CN201821164U - 配网自动化智能终端装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种配网自动化智能终端装置,其应用于中低压配电网络,可使得中低压配电实现远程控制和电网自动化管理。该装置包括施耐德DTU,光纤交换机,通信管理机,其中施耐德DTU与光纤交换机耦合,光纤交换机与通信管理机耦合。施耐德DTU包括一块12V蓄电池,其可输出12V,24V或48V,且施耐德DTU的前面板设计有单线图显示的装置面板,以模拟显示各回路开关的合分接地状态,以及施耐德DTU的前面板嵌入了按钮以及选择开关以对开关进行和分闸操作。该配网自动化智能终端装置还包括采集板,其被独立安装在所述配网自动化智能终端装置的外部,通过数据线和所述配网自动化智能终端装置相连。该配网自动化智能终端装置实现了易用性上的突破性改进。

Description

配网自动化智能终端装置 
技术领域
本实用新型涉及一种配网自动化智能终端装置,其应用于中低压配电网络,可使得中低压配电实现远程控制和电网自动化管理。 
背景技术
国内的配网自动化智能终端产品自2000年开始出现后,发展较缓慢。各个厂家的产品开发仅仅关注在可监视控制的配网开关回路数目,以及故障信息的采集监视和判断等方面,产品可管理的配网开关回路数从最初的1路到2路,再到目前的4路、8路。故障的判断从简单的以相电流和零序电流作为判据发展为通过相电流、零序电流,以及相线电压、零序电压、开关状态等进行综合判断。故障判断能力及产品实际适用性基本可以满足配网自动化的要求。 
但配网自动化智能终端产品在易用性上始终没有突破改进。配网自动化智能终端上只有几个LED灯进行状态显示,在配网自动化智能终端柜上对各回路配网开关的就地控制需要配置繁多的控制按钮、选择开关以及设计控制电路等,需要配置并管理多块后备蓄电池来做装置后备工作电源和供给合分闸操作、通讯设备电源等。具体不足说明如下: 
(1)配网自动化智能终端内的装置不能直观的显示所管理开关回路的状态。配网自动化智能终端内的装置上只是顺序一排LED灯来显示所监控的配网开关的合分闸状态、接地刀状态等,没有清晰明确的示意图,使得使用者不能清楚地一目了然地了解各回路开关的状态。 
(2)配网自动化智能终端内的装置上不能方便地对开关进行合分闸操作。配网自动化智能终端装置上没能直观的显示各开关回路的状态,同时也没有可以直接进行就地控制的选择开关及合分闸操作按钮。为实现在配网自动化 智能终端上进行就地操作,需要另外进行控制电路设计,配置繁多的控制按钮、选择开关等。不但带来额外的材料、人工成本,也需要额外的安装空间。 
(3)配网自动化智能终端对后备电源的管理不够理想。配网自动化智能终端内需要配有后备电源(蓄电池),作为在外部交流电源断电的情况下,对本装置、通讯设备、开关操作驱动的后备电力供应,保证在交流临时失电条件下整个终端能正常运行。同时,终端也要对蓄电池进行充放电管理和工作状态监视。目前所有的配网自动化智能终端都配有蓄电池,并能对蓄电池进行管理,但对蓄电池的管理不够理想。开关的合分闸操作电压一般为24V或48V,而单块蓄电池的额定输出电压为直流12V,则在开关的合分闸操作电压为24V时,需要配2块电池,在开关的合分闸操作电压为48V时,需要配4块电池。终端装置不能利用单个大容量的电池来给24V开关操作回路或48V开关操作回路供电,使得应用时需要配置多个后备电池。而相对于单个电池来说,对多个电池的充放电管理及状态监视不能很好的完成。 
(4)配网自动化智能终端装置为一体化插件式设计,不利于运行中的检查维护。绝大部分配网自动化智能终端装置为一体化箱式设计,所有的插件从正面或背面插入到箱体中安装固定。这种设计不利于设备在现场运行后的检查维护,以及回路扩展。 
实用新型内容
为了克服上述技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种实现中低压配电的远程控制和电网自动化管理的配网自动化智能终端装置。 
本实用新型的技术方案是:一种配网自动化智能终端装置,包括数据传输单元DTU,光纤交换机,通信管理机,其中DTU与光纤交换机耦合,光纤交换机与通信管理机耦合。 
其中DTU包括电源模块、通讯模块、控制模块;所述控制模块具有一个本 地控制面板和一个中央处理单元卡,该控制模块控制所述配网自动化智能终端装置的全部操作,以及与电源模块和通讯模块的信息交换;所述通讯模块为使用Modbus通讯的本地设备、以及主站之间提供接口,并汇总、处理和存储信息,以及根据所用的通讯协议来发送这些信息;所述电源模块,用于向机箱、电池充电器以及相连接的自监测设备供电。 
其中电源模块,包括一块12V蓄电池,其可输出12V,24V或48V。 
其中所述DTU的前面板设计有单线图显示的装置面板,以模拟显示各回路开关的合分接地状态。 
其中所述DTU的前面板嵌入了按钮以及选择开关以对开关进行和分闸操作。 
其中所述光纤交换机前面板和上面板集成了光纤接口,以太网RJ45端口,系统及端口运行指示灯,以及冗余电源的两个电源输入端子、告警继电器输出端子、保护接地端子。 
其中通信管理机具有RJ-45网口、ALARM口、DB-9串口以及运行指示灯。 
其中所述DTU采用32位微处理器芯片,光纤交换机采用高性能的ASIC芯片技术,提供数据包的二层线速转发,通信管理机采用266MHz 32位处理器。 
其中该配网自动化智能终端装置还包括采集板,其被独立安装在所述配网自动化智能终端装置的外部,通过数据线和所述配网自动化智能终端装置相连。 
其中该配网自动化智能终端装置还包括光纤配线架。 
其中DTU采用嵌入式操作系统,其应用程序应基于嵌入式实时多任务操作系统软件平台进行开发,用以保证配网终端装置进行故障识别、规约转换、数据管理功能要求,其具备程序死锁自恢复功能,支持本机键盘/维护笔记本和远程系统诊断、测试功能,其应配备诊断和测试软件以及主站仿真通信程序。 
本实用新型的效果: 
该配网自动化智能终端装置,创造性的设计了带有单线图显示的装置面板,使用者可以很清楚的各个开关回路的状态;该装置在前面板上不但设计了模拟单线图,而且在上面也嵌入了按钮以及选择开关;直接在面板上可以对开关进行和分闸操作,该设计不但直观简洁,节省安装空间,也降低了成本。 
我们经过努力,专门设计了电源管理模块,只需要配一块12V蓄电池,就能输出12V,24V或48V,不但对蓄电池的需要减少,对电池的监视管理也更加充分,同时对通讯设备、开关操作回路的耗电功率也能进行监视,使其用电不会对电池的性能产生破坏。 
为了用户检查及更换模块的方便,我们将交流采集板设计在装置的外部,通过数据线和装置相连。由于交流采集板在装置的下面独立安装,不用对装置做任何操作就可以查看处理交流采集回路的问题。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明: 
-图1是本实用新型配网自动化智能终端装置的原理框图。 
-图2是本实用新型配网自动化智能终端装置的接线框图。 
-图3是根据本实用新型配网自动化智能终端装置的DTU的框图。 
具体实施方式
参照图1,配网自动化智能终端装置包括施耐德DTU,光纤交换机,通信管理机,其中DTU与光纤交换机耦合,光纤交换机与通信管理机耦合,以及光纤交换机可链接到光纤网,以进行远程升级。 
参照图2和图3,该配网自动化智能终端装置的工作环境为:运行环境温度范围:-20℃~+55℃;极限环境温度范围:-25℃~+70℃;相对湿度:5%~95%(25℃);大气压力:70kPa~106kPa;地面水平加速度:0.38g;地面垂直加速度:0.15g;同时作用持续三个正弦波,安全系数1.67。 
配网自动化智能终端装置的具体接线方式和结构可参见图2和图3。现详细说明如下: 
(1)配网自动化智能终端装置的DTU 
施耐德DTU的前面板可模拟显示各回路开关的合分接地状态,清晰直观。该DTU包括3种基本模块:电源模块、通讯模块、控制模块。 
■控制模块 
控制模块带有一个本地控制面板(前面板)和一个中央处理单元(CPU)卡。控制模块控制配网自动化智能终端装置的全部操作,以及与电源和通讯模块的信息交换。该模块可以实现若干功能: 
1)与中压开关的检测和控制部件接口; 
2)自动控制管理; 
3)检测中压线路上的故障电流; 
4)本地操作。 
■通讯模块 
通讯卡为“控制模块”卡、为使用Modbus通讯的本地设备、以及主站之间提供接口。它汇总、处理和存储信息,并根据所用的通讯协议来发送这些信息。它有两种形式(标准卡、扩展卡)。 
■电源模块 
它为机箱、电池充电器以及相连的自监测设备供电。 
(2)该配网自动化智能终端装置的光纤交换机 
光纤交换机前面板和上面板集成了光纤接口、以太网RJ45端口,还有系统及端口运行指示灯,以及冗余电源的两个电源输入端子、告警继电器输出端子、保护接地端子等。 
(3)该配网自动化智能终端装置的通信管理机 
通信管理机的前面板和后面板上,LED指示灯用于显示设备的基本运行状 况及串口的运行状况,并具有接口含RJ-45网口、ALARM口、DB-9串口。 
硬件性能 
施耐德DTU主机采用32位微处理器芯片。内部元器件采用工业级芯片(元器件)、板卡。交换机采用高性能的ASIC芯片技术,提供数据包的二层线速转发。通讯管理机采用266MHz32位处理器。 
软件系统 
该配网自动化智能终端装置的DTU装置主机采用嵌入式操作系统。 
装置应用程序应基于(嵌入式)实时多任务操作系统软件平台进行开发,用以保证配网终端装置进行故障识别、规约转换、数据管理等复杂功能要求。 
装置具备程序死锁自恢复(WATCH DOG看门狗)功能。 
装置支持本机键盘/维护笔记本和远程系统诊断、测试功能。 
装置应配备诊断和测试软件以及主站仿真通信程序。 
本实用新型不局限于上述具体实施方式,其他等同方式均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种配网自动化智能终端装置,包括数据传输单元DTU,光纤交换机,通信管理机,其中DTU与光纤交换机耦合,光纤交换机与通信管理机耦合。
2.如权利要求1所述的配网自动化智能终端装置,其中DTU包括电源模块、通讯模块、控制模块;所述控制模块具有一个本地控制面板和一个中央处理单元卡,该控制模块控制所述配网自动化智能终端装置的全部操作,以及与电源模块和通讯模块的信息交换;所述通讯模块为使用Modbus通讯的本地设备、以及主站之间提供接口,并汇总、处理和存储信息,以及根据所用的通讯协议来发送这些信息;所述电源模块,用于向机箱、电池充电器以及相连接的自监测设备供电。
3.如权利要求2所述的配网自动化智能终端装置,其中电源模块,包括一块12V蓄电池,其可输出12V,24V或48V。
4.如权利要求2所述的配网自动化智能终端装置,其中所述DTU的前面板设计有单线图显示的装置面板,以模拟显示各回路开关的合分接地状态。
5.如权利要求4所述的配网自动化智能终端装置,其中所述DTU的前面板嵌入了按钮以及选择开关以对开关进行和分闸操作。
6.如权利要求1所述的配网自动化智能终端装置,其中所述光纤交换机前面板和上面板集成了光纤接口,以太网RJ45端口,系统及端口运行指示灯,以及冗余电源的两个电源输入端子、告警继电器输出端子、保护接地端子。
7.如权利要求1所述的配网自动化智能终端装置,其中通信管理机具有RJ-45网口、ALARM口、DB-9串口以及运行指示灯。
8.如权利要求1所述的配网自动化智能终端装置,其中所述DTU采用32位微处理器芯片,光纤交换机采用高性能的ASIC芯片技术,提供数据包的二层 线速转发,通信管理机采用266MHz 32位处理器。
9.如权利要求2所述的配网自动化智能终端装置,其中该配网自动化智能终端装置还包括采集板,其被独立安装在所述配网自动化智能终端装置的外部,通过数据线和所述配网自动化智能终端装置相连。
10.如权利要求9所述的配网自动化智能终端装置,其中该配网自动化智能终端装置还包括光纤配线架。 
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CN107959237A (zh) * 2014-05-25 2018-04-24 湖南国奥电力设备有限公司 户外开闭所
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