CN201549934U - 远程终端装置 - Google Patents

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CN 200920247722
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English (en)
Inventor
薛海鹏
冯磊
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E-Sun Technology Co., Ltd.
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SHENYANG S-SUN TECHNOLOGY CO LTD
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
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Abstract

本实用新型涉及一种远程终端装置，包括数据采集模块、运算处理模块、协议模块、存储模块、键盘、显示模块以及电源模块，其中数据采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘、显示模块以及电源模块均连接于内部高速总线上，协议模块与运算处理模块通过数据总线相连；协议模块通过运算处理模块经高速数据总线连接通讯模块；数据采集模块将采集到的电力参数信号通过内部高速总线接至运算处理模块；运算处理模块的输入端接有键盘，显示输出端与显示模块相连，运算处理模块通过内部高速总线接有存储模块。本实用新型测量更精准采样周期更短，双电源供电，保证数据不丢失，具有访问速度更快，可管理的电表数量更多等优点。

Description

远程终端装置
技术领域
本实用新型涉及一种电力参数测控装置，具体的说是电力参数的远程终端装置。
背景技术
目前，电力系统是保障工业生产和人们生活正常进行的主要因素，对电力系统在运行中电力参数实时监测和控制显得尤为重要。这些参数包括电压、电流、功率、功率因数、频率等，将上述各电力参数进行实时监测，并远传给电网调度管理系统、电网调度、集控中心或当地监控中心，电网调度管理系统、电网调度、集控中心或当地监控中心可以适时下发控制命令，实现电网线路开关的开合操作，在电网事故时，提供事故发生期间各监控节点的动作顺序记录。
远程终端装置(Remote Terminal Unit简称RTU)是电力调度的眼睛。现存的远程终端装置(RTU)大多采样间隔较长，采样精度不够，接口及传送规约较少，配置不够灵活，甚至事件顺序记录(SOE)丢失，遥控执行不成功，遥信误动作，遥测零漂或突变及双机热备情况下，切换时间过长，丢失数据等情况时有发生。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种规约配置灵活、测控更精准的远程终端装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型一种远程终端装置包括：数据采集模块、运算处理模块、协议模块、存储模块、键盘、显示模块以及电源模块，其中数据采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘、显示模块以及电源模块均连接于内部高速总线上，协议模块与运算处理模块通过数据总线相连。
协议模块通过运算处理模块经高速数据总线连接通讯模块；数据采集模块将采集到的电力参数信号通过内部高速总线接至运算处理模块；运算处理模块的输入端接有键盘，显示输出端与显示模块相连，运算处理模块通过内部高速总线接有存储模块。
还具有通讯模块，接收运算处理模块输出的按照设定协议进行打包的数据，输出端通过串行口及网口与上级后台系统相连；还具有100M网口和WEB访问方式，运算处理模块通过100M网口和WEB访问方式处理用户命令实现在线升级，并接收用户自定义的使用功能；所述数据采集模块及通讯模块的接口协议对象根据定义任意配置为前端采集或转发通讯；所述运算处理模块采用AT91SAM7S256 Atmel 32位ARM RISC处理器；所述电源模块采用高精度稳压交直流两用电源。
本实用新型具有以下有益效果及优点：
1.测量更精准采样周期更短：本实用新型以高性能32位嵌入式芯片ARM9为核心，比较市场上大多数以8位单片机为核心的远程终端装置性能及测量精度、响应速度及采样周期上有很大提高，高性能处理芯片的采用使数据的处理及测量更加精准。
2.功能更强大：本实用新型以高性能32位嵌入式芯片ARM9处理器具有比同类产品更加强大的功能，同时增加了100M网口和WEB访问方式，使得电表可在线升级并且可根据用户具体需求自定义其使用功能，具有访问速度更快，可管理的电表数量更多等优点。
3.性能更稳定：本实用新型采用新型交直流双电源，较之以往采用的电源模块纹波更小，可以给装置提供更加稳定的工作电源。双电源供电，保证数据不丢失。
4、可靠性更高：内部采用优化傅立叶算法，使遥信遥测采样可靠性更高，滤掉干扰，而不会丢失数据；遥控执行保护机制使遥控执行准确率达100％；事件顺序记录(SOE)本地存储，即使与主站的通讯中断也不会丢失事件顺序记录(SOE)。
5、系统扩充性能更优越：软硬件均采用面向对象的方法设计，每个单元都作为一个对象存在，对象之间的联系可灵活配置，极大的增强了系统的灵活性及可扩充性。特别是规约扩展方面，可实现在不更改硬件的基础上，即可添加新的规约，并可随意配置到指定对象端口，也就是实现软升级。
6、支持双机双通道冗余热备用，主备机之间依靠互发数据报文算法，实现通知机制，自动切换。
附图说明
图1为本实用新型原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型种远程终端装置包括数据采集模块、运算处理模块、协议模块、存储模块、键盘、显示模块、通讯模块以及电源模块，其中数据采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘、显示模块、通讯模块以及电源模块连接于内部高速总线上，协议模块与运算处理模块通过数据总线相连。
协议模块通过运算处理模块由高速数据总线连接通讯模块，实现内部数据交换；数据采集模块将采集到的电流、电压、有功、无功、功率因数等电力参数信号通过内部高速总线接至运算处理模块，并按照设定协议将数据打包输出给通讯模块，远传到一个或几个上级调度管理系统后台；运算处理模块的输入端接有键盘，显示输出端与显示模块相连，运算处理模块通过内部高速总线接有存储模块。
所述数据采集模块及通讯模块的接口协议对象类都是系统中的一个对像，可以根据定义任意配置，也就是本接口及可以设置为前端采集，也可以设置为转发通讯，该接口上的协议也可以任意配置，从而实现了最大限度的灵活性。数据采集模块包括高精度电流互感器及高精度电压互感器，确保采集数据的精确与稳定。
本实施例中接口对象类型丰富，包括100M网络，串行通讯(可以是RS232/RS422/RS485等通用串行接口，按现场需求灵活配置)网络。
运算处理模块采用ATMELAT91SAM7实现与ATT7022模块的数据通信，并进行相应运算、驱动显示模块(LCD显示)、控制键盘、存储模块及与串行接口通信模块等。AT91SAM7S256是Atmel 32位ARM RISC处理器小引脚数Flash微处理器家族的一员，它拥有256K字节的高速Flash和64K字节的SRAM，丰富的外设资源，使外部器件数目减至最低的完整系统功能集。这个模块是那些正在寻求额外处理能力和更大存储器的8位处理器用户的理想选择。Flash存储器可以通过JTAG-ICE进行编程，或者是在贴装之前利用编程器的并行接口进行编程。锁定位可以防止固件不小心被改写，而安全锁定位则可以保护固件的安全。
AT91SAM7S256的复位控制器可以管理芯片的上电顺序以及整个系统。BOD和看门狗则可以监控器件是否正确工作，时钟工作频率最高达55MHz。
存储模块用于数据的缓冲，采用16KB(FM3116)铁电存储器，特点是速度快，能够像RAM一样操作，读写功耗极低，不存在如E2PROM的最大写入次数的问题。内部包含RTC实时时钟。
显示模块采用HT1621图形液晶显示驱动模块。由单片机驱动显示。本实施例为抗反光的白色底光大字体显示屏，可以同时显示多个数值，按键简单直观，有中文提示，面板带有编程按键，用户可以现场方便地实现显示切换、参数设置、使用灵活方便。
本实用新型还具有100M网口和WEB访问方式，运算处理模块通过100M网口和WEB访问方式处理用户命令实现在线升级，并接收用户自定义的使用功能。
高精度稳压交直流两用电源的采用，为装置的稳定运行提供了强有力的保障。
本实用新型由运算处理模块运行驱动程序，完成图形显示、菜单算法、通信程序以及异常处理程序。其中：显示驱动程序和LCD显示驱动程序主要负责显示实时数据的大小；键盘驱动程序主要完成扫描和键值的返回及按键次数的判断；图形显示和菜单算法包括完成图形和汉字显示初始和数据显示及动态图形处理、菜单的切换等操作。
本实用新型采用母线式内部高速总线及高速的运算处理芯片，采样、计算精度、打包通讯都有实质性的大幅提高；采用面向对象的软硬件设计方法，所有模块都作为一个对象存在，使配置更加灵活，扩展更为容易；长时间的协议规约的积累，使本装置协议规约类型远超同类产品，再加上面向对象的工程设计方法，使装置的工程现场配置及适应性极大的提高。
互发数据报文算法，实现通知机制，轻松实现工程现场双机冗余热备要求，基本实现实时切换，不丢失数据。

Claims (6)

1.一种远程终端装置，其特征在于包括：数据采集模块、运算处理模块、协议模块、存储模块、键盘、显示模块以及电源模块，其中数据采集模块、运算处理模块、存储模块、键盘、显示模块以及电源模块均连接于内部高速总线上，协议模块与运算处理模块通过数据总线相连；
协议模块通过运算处理模块经高速数据总线连接通讯模块；数据采集模块将采集到的电力参数信号通过内部高速总线接至运算处理模块；运算处理模块的输入端接有键盘，显示输出端与显示模块相连，运算处理模块通过内部高速总线接有存储模块。
2.按权利要求1所述的远程终端装置，其特征在于：还具有通讯模块，接收运算处理模块输出的按照设定协议进行打包的数据，输出端通过串行口及网口与上级后台系统相连。
3.按权利要求1所述的远程终端装置，其特征在于：还具有100M网口和WEB访问方式，运算处理模块通过100M网口和WEB访问方式处理用户命令实现在线升级，并接收用户自定义的使用功能。
4.按权利要求1所述的远程终端装置，其特征在于：所述数据采集模块及通讯模块的接口协议对象根据定义任意配置为前端采集或转发通讯。
5.按权利要求1所述的远程终端装置，其特征在于：所述运算处理模块采用AT91SAM7S256Atmel 32位ARM RISC处理器。
6.按权利要求1所述的远程终端装置，其特征在于：所述电源模块采用高精度稳压交直流两用电源。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102487217A (zh) * 2010-12-02 2012-06-06 北京水木源华电气有限公司 配电线路自动化远方终端
CN102692558A (zh) * 2011-03-23 2012-09-26 沈阳易讯科技股份有限公司 一种电量数据监测分析系统及其实现方法
CN105486895A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 国网浙江省电力公司湖州供电公司 一种双协议电表

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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Heping District, Liaoning city of Shenyang province 110000 Street No. 35 (South Building twelve)

Patentee after: E-Sun Technology Co., Ltd.

Address before: Heping District, Liaoning city of Shenyang province 110000 Street No. 35 (South Building twelve)

Patentee before: Shenyang S-sun Technology Co.,Ltd.

C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Xue Haipeng

Inventor after: Feng Lei

Inventor after: Chen Yining

Inventor after: Bai Ruishuang

Inventor before: Xue Haipeng

Inventor before: Feng Lei

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: XUE HAIPENG FENG LEI TO: XUE HAIPENG FENG LEI CHEN YINING BAI RUISHUANG

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CX01 Expiry of patent term