CN105185078A

CN105185078A - 一种用于电网安全测控的用电信息采集终端

Info

Publication number: CN105185078A
Application number: CN201510509711.6A
Authority: CN
Inventors: 杨飞; 秦真爽
Original assignee: NANJING XINLIAN ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: NANJING XINLIAN ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2015-12-23

Abstract

本发明是一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其结构包括电源模块、核心处理模块、显示模块、接口模块、3G通讯模块、光纤通讯模块。优点：终端采用模块化设计，采用CAN总线通讯方式设计，接口支持热插拔，使接口扩展更加灵活方便。终端与主站通讯同时具备10/100M以太网通讯、3G无线通讯与远距离光纤通讯信道，终端与主站之间的通讯更加快速可靠。终端具备用电回路数据“秒级”采集功能，可以实时监测电网数据，一旦电网数据出现异常，电力营销系统可快速响应，对出现异常的用电回路进行实时控制，提高了电网的安全性能，符合我国“坚强智能电网”建设的要求。

Description

一种用于电网安全测控的用电信息采集终端

技术领域

本发明涉及的是一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，属于电力用户用电信息采集系统技术领域。

背景技术

随着社会的不断发展，电力系统中的大用户数持续增加，加强对大用户用电现场的监测与管理越来越重要。随着用户数的不断增多，电网系统中的数据量也越来越大，通过对电网数据的采集分析对电力用户进行实时管理控制，调节电网负荷平衡，系统中的数据采集的“实时性”尤为重要。为了在特高压出现故障功率失去时，实现对大用户负荷的精准有效调控，要求针对用电回路实现“秒级”采集和实时控制，特研发设计本新型终端。本终端可实现大用户远程自动抄表和负荷现场管理，可对电网质量进行实时监测与数据采集，加强了电力需求侧管理的功能，可很好的满足供电公司对电网的电能量采集和大用户用电现场管理的需要，对我国智能电网的建设起到积极的作用。

发明内容

本发明提出的是一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其目的用于对用电回路数据实时采集，精准调控大用户负荷，保证用户用电安全，调控电网用电负荷平衡，提高电网的智能化、先进性及安全性，满足我国智能电网系统的建设需求。

本发明的技术解决方案：一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其特征是包括电源模块、核心处理模块、显示模块、接口模块、3G通讯模块、光纤通讯模块；其中电源模块中的A-12V电源输出端与核心处理模块中的B-12VIN电源输入端相接，核心处理模块中的B-3.3V电源输出端与光纤通讯模块中的D-3.3V电源输入端及显示模块中的E-3.3V电源输入端相接，核心处理模块中的B-4V电源输出端与3G通讯模块中的C-4V电源输入端相接，核心处理模块中的B-12VOUT电源输出端与接口模块中的F-12V电源输入端相接，核心处理模块中的B-T/R0数据传输总线与显示模块中的E-T/R数据传输总线相接，核心处理模块中的B-T/R1数据传输总线与3G通讯模块中的C-T/R数据传输总线相接，核心处理模块中的B-DATA数据传输总线与光纤通讯模块中的D-DATA数据传输总线相接，核心处理模块中的B-CAN数据传输总线与接口模块中的F-CAN数据传输总线相接。

本发明的优点：1）数据采集实时性强；2）采用CAN总线数据接口，抗干扰能力强，数据准确性高；3）通信速度快，采用3G、光纤通讯接口，与主站通讯数据传输速率快、正确率高；4）接口模块的接口信号统一，模块的可扩展性好，可根据现场需要灵活控制接口数量；5）采用240×128点阵液晶显示，具备良好的人机交互界面。

附图说明

图1是一种用于电网安全测控的用电信息采集终端的结构示意图。

图2是电源模块的结构示意图。

图3-1是核心处理模块的“电压转换电路”结构示意图。

图3-2是核心处理模块的“CPU核心处理电路”结构示意图。

图4是3G通讯模块的结构示意图。

图5是光纤通讯模块的构示意图。

图6是显示模块的结构示意图。

图7-1是接口模块的“电压转换电路”结构示意图。

图7-2是接口模块的“核心处理电路”结构示意图。

图7-3是接口模块的“遥控、遥信功能”结构示意图。

图7-4是接口模块的“交采功能”结构示意图。

具体实施方式

对照附图1，一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其特征是包括电源模块A、核心处理模块B、显示模块E、接口模块F、3G通讯模块C、光纤通讯模块D；其中电源模块A中的A-12V电源输出端与核心处理模块B中的B-12VIN电源输入端相接，核心处理模块B中的B-3.3V电源输出端与光纤通讯模块D中的D-3.3V电源输入端及显示模块E中的E-3.3V电源输入端相接，核心处理模块中的B-4V电源输出端与3G通讯模块C中的C-4V电源输入端相接，核心处理模块B中的B-12VOUT电源输出端与接口模块F中的F-12V电源输入端相接，核心处理模块中B的B-T/R0数据传输总线与显示模块中的E-T/R数据传输总线对应相接，核心处理模块B中的B-T/R1数据传输总线与3G通讯模块C中的C-T/R数据传输总线相接，核心处理模块B中的B-DATA数据传输总线与光纤通讯模块D中的D-DATA数据传输总线相接，核心处理模块B中的B-CAN数据传输总线与接口模块F中的F-CAN数据传输总线相接。

对照图2，电源模块，其结构包括滤波整流电路、电源控制器、变压器，滤波整流电路将交流电转换成单向脉动直流电，电源控制器可动态调节电压，使输出电压稳定在所需要的定值，变压器可以调节输出终端所需的稳定的直流12V电源。“A-12V”为电源模块的电源输出接口，接至核心处理模块的“B-12VIN”电源输入接口。

对照图3-1、3-2，核心处理模块是终端的核心处理部分，将终端采集到的数据按照既定的规约进行处理、保存，并且可以控制终端其它模块执行相应的功能，如控制显示模块显示相应的界面，控制通讯模块向主站发送数据，控制接口模块执行抄表、遥控功能等。其结构包括电压转换电路、CPU核心处理电路，外部电源模块提供的电源电压为通用常用电压，通过电压转换电路可转换为CPU单片机所需的特定电压，保证CPU单片机正常工作。“B-12VIN”为核心处理模块的电源输入接口，通过电压转换电路将12V直流电压转换为可控开关的12V、4V、3.3V三组电压。“B-3.3V”为核心处理模块的3.3V电源输出接口，与光纤通讯模块的“D-3.3V”电源输入接口相接，给光纤通讯模块供电。“B-4V”为核心处理模块的4V电源输出接口，与3G通讯模块的“C-4V”电源输入接口相接，给3G通讯模块供电。“B-12VOUT”为核心处理模块的12V电源输出接口，与接口模块的“F-12V”电源输入接口相接，给接口模块供电。核心处理模块的“B-T/R0”接口与显示模块的“E-T/R”接口相接，为核心处理模块与显示模块之间数据传输总线。核心处理模块的“B-T/R1”接口与3G通讯模块的“C-T/R”接口相接，为核心处理模块与3G通讯模块之间数据传输总线。核心处理模块的“B-DATA”接口与光纤通讯模块的“D-DATA”接口相接，为核心处理模块与光纤通讯模块之间数据传输总线。核心处理模块的“B-CAN”接口与接口模块的“F-CAN”接口相接，为核心处理模块与接口模块之间数据传输总线。

对照图4，3G通讯模块，“C-4V”为3G通讯模块的电源输入接口，直流4V电压，由核心处理模块供电。“C-T/R”为3G通讯模块的数据总线接口，与核心模块进行数据传输。

对照图5，光纤通讯模块，“D-3.3V”为光纤通讯模块的电源输入接口，直流3.3V电源，由核心处理模块供电。“D-DATA”为光纤通讯模块的数据传输总线接口，与核心处理模块进行数据传输。

对照图6，显示模块，其结构包括240128液晶显示屏、显示核心控制电路。设备需要显示的内容通过240128液晶显示屏显示出来，显示核心控制电路通过与核心处理模块进行数据交互来控制显示内容。“E-3.3V”为显示模块的电源输入接口，直流3.3V电源，由核心处理模块供电。“E-T/R”为显示模块的数据传输总线接口，与核心处理模块进行数据传输。

对照图7-1、7-2、7-3、7-4，接口模块，其结构包括电源转换电路、接口核心处理电路、遥控功能电路、遥信功能电路、交采功能电路。“F-12V”为接口模块的电源输入接口，直流12V电源，由核心处理模块供电，通过电源转换电路转为接口模块内部需要的直流5V、直流3.3V电源。“F-CAN”为接口模块的数据传输总线接口，接口模块内部的核心处理电路通过该总线接口与核心处理模块进行数据传输，由此来控制接口模块各功能电路执行数据采集、跳闸合闸等功能。

Claims

1.一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其特征是包括电源模块A、核心处理模块B、显示模块E、接口模块F、3G通讯模块C、光纤通讯模块D；其中电源模块A中的A-12V电源输出端与核心处理模块B中的B-12VIN电源输入端相接，核心处理模块B中的B-3.3V电源输出端与光纤通讯模块D中的D-3.3V电源输入端及显示模块E中的E-3.3V电源输入端相接，核心处理模块中的B-4V电源输出端与3G通讯模块C中的C-4V电源输入端相接，核心处理模块B中的B-12VOUT电源输出端与接口模块F中的F-12V电源输入端相接，核心处理模块中B的B-T/R0数据传输总线与显示模块中的E-T/R数据传输总线对应相接，核心处理模块B中的B-T/R1数据传输总线与3G通讯模块C中的C-T/R数据传输总线相接，核心处理模块B中的B-DATA数据传输总线与光纤通讯模块D中的D-DATA数据传输总线相接，核心处理模块B中的B-CAN数据传输总线与接口模块F中的F-CAN数据传输总线相接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其特征是所述电源模块，其结构包括滤波整流电路、电源控制器、变压器，滤波整流电路将交流电转换成单向脉动直流电，电源控制器可动态调节电压，使输出电压稳定在所需要的定值，变压器可以调节输出终端所需的稳定的直流12V电源。

3.根据权利要求1所述的一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其特征是所述核心处理模块，其结构包括CPU核心处理电路、电压转换电路，外部电源模块提供的电源电压为通用常用电压，通过电压转换电路可转换为CPU单片机所需的特定电压，保证CPU单片机正常工作。

4.根据权利要求1所述的一种用于电网安全测控的用电信息采集终端，其特征是所述接口模块，终端共配置了8路接口模块，每一路接口模块均配置了1路控制输出接口、2路遥信状态输入接口、1组交流采样输入接口；其中1路控制输出接口，与用户配电柜控制开关相接，实现对用户的用电负荷的控制；2路遥信状态输入接口与用户配电柜控制开关辅助触点相接，实现对用户控制开关状态的监测；1组交流采样输入接口可对系统模拟电量数据进行实时采集，监测电能质量。