CN203086246U - 一种基于can总线的环网柜控制系统以及电网监测系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于配电技术领域，提供了一种基于CAN总线的环网柜控制系统以及电网监测系统，其中，所述环网柜控制系统包括一通信模块、一个或多个用于采集电网分支线路工作参数的环网柜控制器；各个环网柜控制器和所述通信模块之间通过CAN总线互联。本实用新型提供的环网柜内部通过CAN总线联网，可对环网柜内各分支线路的电压、电流、温度等信号进行采集和处理，然后CAN总线将所有信息传给通信模块，通信模块通过GPRS或以太网口把数据传送给监控中心，监控中心也可以根据需要，对环网柜内各分支线路进行遥控、修改保护定值等操作，具备高速、高效、可靠、抗干扰性强、成本低廉等诸多优点。

Description

一种基于CAN总线的环网柜控制系统以及电网监测系统
技术领域
本实用新型属于配电技术领域，尤其涉及一种基于CAN总线的环网柜控制系统以及电网监测系统。 
背景技术
环网柜作为配电系统中的一个重要设备，起着监测、控制、保护电力设备安全运行的作用，但目前环网柜内各设备间通信效率低、可靠性差，使监控中心无法对电网故障进行实时监测，电网出现故障时，无法快速准确地判断出故障线路。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的第一个技术问题在于提供一种基于CAN总线的环网柜控制系统，旨在提高环网柜内各设备之间的通信效率。 
本实用新型是这样实现的，一种基于CAN总线的环网柜控制系统，所述环网柜控制系统包括一通信模块、一个或多个用于采集电网分支线路工作参数的环网柜控制器；各个环网柜控制器和所述通信模块之间通过CAN总线互联；所述环网柜控制器连接有下述采集模块中的一个或多个：电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块。 
进一步地，所述环网柜控制器还连接有遥信及分合闸控制回路。 
进一步地，所述环网柜控制器包括： 
一电源管理模块； 
一储能电容； 
与所述电源管理模块连接的DSP处理器； 
与所述DSP处理器连接的永磁机构驱动电路、液晶键盘、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、CAN接口； 
所述开关量输入模块、开关量输出模块与所述遥信及分合闸控制回路，分别用于供遥信信号输入、输出；所述模拟量输入模块与所述电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块连接；所述永磁机构驱动电路与所述储能电容连接，所述储能电容同时与所述电源管理模块连接。 
进一步地，所述通信模块包括：一CPU以及与所述CPU连接的CAN接口、以太网接口和/或GPRS接口、维护串口。 
本实用新型所要解决的第二个技术问题在于提供一种电网监测系统，包括如上所述的环网柜，还包括一监控中心，所述监控中心与所述通信模块连接。 
本实用新型提供的环网柜内部通过CAN总线联网，可对环网柜内各分支线路的电压、电流、温度等信号进行采集和处理，然后CAN总线将所有信息传给通信模块，通信模块通过GPRS或以太网口把数据传送给监控中心，监控中心也可以根据需要，对环网柜内各分支线路进行遥控、修改保护定值等操作，具备高速、高效、可靠、抗干扰性强、成本低廉等诸多优点。 
附图说明
图1是本实用新型提供的环网柜内部设备的接线示意图； 
图2是图1中通信模块的结构原理图； 
图3是图1中环网柜控制器的结构原理图。 
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 
参照图1，本实用新型提供的环网柜内设有通信模块1、一个或多个环网柜 控制器2，用于采集电网分支线路的工作参数，如电流、电压、工作环境的温度、湿度等，并且各个环网柜控制器2和通信模块1之间通过CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线互联。 
上述通信模块1和环网柜控制器2中均内置有CAN控制器芯片，这两个CAN控制器芯片均连接一个接口芯片，双方的接口芯片通过CAN总线互联实现通信，本实用新型采用MCP2515作为CAN控制器，完全支持CAN2.0技术规范，有3路独立的8个字节的发送数据缓冲区，具有优先级设定及发送终止功能，2路独立的8个字节接收数据缓冲区，可有效存储报文，最大通信速率可达1M，接口芯片采用ISO1050。 
环网柜控制器2连接有信号采集电路3和遥信及分合闸控制回路4，其中遥信指采集外部的输入输出信号，分合闸控制回路用于控制永磁机构的分闸、合闸。而信号采集电路3则包括电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块中的一个或多个。 
图2示出了通信模块1的结构，其包括CPU11、CAN接口12、以太网接口13、GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)接口14、维护串口15，CAN接口12、以太网接口13、GPRS接口14、用于下载和升级程序的维护串口15均与CPU11连接。通信模块1通过CAN接口12和环网柜控制器2进行数据交换，然后通过以太网接口13或GPRS接口14把数据传送给监控中心，监控中心也可以通过以太网接口13或GPRS接口14对环网柜进行遥控操作、定值修改等。 
图3示出了环网柜控制器2的结构，其包括电源管理模块21、DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）处理器22、液晶键盘23、开关量输入模块24、开关量输出模块25、模拟量输入模块26、CAN接口27、永磁机构驱动电路28，其中永磁机构驱动电路28用于驱动永磁机构，本实用新型中永磁机构指分合闸回路，通过分闸、合闸控制线路的接通、断开。永磁机构驱动电路28还与一储能电容29连接，该储能电容29为永磁机构驱动电路28提供工作所需 电能，电源管理模块21与该储能电容连接，将来自PT(Potential Transformer，电压互感器)、CT（Current Transformer，电流互感器）或太阳能的电能储存于该储能电容29中，电源管理模块21同时为DSP处理器22提供工作电压DSP处理器22采用TI DSP，带液晶操作界面，方便参数的设置与修改，多路隔离开关量输入输出接口，配备CAN、以太网口、串口等通信接口。开关量输入模块24、开关量输出模块25与所述遥信及分合闸控制回路，分别用于供遥信信号输入、输出。模拟量输入模块26与电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块连接。 
本实用新型专利提出一种基于CAN总线联网的新型环网柜，它具备体积小、结构紧凑/高速、高效、可靠、抗干扰性强、成本低廉等诸多优点，使环网柜真正成为智能化、网络化的配网设备。 
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种基于CAN总线的环网柜控制系统，其特征在于，所述环网柜控制系统包括一通信模块、一个或多个环网柜控制器；各个环网柜控制器和所述通信模块之间通过CAN总线互联; 
所述环网柜控制器连接有下述采集模块中的一个或多个：电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块。 
2.如权利要求1所述的环网柜控制系统，其特征在于，所述环网柜控制器还连接有遥信及分合闸控制回路。 
3.如权利要求2所述的环网柜控制系统，其特征在于，所述环网柜控制器包括： 
一电源管理模块； 
一储能电容； 
与所述电源管理模块连接的DSP处理器； 
与所述DSP处理器连接的永磁机构驱动电路、液晶键盘、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、CAN接口； 
所述开关量输入模块、开关量输出模块与所述遥信及分合闸控制回路，分别用于供遥信信号输入、输出；所述模拟量输入模块与所述电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块连接；所述永磁机构驱动电路与所述储能电容连接，所述储能电容同时与所述电源管理模块连接。 
4.如权利要求1所述的环网柜控制系统，其特征在于，所述通信模块包括：一CPU以及与所述CPU连接的CAN接口、以太网接口和/或GPRS接口、维护串口。 
5.一种电网监测系统，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的环网柜控制系统，还包括一监控中心，所述监控中心与所述通信模块连接。 
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