CN202383825U - 一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒 - Google Patents

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Abstract

一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，由CPU模块、可编程逻辑器件CPLD模块、16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出、时钟同步模块及USB通讯模块组成，所述16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出与CPLD模块相连，USB通讯模块及时钟同步模块分别与CPU模块相连，CPLD模块直接与CPU模块实现双向互连。本实用新型能够模拟电能表脉冲输出、电子式电能表及集抄器抄表输出、本地维护信号输出、终端红外参数设置输出和接受16路遥信信号输入，并提供USB通讯接口，满足现场对配电终端进行全检的需求和实现即插即用式应用。

Description

一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒
技术领域
本实用新型涉及电力系统中终端设备的现场检测技术领域，具体是涉及一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒。
背景技术
配变监测计量终端和电能量远方终端分别是配电网自动化系统和电能量计量系统中的重要设备，位于各自系统的最底层，主要有瞬时值测量、电能计量、最大需量计量、历史数据储存、状态检测及异常分析、终端装置封印管理、示度电量下降及运动状态变动上报、停电上电报警、油温超限恢复、数据统计与处理、状态显示、红外参数设置、级联抄表及远程升级等功能。配电终端通过监测、计量变压器的各种运行参数来管理变压器的供电情况，对加强用电监测、防止窃电、加强设备安全监视、预防事故、提高运行管理和经济运行水平提供了科学依据，满足现代电力需求侧管理和电力营销的需求。
现场检测配电终端，除了检测终端对电压、电流、功率判断的性能指标和数据采集、数据存储和传输的功能外，重点需要判断终端的电能计量、最大需量计量、历史数据储存、状态检测及异常分析、终端装置封印管理、示度电量下降及运动状态变动上报、停电上电报警、油温超限恢复、数据统计与处理、状态显示、红外参数设置、级联抄表及远程升级等功能。与此同时，随着电力体制改革的深入和电力市场的概念的深入人心，新型配电终端装置又增加了分时计量、无功自动投切功能、数据安全、密码设置与使用、加密与压缩、数据热备份、低压集中器连接、停电远方终端等功能，而不论是对基本还是扩充功能进行现场检测都存在较大困难，因为还没有现场检测配电终端的这些功能的完善手段和工具。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，它能够模拟电能表脉冲输出、电子式电能表及低压集抄器抄表输出、本地维护信号输出、终端红外参数设置信号输出和接收16路遥信信号输入，并提供USB通讯接口，满足现场对配电终端进行瞬时值测量、电能计量、最大需量计量、历史数据储存、状态检测及异常分析、终端装置封印管理、示度电量下降及运动状态变动上报、停电上电报警、油温超限恢复、数据统计与处理、状态显示、红外参数设置、级联抄表、远程升级、分时计量、无功自动投切功能、数据安全、密码设置与使用、加密与压缩、数据热备份、低压集中器连接、停电远方终端功能检测的需求。
为达到本实用新型的目的，采用的技术方案是：一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，由CPU模块、可编程逻辑器件CPLD模块、16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出、时钟同步模块、USB通讯模块及配电终端组成，所述16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出与CPLD模块相连，USB通讯模块及时钟同步模块分别与CPU模块相连，而CPLD模块则直接与CPU模块实现双向互连。
所述时钟同步模块是内部使用PPM、PPS作为时间同步基准的GPS时钟同步，同时支持IRIG-B码时钟同步和网络对时。
所述16路遥信输入是同时支持共阴、共阳两种模式的10路无功自动投切开关量输入和6路备用输入口，并自动识别有源节点输入极性，最大承受输入电压为DC400V。
所述4路脉冲输出是同时模拟2只电能表的有功、无功电量脉冲输出，脉冲周期1ms～3s可调，脉冲宽度1ms～1.5s可调。
所述1路RS-485输出是模拟32只电子式电能表或低压集抄器抄表输出，另1路RS-485输出则作为终端唯一本地维护信号输出。
所述配电终端是包含配变监测计量终端、电能量远方终端。
一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒的控制方法，包括下列步骤：
A.开启工作电源后，CPU模块通过时钟同步模块与GPS时钟建立同步信号连接，并对GPS时钟进行倍频调试，同时启动USB通讯程序，建立与USB通信模块的双向连接；
B.CPU模块通过USB通讯模块接收模拟遥控开关、刀闸的分合动作状态量、有功无功电能量、终端红外参数设置信号、电子式电能表或低压集抄器抄表输出及本地维护信号输出指令，经解析和处理后，将指令发送至CPLD模块，由CPLD模块调制并输出指令所需的信号；
C.无功自动投切开关量经16路遥信输入模块送至CPLD模块，再传给CPU模块，CPU模块处理后将信息发送至USB通讯模块；
D.由CPU模块关闭USB通讯程序，结束对外通信功能。
本实用新型所述用于现场检测配电终端的遥控遥信盒的工作原理是：开启工作电源后，CPU模块通过时钟同步模块与GPS时钟建立同步信号连接，并对GPS时钟进行倍频调试，同时启动USB通讯程序，建立与USB通信模块建立双向连接；CPU模块通过USB通讯模块接收模拟遥控开关、刀闸的分合动作状态量、有功无功电能量、终端红外参数设置信号、电子式电能表或低压集抄器抄表输出及本地维护信号输出指令，经解析和处理后，将指令发送至CPLD模块，由CPLD模块调制并输出指令所需的信号；外部的无功自动投切开关量经16路遥信输入模块送至CPLD模块，再传给CPU模块进行处理。
本实用新型的最大特点在于：能够模拟电能表脉冲输出、电子式电能表及低压集抄器抄表输出、本地维护信号输出、终端红外参数设置信号输出和接收16路遥信信号输入，并提供USB通讯接口，满足现场对配电终端进行全检的需求和实现即插即用式应用。
附图说明
图1为本实用新型所述用于现场检测配电终端的遥控遥信盒的结构框图。
图2为本实用新型所述用于现场检测配电终端的遥控遥信盒的CPU模块软件流程图。
图3为本实用新型所述用于现场检测配电终端的遥控遥信盒的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述的用于现场检测配电终端的遥控遥信盒及控制方法进行详细的说明。
本实用新型的结构框图如图1所示，由CPU模块、可编程逻辑器件CPLD模块、16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出、时钟同步模块及USB通讯模块组成，所述16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出与CPLD模块相连，USB通讯模块及时钟同步模块分别与CPU模块相连，而CPLD模块则直接与CPU模块实现双向互连。
CPU模块选用华邦W77E58可多次编程的快速微处理器，其内部集成有32K的可重复编程的flash ROM、256字节的片内存储器、1K的用MOVX指令访问的SRAM、可编程的看门狗定时器、3个16位定时器、2个增强型的全双工串行口、片内RC振荡器、双16位数据指针的可多次编程的快速微处理器为核心，是用于现场检测电力负荷管理终端的遥控遥信盒的控制中心。
CPLD模块是选用Lattice公司的MACHX0640非易失性无限重构可编程逻辑器件，内部集成有嵌入式存储器、PLL、LVDS、I/O，具有远程现场升级、低功耗的特点，封装为TQFP144。
时钟同步模块选用PPM、PPS时间同步基准，TTL信号电平，同时支持IRIG-B码时钟同步和网络对时。
16路遥信输入是采用悬浮地方式，兼容空接点和有源接点(DC24V～250V)输入，最大承受输入电压为DC400V。
4路脉冲输出是同时模拟2只电能表的有功、无功电量脉冲输出，脉冲周期1ms～3s可调，脉冲宽度1ms～1.5s可调。
1路RS-485输出是模拟32只电子式电能表或低压集抄器抄表输出，另1路RS-485输出则作为终端唯一本地维护信号输出。
1路红外光输出是模拟终端红外参数设置信号输出。
如图2所示，程序初始化部分完成对时钟同步模块和USB通讯模块初始化，并同CPLD模块建立联结；若联结成功，接收USB口信息，并由CPU部分处理USB口信息，并将处理后的信息送给CPLD模块，且控制CPLD模块执行信息所含任务；若联接失败，则由CPU模块循环请求联接CPLD模块，直至陷入死循环。
对照图3，本实用新型所述的用于现场检测配电终端的遥控遥信盒的控制方法按以下步骤进行：
A.开启工作电源后，CPU模块通过时钟同步模块与GPS时钟建立同步信号连接，并对GPS时钟进行倍频调试，同时启动USB通讯程序，建立与USB通信模块的双向连接；
B.CPU模块通过USB通讯模块接收模拟遥控开关、刀闸的分合动作状态量、有功无功电能量、终端红外参数设置信号、电子式电能表或低压集抄器抄表输出及本地维护信号输出指令，经解析和处理后，将指令发送至CPLD模块，由CPLD模块调制并输出指令所需的信号；
C.无功自动投切开关量经16路遥信输入模块送至CPLD模块，再传给CPU模块，CPU模块处理后将信息发送至USB通讯模块；
D.由CPU模块关闭USB通讯程序，结束对外通信功能。
本实用新型所述的用于现场检测配电终端的遥控遥信盒不仅能够接收10路无功自动投切开关量输入，同时还实现了开关、刀闸的分合动作状态量、有功无功电能量、终端红外参数设置信号、电子式电能表或低压集抄器抄表输出及本地维护信号的模拟输出功能，并提供USB通讯接口，满足现场对配电终端进行全检的需求和实现即插即用式应用，显著提高了检测系统性能。

Claims (6)

1.一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，其特征在于，该遥控遥信盒由CPU模块、可编程逻辑器件CPLD模块、16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出、时钟同步模块、USB通讯模块及配电终端组成，所述16路遥信输入、4路脉冲输出、2路RS-485输出、1路红外光输出与CPLD模块相连，USB通讯模块及时钟同步模块分别与CPU模块相连，CPLD模块与CPU模块双向互连。
2.根据权利要求1所述的用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，其特征在于，所述时钟同步模块是内部使用PPM、PPS作为时间同步基准的GPS时钟同步，同时支持IRIG-B码时钟同步和网络对时。
3.根据权利要求1所述的用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，其特征在于，所述16路遥信输入是同时支持共阴、共阳两种模式的10路无功自动投切开关量输入和6路备用输入口，并自动识别有源节点输入极性，最大承受输入电压为DC400V。
4.根据权利要求1所述的一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，其特征在于，所述4路脉冲输出是同时模拟2只电能表的有功、无功电量脉冲输出，脉冲周期1ms～3s可调，脉冲宽度1ms～1.5s可调。
5.根据权利要求1所述的一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，其特征在于，所述1路RS-485输出是模拟32只电子式电能表输出，另1路RS-485输出则作为终端唯一本地维护信号输出。
6.根据权利要求1所述的一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒，其特征在于，所述配电终端是包含配变监测计量终端、电能量远方终端。
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CN102446411A (zh) * 2012-01-05 2012-05-09 广西电网公司电力科学研究院 一种用于现场检测配电终端的遥控遥信盒及控制方法

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