转换单元相配合的光耦隔离单元；

图11是第二微控制单元的电路图；

图12a-12e是第二供电单元的电路图，其中图12a中的P1、P2、P3均是电压转换电路；

图13a-13e是处理模块中协议转换单元的电路图，其中图13a和13b是485协议转换电路，图13c是485协议转换电路的封装形式，也即图13d、13e中的P14、P15，图13d是485-4协议转换单元的电路图，图13e是485-5协议转换单元的电路图；

图14a-14h是处理模块中的光耦隔离单元的电路图，其中图14a是隔离电路，图14b是图14a的封装形式，图14c、图14d、图14e是与485-4协议转换单元的相配合的光耦隔离单元，图14f、图14g、图14f是与485-5协议转换单元的相配合的光耦隔离单元；

图15a-15g是GPRS单元的电路图；

图16a-16f是WIFI单元的电路图。

具体实施方式

下面结合图1至图16f，对本发明做进一步详细叙述。

参阅图1，一种智能配电终端，包括数据采集模块、处理模块以及上位机，所述的数据采集模块用于采集电柜中各仪表的数据并上传至处理模块，处理模块接收多个数据采集模块上传的数据并发送给上位机，上位机发出的控制命令依次通过处理模块、数据采集模块发送给电柜中各仪表。通过设置数据采集模块对仪表数据进行采集，然后通过处理模块进行处理发送给上位机，这样就能对电能质量各种指标进行计算和监控。本装置能够比较准确的测量出各回路中的电压或者电流波动的大小、电网中电压的偏差、频率变化的大小等各种电能质量指标的数值。同时分析计算得到各次谐波电压和电流含有率、电压总谐波畸变率、基波电压和电流、电压和电流有效值、各回路的视在功率、有功功率、无功功率、功率因素等参数的大小，反映出电能质量的水平。

本装置通过分析当前用电状态，为用户提供电力系统运行的基本情况，从而对电网的性能做出正确和全面的评估。通过对电网产生干扰和影响的地方进行检查和维修，避免电力部门和用电厂家电力设备的损耗，提高用电效率和用电质量。同时，向用户汇报和提供报告，以便用户了解电能的性能情况，正确选择适应于电能的用电系统。通过报表统计峰、平、谷电能使用情况，可以合理分布电能使用时间，错开用电高峰，节省电力开支。

数据采集模块可以有多种方案，本实施例中优选地，所述的数据采集模块包括第一微控制单元、第一供电单元，第一微控制单元与处理模块、仪表之间均设置有协议转换单元；第一微控制单元通过协议转换单元采集仪表数据，并对采集到的数据进行处理分析、整合成数据包、存储、实时刷新数据包；第一微控制单元通过协议转换单元接收到处理模块请求数据命令或操作命令后，将相应的数据包发送给处理模块或将操作命令解析下发到相应的仪表上；第一供电单元为第一微控制单元、协议转换单元供电。第一微控制单元方便对数据进行处理，协议转换单元用于数据的传输。

同样地，处理模块可以有很多种方案，本实施例中优选地，所述的处理模块包括第二微控制单元、第二供电单元，第二微控制单元通过协议转换单元与数据采集模块相连；所述的请求数据命令或操作命令由第二微控制单元经过协议转换单元发出至数据采集模块，第二微控制单元接收到的数据包通过无线或有线的方式传输至上位机；第二供电单元为第二微控制单元、协议转换单元供电。

参阅图2a-图2g，作为本发明的优选方案，所述的第一微控制单元包括MCU子模块，MCU子模块包括芯片ATmega128-16AI及其附属电路构成，芯片ATmega128-16AI的附属电路包括芯片SP708、ISP接口、JTAG接口以及接口P1、P2、P3、P4以及其他的元器件。芯片ATmega128-16AI及其附属电路的具体电路构成如下：芯片ATmega128-16AI的两个VCC引脚依次通过电阻R3、发光二极管D1后接GND，两个VCC引脚与+5V电源相连，所述的+5V电源为第一供电单元的一个输出端，+5V电源分别通过电容C1、C2、C3、C10接GND，芯片ATmega128-16AI的AREF引脚、AVCC引脚相连后通过电阻R13接+5V电源且通过电容C4与AGND引脚相连，芯片ATmega128-16AI的PE5(INT5/OC3C)引脚依次通过电阻R19、发光二极管D2接+5V电源，芯片ATmega128-16AI的PEN引脚通过电阻R18接+5V电源，芯片ATmega128-16AI的XTAL1引脚、XTAL2引脚分别通过电容C9、C7接GND且这两个引脚之间连接有晶体振荡器Y1；MCU子模块中的P4接口为15×2的接口，芯片SP708的引脚与P4接口的引脚1相连，芯片SP708的VCC引脚接+5V电源且VCC引脚和GND引脚间连接有电容C6，芯片SP708的PFI引脚通过电阻R21接GND且PFI引脚还通过电阻R20与P4接口的引脚2相连，芯片SP708的引脚、引脚分别通过电阻R16、R17连接芯片ATmega128-16AI的RESET引脚、PG4(TOSC1)引脚；MCU子模块中的P4接口的引脚3-25、27、28、30分别与芯片ATmega128-16AI的PB0-PB7、PG3、PG4、PD0-PD7、PG0、PG1、PC0-PC5引脚相连，P4接口的引脚26通过保险丝F1、二极管D3接+5V电源，P4接口的引脚29接GND；MCU子模块中的P1接口为4×2的接口，该P1接口的引脚1-8分别与芯片ATmega128-16AI的PG2、PC7、PA6、PA7、PA4、PA5、PA2、PA3引脚相连；MCU子模块中的P2接口为9×2的接口，该P2接口的引脚1-18分别与芯片ATmega128-16AI的PE7-PE0、PF0-PF7、PA0、PA1引脚相连；MCU子模块中的P1接口为单针接口，该P1接口的引脚1与芯片ATmega128-16AI的PC6相连；ISP接口的引脚1、5、7、9分别与芯片ATmega128-16AI的PE0、RESET、PB1、PE1引脚相连，ISP接口的引脚2通过电阻R2接+5V电源，ISP接口的引脚4、6、8、10均连接GND；JTAG接口的引脚1、3、4、5、9分别通过电阻R12、R11、R15、R10、R9接+5V电源，JTAG接口的引脚1、3、5、6、9分别与芯片ATmega128-16AI的PF4、PF6、PF5、RESET、PF7引脚相连。需要注意的是，第二微控制单元的MCU子模块与第一微控制单元中的MCU子模块电路构成是一样的。

MCU子模块的附属电路如图3a-3d所示，其中图3a中的U1芯片即封装后的MCU子模块。VCC_A、GND_A为第一供电单元的两个输出端，芯片ATmega128-16AI的PF0-PF7、PC0-PC7引脚分别通过电阻R10-R3、R28-R21接VCC_A，两个SW-DIP8开关的引脚9-16分别与芯片ATmega128-16AI的PF7-PF0、PC7-PC0引脚相连，两个SW-DIP8开关的引脚1-8均连接GND_A，芯片ATmega128-16AI的PD0引脚经过发光二极管D2、电阻R29接VCC_A，芯片ATmega128-16AI的RESETSW引脚经过复位开关SW-REST连接GND_A，芯片ATmega128-16AI的VCC、GND引脚分别连接VCC_A、GND_A。

参阅图4a、图4b，所述的第一供电单元包括电压转换电路，电压转换电路的具体电路图如图4a所示，在图4b中，U18芯片即封装后的电压转换电路。电压转换电路包括芯片LM2596-2576-2575-ADJ，芯片LM2596-2576-2575-ADJ的VIN引脚依次经过二极管D1、保险丝F1后与外接电源相连，VIN引脚还通过发光二极管D3、电阻R6接GND_A，二极管D3和电阻R6旁侧并联有电容C1、C2、C5以及稳压二极管D5，芯片LM2596-2576-2575-ADJ的FB引脚与电阻R2、R3的一端以及可变电阻R1的公共端彼此相连，电阻R2的另一端、可变电阻R1的其中一端接GND_A，电阻R3的另一端、可变电阻R1的另一端接VCC_A，芯片LM2596-2576-2575-ADJ的两个GND引脚接GND_A，芯片LM2596-2576-2575-ADJ的引脚通过电阻R4接GND_A，芯片LM2596-2576-2575-ADJ的VOUT引脚分别通过电感L1接VCC_A、通过二极管D2接GND_A，VCC_A和GND_A之间并联有电容C3、电容C4、串联的二极管D4和电阻R5。第一供电单元还包括芯片ZLE0505D，所述芯片ZLE0505D的VI+、VI-引脚分别接VCC_A、GND_A，芯片ZLE0505D的VO+、VO-引脚分别接VCC_B、GND_B，芯片ZLE0505D的VO+、VO-引脚之间串联有电阻R1。

参阅图5、图6、图7，作为本发明的优选方案，所述的协议转换单元包括485-1、485-2、485-3协议转换单元；第一微控制单元通过485-1、485-2协议转换单元与仪表相连，485-1、485-2协议转换单元的接口的波特率分别为9600bps、4800bps；第一微控制单元通过485-3协议转换单元与处理模块相连；第一微控制单元与485-1、485-2、485-3协议转换单元之间均设置有光耦隔离单元。当然根据实际需要还可以多设置几个协议转换单元用于接收波特率为7200bps、3600bps的仪表的数据。本实施例中以最常用的两个为例进行了详细的说明。

下面结合图5-图10来详细阐述485-1、485-2、485-3协议转换单元的具体电路以及与485-1、485-2、485-3协议转换单元构成配合的光耦隔离单元的电路构成。所述的485-1、485-2、485-3协议转换单元分别包括芯片U14、U16、U13，芯片U14、U16、U13均为芯片MAX485，光耦隔离单元包括芯片U4、U6、U3，芯片U4、U6、U3均为芯片TLP521-4。芯片U14的A、B引脚与波特率为9600bps的仪表相连，芯片U14的RO引脚通过二极管D8、电阻R14接VCC_B，芯片U14的RI引脚通过二极管D7、电阻R13接VCC_B，芯片U14的VIN引脚、GND引脚分别接VCC_B、GND_B，芯片U14的RO、RI、DE引脚分别与芯片U4的I1、O2、O3、O4引脚相连，芯片U4的VB、VA、11、GA引脚分别接VCC_B、VCC_A、GND_B、GND_A，芯片U4的O1引脚与芯片ATmega128-16AI的PE4、PA0引脚相连，芯片U4的I2、I3、I4引脚分别与芯片ATmega128-16AI的PA1、PA2、PA3引脚相连。芯片U16的A、B引脚与波特率为4800bps的仪表相连，芯片U16的RO引脚通过二极管D12、电阻R18接VCC_B，芯片U16的RI引脚通过二极管D11、电阻R17接VCC_B，芯片U16的VIN引脚、GND引脚分别接VCC_B、GND_B，芯片U16的RO、RI、DE引脚分别与芯片U6的I1、O2、O3、O4引脚相连，芯片U6的VB、VA、11、GA引脚分别接VCC_B、VCC_A、GND_B、GND_A，芯片U6的O1引脚与芯片ATmega128-16AI的PE6、PB0引脚相连，芯片U6的I2、I3、I4引脚分别与芯片ATmega128-16AI的PB1、PB2、PB3引脚相连；芯片U13的A、B引脚与处理模块相连，芯片U13的RO引脚通过二极管D6、电阻R12接VCC_B，芯片U13的RI引脚通过二极管D5、电阻R11接VCC_B，芯片U13的VIN引脚、GND引脚分别接VCC_B、GND_B，芯片U13的RO、RI、DE引脚分别与芯片U3的I1、O2、O3、O4引脚相连，芯片U3的VB、VA、11、GA引脚分别接VCC_B、VCC_A、GND_B、GND_A，芯片U3的O1、I2、I3、I4引脚分别与芯片ATmega128-16AI的PE0、PE1、PE2、PE3引脚相连。

参阅图11，优选地，ADC、VCC_MCU为第二供电单元的输出端，所述的第二微控制单元包括与第一微控制单元相同的MCU子模块，该MCU子模块中的芯片ATmega128-16AI的PF0引脚与ADC相连、VCC引脚与VCC_MCU相连、两个GND引脚接地、PA2引脚依次通过二极管D9以及电阻R22后接VCC_MCU；芯片ATmega128-16AI的PD2引脚通过二极管D15、电阻R36后接VCC_MCU。图11中，U7即MCU子模块，其具体的电路图在描述第一微控制单元的时候已经详细述及，这里就不再赘述。

参阅图12a-12e，作为本发明的优选方案，所述的第二供电单元包括第一、二、三电压转换电路，图12a中的P1、P2、P3即为电压转换电路，该三个电压转换电路与第一供电单元中的电压转换电路元器件连接关系相同、参数相异，第一、二、三电压转换电路的输入端均为VCC_24V且输出端分别为VCC_3.8V、VCC_5V、VCC_3.3V，VCC_5V依次通过电阻R11、二极管D4接地，VCC_3.8V依次通过电阻R12、二极管D5接地，VCC_3.3V依次通过电阻R25、二极管D10接地，VCC_5V通过二极管D3接VCC_MCU；第一电压转换电路中的芯片LM2596-2576-2575-ADJ的引脚与第二微控制单元中芯片ATmega128-16AI的PC3引脚相连，第三电压转换电路中的芯片LM2596-2576-2575-ADJ的引脚与第二微控制单元中芯片ATmega128-16AI的PC4引脚相连。

另外，VCC_24V依次经过二极管D6、电阻R16、电阻R17后接ADC，二极管D6和电阻R16之间引出一条支路经过电容C6接地，电阻R16、R17之间引出一条支路经过电阻R19接地，电阻R19两端并联有二极管D8；第二供电单元还包括芯片ZLE0505D、芯片LM1117-2.85，芯片ZLE0505D的VI+、VI-、VO+、VO-引脚分别接VCC_5V、接地、VCC_485、GND_485，芯片ZLE0505D的VO+、VO-引脚之间连接有电阻R4；芯片LM1117-2.85的IN、OUT、GND引脚分别接VCC_5V、VCC_AUX、接地，芯片LM1117-2.85的IN、GND引脚间连接有电容C3，芯片LM1117-2.85的OUT、GND引脚间连接有电容C4。

优选地，所述的协议转换单元还包括485-4协议转换单元，第二微控制单元通过485-4协议转换单元与数据采集模块相连，所述的第二微控制单元与485-4协议转换单元之间设置有光耦隔离单元；

参阅图13a-图13d，485-4协议转换单元包括485协议转换电路，如图13a、13b所示，其是485协议转换电路的具体电路图，图13d中的P9即图13c中的P1，而图13c即封装后的485协议转换电路。485协议转换电路包括芯片MAX485CSA，芯片MAX485CSA的引脚6、7分别通过电阻R6、R9与数据采集模块相连，芯片MAX485CSA的引脚6、7还分别通过电阻R5、R11接VCC、接地，芯片MAX485CSA的引脚6、7之间并联有电阻R12、双向二极管D2；芯片MAX485CSA的引脚8接VCC，VCC依次通过二极管D4、保险丝F1接第二供电单元的VCC_485，VCC和地之间并联有电容C1、C2以及串联的电阻R17和二极管D5；芯片MAX485CSA的引脚2、3分别通过电阻R3、R4接VCC，芯片MAX485CSA的引脚2、3分别通过电阻R13、R14接地，芯片MAX485CSA的引脚2、3分别通过电阻R1、R16与光耦隔离单元相连，芯片MAX485CSA的引脚2、3之间连接有电阻R8；芯片MAX485CSA的引脚1依次通过电阻R7、二极管D1、电阻R2后接VCC，芯片MAX485CSA的引脚4依次通过电阻R10、二极管D3、电阻R15后接VCC，电阻R7和二极管D1之间引出一条支路与光耦隔离单元相连，电阻R10和二极管D3之间引出一条支路与光耦隔离单元相连。

如图14a-14b所示，所述的光耦隔离单元包括三个隔离电路，图14a就是隔离电路的具体电路图，隔离电路包括芯片Optocouple，芯片Optocouple的LED+引脚依次经过电阻R2、二极管D1、保险丝F1后接VCC_A，芯片Optocouple的LED+、LED-引脚分别通过电阻R1、R9接IN，芯片Optocouple的LED-引脚通过电阻R10接GND_A，IN和GND_A之间并联有电容C1、二极管D6；芯片Optocouple的GND引脚接GND_B，GND_A和GND_B之间连接有电阻R13，芯片Optocouple的GND引脚还通过电容C2接OUT，二极管D5并联在电容C2两端,二极管D4的正极接OUT，二极管D4的负极分别通过电阻R11、R12接VCC_B、GND_B，芯片Optocouple的VO引脚分别通过电阻R7、R8接GND_B、OUT，芯片Optocouple的VE引脚通过电阻R5接OUT，芯片Optocouple的VE、VCC引脚间连接有电阻R4，芯片Optocouple的VCC引脚通过二极管D2、保险丝F2接VCC_B，芯片Optocouple的VCC引脚通过二极管D3、电阻R6接GND_B。图14b为封装后的隔离电路。

如图14c-14e所示，第一隔离电路的VCC_A接第二供电单元的VCC_MCU、IN接第二微控制单元中芯片ATmega128-16AI的PA0引脚、GND_A接地、VCC_B接第二供电单元的VCC_485、OUT接485-4协议转换单元、GND_B接第二供电单元的GND_485；第二隔离电路的VCC_A接第二供电单元的VCC_MCU、IN接第二微控制单元中芯片ATmega128-16AI的PD3引脚、GND_A接地、VCC_B接第二供电单元的VCC_485、OUT接485-4协议转换单元、GND_B接第二供电单元的GND_485；第三隔离电路的VCC_A接第二供电单元的VCC_485、IN接485-4协议转换单元、GND_A接第二供电单元的GND_485、VCC_B接第二供电单元的VCC_MCU、OUT接第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的PD2引脚、GND_B接地。光耦隔离单元可以有效地隔离内部电路和外部电路，以达到保护电路正常工作的目的，当外部出现电压异常波动时，可防止外部电压的突然提升对第二微控制单元的冲击和破坏。

参阅图13e、图14f-14h，作为本发明的优选方案，所述的协议转换单元还包括485-5协议转换单元，485-5协议转换单元作为备用接口，第二微控制单元与485-4协议转换单元之间设置有光耦隔离单元。

更进一步地，所述的处理模块包括GPRS单元和/或WIFI单元，第二微控制单元接收到的数据包通过GPRS单元和/或WIFI单元传输至上位机。GPRS单元或WIFI单元的技术较为成熟，这里提供一种较为优选的电路供参考。

参阅图15a-15g，所述的GPRS单元包括芯片GTM900C、芯片MAX1、芯片SIMCARD以及芯片74LVC245；第二供电单元的VCC_MCU输出端通过电阻R18、开关S1后接地，二极管D7并联在电阻R18的两端，电容C7并联在开关S1两端，电阻R18、开关S1之间引出一条支路连接第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的RESETSW引脚；第二供电单元VCC_3.8V通过电阻R2、二极管D1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极、发射极之间连接有电阻R8，三极管Q2的基极通过电阻R6接芯片GTM900C的LPG引脚；三极管Q1的集电极接VCC_3.8V，三极管Q1的发射极通过电阻R5、二极管D2接地，三极管Q的集电极、基极之间连接有电阻R1，三极管Q1的基极通过电阻R3接芯片GTM900C的UART_RI0引脚；

芯片MAX1的VCC引脚接三极管Q3的发射极，三极管Q3的基极通过电容C5接芯片MAX1的GND引脚且芯片MAX1的GND引脚接地，三极管Q3的集电极接VCC_3.8V，三极管Q3的集电极、基极之间连接有电阻R14，芯片MAX1的RST引脚通过电阻R13接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R7接芯片GTM900C的PWON引脚，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极和发射极之间连接有电阻R15；芯片SIMCARD的VCC、GND引脚分别接芯片GTM900C的SIM_VCC、SIM_GND引脚，芯片SIMCARD的VCC引脚通过电容C8接芯片GTM900C的SIM_GND引脚，芯片SIMCARD的RST引脚通过电阻R21接芯片GTM900C的SIM_RST引脚，芯片SIMCARD的CLK引脚通过电阻R23接芯片GTM900C的SIM_CLK引脚，芯片SIMCARD的IO引脚通过电阻R24接芯片GTM900C的SIM_DATA引脚，芯片SIMCARD的GND引脚依次通过电阻R20、电感L1接地；芯片74LVC245的GND引脚分别接地，芯片74LVC245的VCC引脚接VCC_AUX，芯片74LVC245的A1引脚接第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的PE1引脚，芯片74LVC245的B1引脚通过电阻R10接芯片GTM900C的UART_TXD0引脚；芯片GTM900C的五个VBAT引脚均接VCC_3.8V、五个GND引脚均接地，VCC_3.8V分别通过电容C1、C2接地，芯片GTM900C的UART_RXD0引脚通过电阻R9接第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的的PE0引脚。

参阅图16a-16f，所述的WIFI单元包括芯片USR-WIFI232-D2、芯片HR901101A以及芯片74LVC245；芯片USR-WIFI232-D2的TX1+、TX1-、RX1+、RX1-、NET1-LED引脚分别与芯片HR901101A的TD+、TD-、RD+、RD-、Green-引脚相连，芯片USR-WIFI232-D2的1V8引脚与芯片HR901101A的引脚4、5相连，芯片USR-WIFI232-D2的TXD、RTS引脚分别与第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的PE5和PA4、PA5引脚相连，芯片USR-WIFI232-D2的RXD、CTS、Reset引脚分别与芯片74LVC245的B0、B1、B2引脚相连，芯片USR-WIFI232-D2的Reset引脚分别通过电阻R31接VCC_3.3V、通过电容C13接地，开关S2并联在电容C13的两端，芯片USR-WIFI232-D2的两个GND引脚接地，两个3V3引脚接VCC_3.3V，VCC_3.3V通过电容C12接地，芯片USR-WIFI232-D2的Link引脚通过二极管D12、电阻R34接VCC_3.3V，芯片USR-WIFI232-D2的Ready引脚通过二极管D11、电阻R33接VCC_3.3V，芯片USR-WIFI232-D2的Link、Ready引脚分别与第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的PB1、PB2引脚相连，芯片USR-WIFI232-D2的Reload引脚分别通过电阻R32接VCC_3.3V、通过电容C14接地，开关S3并联在电容C14的两端；芯片HR901101A的TD+、TD-引脚分别通过电阻R29、R28与电容C11的一端相连，电容C11的另一端接地，芯片HR901101A的RD+、RD-引脚分别通过电容R27、R26与电容C10的一端相连，电容C10的另一端接地，芯片HR901101A的引脚5通过电容C9接地，芯片HR901101A的Green+引脚通过电阻R30接VCC_3.3V；芯片74LVC245的VCC引脚接VCC_3.3V，芯片74LVC245的GND引脚接地，芯片74LVC245的A0、A1、A2引脚分别与第二微控制单元的芯片ATmega128-16AI的PA6、PA7、PB0引脚相连。

Claims (9)

1.一种智能配电终端，其特征在于：包括数据采集模块、处理模块以及上位机，所述的数据采集模块用于采集电柜中各仪表的数据并上传至处理模块，处理模块接收多个数据采集模块上传的数据并发送给上位机，上位机发出的控制命令依次通过处理模块、数据采集模块发送给电柜中各仪表。

2.如权利要求1所述的智能配电终端，其特征在于：所述的数据采集模块包括第一微控制单元、第一供电单元，第一微控制单元与处理模块、仪表之间均设置有协议转换单元；第一微控制单元通过协议转换单元采集仪表数据，并对采集到的数据进行处理分析、整合成数据包、存储、实时刷新数据包；第一微控制单元通过协议转换单元接收到处理模块请求数据命令或操作命令后，将相应的数据包发送给处理模块或将操作命令解析下发到相应的仪表上；第一供电单元为第一微控制单元、协议转换单元供电。

3.如权利要求2所述的智能配电终端，其特征在于：所述的处理模块包括第二微控制单元、第二供电单元，第二微控制单元通过协议转换单元与数据采集模块相连；所述的请求数据命令或操作命令由第二微控制单元经过协议转换单元发出至数据采集模块，第二微控制单元接收到的数据包通过无线或有线的方式传输至上位机；第二供电单元为第二微控制单元、协议转换单元供电。

4.如权利要求3所述的智能配电终端，其特征在于：所述的第一微控制单元包括MCU子模块以及附属电路构成，MCU子模块包括芯片ATmega128-16AI以及该芯片的附属电路构成；所述的第一供电单元由电压转换电路和芯片ZLE0505D构成。

5.如权利要求4所述的智能配电终端，其特征在于：所述的协议转换单元包括485-1、485-2、485-3协议转换单元；第一微控制单元通过485-1、485-2协议转换单元与仪表相连，485-1、485-2协议转换单元的接口的波特率分别为9600bps、4800bps；第一微控制单元通过485-3协议转换单元与处理模块相连；第一微控制单元与485-1、485-2、485-3协议转换单元之间均设置有光耦隔离单元。

6.如权利要求5所述的智能配电终端，其特征在于：所述的第二微控制单元包括MCU子模块及其附属电路，第一、二微控制单元中的MCU子模块构成相同；所述的第二供电单元包括第一、二、三电压转换电路以及芯片ZLE0505D、芯片LM1117-2.85，该三个电压转换电路与第一供电单元中的电压转换电路元器件连接关系相同、参数相异，第一、二、三电压转换电路的输入端均为VCC_24V且输出端分别为VCC_3.8V、VCC_5V、VCC_3.3V。

7.如权利要求6所述的智能配电终端，其特征在于：所述的协议转换单元还包括485-4协议转换单元，第二微控制单元通过485-4协议转换单元与数据采集模块相连，485-4协议转换单元包括485协议转换电路；所述的第二微控制单元与485-4协议转换单元之间设置有光耦隔离单元，光耦隔离单元包括三个隔离电路。

8.如权利要求7所述的智能配电终端，其特征在于：所述的协议转换单元还包括485-5协议转换单元，485-5协议转换单元作为备用接口，485-5协议转换单元包括485协议转换电路，第二微控制单元与485-4协议转换单元之间设置有光耦隔离单元，光耦隔离单元包括三个隔离电路。

9.如权利要求8所述的智能配电终端，其特征在于：所述的处理模块包括GPRS单元和/或WIFI单元，第二微控制单元接收到的数据包通过GPRS单元和/或WIFI单元传输至上位机；GPRS单元包括芯片GTM900C、芯片MAX1、芯片SIMCARD以及芯片74LVC245；WIFI单元包括芯片USR-WIFI232-D2、芯片HR901101A以及芯片74LVC245。