CN202503366U

CN202503366U - 智能环网测控终端

Info

Publication number: CN202503366U
Application number: CN 201220034955
Authority: CN
Inventors: 张杭; 高建虎
Original assignee: NANJING INTELLIGENT APPARATUS CO Ltd
Current assignee: NANJING INTELLIGENT APPARATUS CO Ltd
Priority date: 2012-02-04
Filing date: 2012-02-04
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2022-02-04

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能环网测控终端，包括母线板、主板、互感器板、开入板、继电器板、直流板、电源板和人机交互板。其特征在于，母线板将其它板件连接在一起实现信息交互；互感器板用于采集交流电压、电流；开入板用于采集现场的开关量；继电器板用于实现开关的分合控制；直流板用于采集现场的温度、湿度、压力等非电量；主板负责运算、处理信息，同时实现各种保护、通讯、信息存储等功能，电源板可外接交流电和蓄电池为装置提供可靠的工作电源；人机交互板具有单独的CPU与主板上的CPU通过CAN2.0总线通讯，在液晶显示器上显示一次系统图、各种电气量，实现系统参数查询整定、保护定值查询整定、现场遥控、事件报告管理等。

Description

智能环网测控终端

技术领域

本实用新型是配网自动化系统中重要设备之一的环网柜、开闭所远方智能测控终端。适用于开闭所、开关站的交流量、开关量的采集和控制，设备运行状态监视，线路故障判别并且支持多种通讯方式与后台构成配网自动化系统。

背景技术

国内的智能环网测控终端产品出现也有十几年了，其功能扩展仅限于监视控制的配网开关回路数目，对智能环网测控终端在易用性上始终没有突破改进。智能环网测控终端上只有几个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。后来有智能环网测控终端带有单线图显示的装置面板，也可在本地对开关进行分合，但其所需器件繁多，灵活性差。并且对终端内部参数的查询和整定要通过指定的配套软件，使用起来比较繁琐，不够直观。

实用新型内容

针对现有智能测控终端的不足，本实用新型智能环网测控终端采用32位高性能微处理器、16位高精度A/D转换芯片和大规模可编程逻辑器件研制的新一代智能环网综合测控装置。主板采用ColdFire微处理器完成相关模拟量的采集、运算、处理以及多路通信；高度集成的CPLD芯片保证了对开入量、继电器的实时控制；人机界面板采用独立的高性能ARM9和320×240超高分辨率图形液晶，超宽温设计（－40～80℃）来完成数据的读写操作和显示管理，它们合理分工协作，使得装置稳定、高效、可靠。它是电力系统继电保护技术和配网自动化技术的全新演绎，集多路模拟量、开关量的理想测控装置。

本实用新型智能环网测控终端其技术方案为：一种智能环网测控终端，包括母线板、主板、互感器板、开入板、继电器板、直流板、电池管理板、电源板、人机交互板，其特征在于，所述母线板负责连接所述主板、互感器板、开入板、继电器板、直流板、电池管理板、人机交互板，各个板件通过所述母线板实现信息的交互；所述主板的CPU与所述人机交互板的CPU协同工作。

上述的智能环网测控终端，其进一步特征在于，所述主板是由CPU、CPLD、RAM、FLASH、AD转换器、铁电存储器、以太网通讯接口、光纤通讯接口、串口通讯器件组成，实现模拟量采集计算，保护算法，数据存储，逻辑控制，通讯。所述互感器板是一种电流电压变换器板。所述开入板是一种开关量输入采集板，它实现对现场开关量的采集并进行光电隔离。所述继电器板是一种分合闸继电器板，它实现对现场开关的分合控制。所述直流板是一种用于Pt或Cu温度传感器采集和4－20mA或0－5V或0－10V变送器信号的采集板，适用于现场环境温度、湿度、噪音、压力信号的采集。所述电池管理板是一种交流输入和蓄电池输入无间隔切换、电池充放电管理板材，它实现对现场设备提供可靠的工作电源。所述电源板是一种DC24V输入、光耦隔离DC24V输出板材，具有失电告警，它提供装置内部所需的各种电压等级的电源。所述人机交互板是由独立CPU控制的人机交互介质，采用320×240超高分辨率图形液晶，超宽温设计，四向导航键。

本实用新型的有益效果：本实用新型智能环网测控终端人机界面友好，采用320×240超高分辨率图形液晶，超宽温设计，适应户外温差大，湿度高的环境要求；友好的图形化界面，采用四向导航键，操作快捷方便。装置集保护、测量、控制、监测、通讯、录波、事件记录等多种功能于一体。外观时尚，结构精巧，背插式设计，通用性强，维护方便，降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构框图。

图2是本实用新型实施例的接线示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

智能环网测控终端主要由母线板（连接其它各板件）、主板（包括CPU、CPLD、RAM 、FLASH、AD、铁电、通讯等）、互感器板（包括电压、电流互感器等）、开入板（开关量光电隔离模块）、继电器板（分合闸继电器控制）、直流板（Pt或Cu温度传感器采集和4－20mA或0－5V或0－10V变送器信号采集）、电池管理板（交流供电和蓄电池供电无间隔切换，电池充放电管理）、电源板（为装置提供各种电压等级的电源）、人机交互板（显示驱动、液晶、按键）等部件组成。

如图1所示，为本实用新型实施例的结构框图。

电网一次设备电压、电流互感器转换后的电压和电流信号经智能环网测控终端内部电压电流互感器变换成弱电信号，经多路转换开关、运算放大器、A/D转换器转换为数字量，再通过主板CPU进行处理、运算得到相应的电压电流值，同时计算出功率、电度、2到10次谐波分量；主板CPU接受经光电隔离的脉冲信号和开关量输入信号；所有信息经运算处理后，发出相应的分合闸信号到驱动接口电路，驱动电路将这些信号送到继电器板，继电器板的分合闸继电器触点接通实现开关的分合控制。各种信号的测量值、开关量、保护动作值、系统参数、事件报告等都可以通过LCD显示和整定。

主板通过光电隔离的通讯接口可进行远方通讯，支持电力行业标准IEC60870-5-101、IEC60870-5-104通讯规约，轻松实现多机以及和上位机的通讯，实现遥测、遥信、遥控、监测、定值整定等传输功能，也可实现与其它自动装置实现信息交换；也可扩展配接数传电台、GSM/GPRS、光缆、微波、卫星等通信设备进行远程通信。

图2为本实用新型实施例的接线示意图。

●本实施例的智能环网测控终端采用了微型计算机、电力自动化、光纤通讯等多种高新技术，集测量、控制、通讯、事件记录等多种功能为一体。ColdFire微处理器为高速、准确的运算提供有力的保障；高度集成的CPLD芯片保证了对开关量的实时控制；基于实时操作系统RTOS的模块化软件设计，系统性能和可靠性得到了极大保证。

●超高精度测量电流、电压、功率、功率因数、频率、谐波，其测量的电压、电流量均达到0.2级。装置可以共计测量24路模拟量，包括2组电压、6组电流的模拟量输入，基本内容有电流、电压，各路功率、功率因数、电度、频率，以及高达10次谐波的计算。

●充足的开关量资源，使得各种场合设计都应对自如。装置包含20路开关量变位遥信，最大可扩展至80路，开关量为24VDC光电隔离输入，开入防抖时间可程序设定；2路脉冲累加单元，空接点开入；12路遥控分合，空接点输出，出口动作保持时间可程序设定，最大可扩展至36路输出。

●通讯功能强大，提供两组以太网、两路光纤、两路RS485联网通讯接口。传输数据质量高、误码率低、频带宽、抗干扰能力强。支持电力行业标准IEC60870-5-101、IEC60870-5-104通讯规约，轻松实现多机以及和上位机的通讯，实现遥测、遥信、遥控、监测、定值整定等传输功能，也可实现与其它自动装置实现信息交换；也可扩展配接数传电台、GSM/GPRS、光缆、微波、卫星等通信设备进行远程通信。

●4路Pt或Cu温度传感器采集和4路4－20mA或0－5V或0－10V变送器信号采集，适用于环境温度、湿度、噪音、压力等信号的采集。

●人机界面友好，采用320×240超高分辨率图形液晶，超宽温设计（－40～80℃）。友好的图形化界面，采用四向导航键，操作快捷方便。

●装置动态显示各种电气量和一次系统图，并且可以使用按键对开关进行分合操作、定值查看修改，装置就地/远程操作事件记录查看。

●记录信息量大，记录信息完整、安全、可靠，可记录的事件不少于1000条。可充电锂离子电池在装置失电情况下让芯片保持记忆5000小时以上。

●电路板采用表面贴装技术，减少了电路体积以及功耗；独立的内电层分隔和专业的电路布局为装置的可靠运行提供了有利的硬件保障。

●外型美观大方，机壳采用铝合金板，全封闭4U机箱，测控通讯集于一体，强弱电严格分离，散热性能好，抗震动及电磁干扰性能更强。

●具备后备电源接口，备用电源可自动投入。电源具有对外接充电电池的智能充放电管理功能；具有电池过充过放保护功能；具有电池充、放电状态显示；具有电池活化功能，可手动或通过外部信号自动对电池进行活化维护；具有输出电池欠压告警和交流输入失电告警功能和电池活化告警。

●识别过流故障，进行故障录波；计算零序电压、电流和方向，判断接地故障，与主站配合进行故障定位和隔离功能。

●通过通信可进行装置参数远程设置，通过以太网和串口可以进行当地/远方调试。

●完善的装置自检功能和告警功能。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims

1.一种智能环网测控终端，包括母线板、主板、互感器板、开入板、继电器板、直流板、电池管理板、电源板、人机交互板，其特征在于，所述母线板负责连接所述主板、互感器板、开入板、继电器板、直流板、电池管理板、人机交互板，各个板件通过所述母线板实现信息的交互；所述主板的CPU与所述人机交互板的CPU协同工作。

2.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述主板是由CPU、CPLD、RAM、FLASH、AD转换器、铁电存储器、以太网通讯接口、光纤通讯接口、串口通讯器件组成。

3.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述互感器板是一种电流电压变换器板。

4.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述开入板是一种开关量输入采集板，它实现对现场开关量的采集并进行光电隔离。

5.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述继电器板是一种分合闸继电器板，它实现对现场开关的分合控制。

6.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述直流板是一种用于Pt或Cu温度传感器采集和4－20mA或0－5V或0－10V变送器信号的采集板，适用于现场环境温度、湿度、噪音、压力信号的采集。

7.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述电池管理板是一种交流输入和蓄电池输入无间隔切换、电池充放电管理板材，它实现对现场设备提供可靠的工作电源。

8.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述电源板是一种DC24V输入、光耦隔离DC24V输出板材。

9.根据权利要求1所述的智能环网测控终端，其特征在于，所述人机交互板是由独立CPU控制的人机交互介质，采用320×240超高分辨率图形液晶，超宽温设计，四向导航键。