CN203117732U - 用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器 - Google Patents

用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，包括主控CPU、CPLD通信逻辑控制电路、RS232通信端接口、第一协处理CPU、第二协处理CPU、第三协处理CPU、A相载波通信端接口、B相载波通信端接口、C相载波通信端接口、第一晶振、第一复位芯片、第二晶振、第二复位芯片、第三晶振、第三复位芯片、第四复位芯片、第四晶振、上位机和用户端。本实用新型解决了单一CPU结构中无法处理多个通信通道的问题，具备单独和远程控制主机通信的端口，实现了分布式远程控制。最终解决了对配电变压器线损的考核和精准的用户在线识别问题，且利用电力线作为载波监测的载体节约费用支出。

Description

用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器
技术领域
本实用新型涉及配电管理监控系统技术领域，具体涉及一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器。
背景技术
在我国低压配电电网中，供电线路是以地埋电缆和架空导线为主，由于线路复杂、管理困难，使得难以辨明配电变压器至用户之间的连接关系，因此造成单台配电变压器线损考核困难。
为了解决单台配电变压器线损考核困难的问题，供电部门普遍采用以台账记录的方法，登记考核用户电表端所接的配电变压器编号、线路编号和单相用户的相序等信息，但是该方法存在以下缺陷：1、台账记录是人工输入的、易出错，2、配电系统中配电变压器和线路数量较多、接线较为复杂、用户众多，要实时识别用户接线情况较为困难。
目前，随着计算机技术的迅速发展，电力系统自动化管理水平越来越高，人们发现电力线即能为用户输送电能、又可作为载波的通信的通道，可以利用电力线载波通信技术来实现在线用户的识别，但是现有配电系统的远程抄表系统，只有在确定用户接线的情况下，才能进行用户信息的考核，而对于用户接线的变更和老用户的接线状况无法识别考核。
因此，基于上述问题，本实用新型提供一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是要提供一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，实现用户信息在线考核的目的。
技术方案：一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，包括主控CPU、CPLD通信逻辑控制电路、RS232通信端接口、第一协处理CPU、第二协处理CPU、第三协处理CPU、A相载波通信端接口、B相载波通信端接口、C相载波通信端接口、第一晶振、第一复位芯片、第二晶振、第二复位芯片、第三晶振、第三复位芯片、第四复位芯片、第四晶振、上位机和用户端；所述第一晶振、第一复位芯片、RS232通信端接口和CPLD通信逻辑控制电路均与主控CPU连接；所述第二晶振、第二复位芯片、A相载波通信端接口和CPLD通信逻辑控制电路均与第一协处理CPU连接；所述第三晶振、第三复位芯片、B相载波通信端接口和CPLD通信逻辑控制电路均与第二协处理CPU连接；所述第四晶振、第四复位芯片、C相载波通信端接口和CPLD通信逻辑控制电路均与第三协处理CPU连接；所述上位机通过RS232通信端接口连接控CPU；所述A相载波通信端接口/B相载波通信端接口/C相载波通信端接口均与用户端连接。
所述各相交流载波模块、电源通过RS232通信端接口连接主控CPU；所述主控CPU读取预设参数进行初始化；所述第一协处理CPU、第二协处理CPU和第三协处理CPU进行初始化，监测载波通信端口；所述主控CPU通过RS232通信端接口接收上位机用户发出识别指令、规格化处理并输出指令；所述CPLD通信逻辑控制电路接收主控CPU输出的指令、并输出至第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU；所述第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU接收CPLD通信逻辑控制电路输出指令通过A相载波通信端接口/B相载波通信端接口/C相载波通信端接口经电力线输出到用户端；所述第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU通过A相载波通信端接口/B相载波通信端接口/C相载波通信端接口接收用户端反馈信息、经规格化处理并输出；所述CPLD通信逻辑控制电路接收第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU输出的反馈信息并输出；所述主控CPU接收CPLD通信逻辑电路输出的反馈信息，并对反馈信息进行处理、完成配电用户接线识别，通过RS232通信端接口将处理结果传输至上位机；所述上位机接收处理结果并进行存储。
所述用户端发出查询指令；所述第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU通过A相载波通信端接口/B相载波通信端接口/C相载波通信端接口接收指令，进行规格化处理并输出指令；所述CPLD通信逻辑控制电路接收指令传输至主控CPU；所述主控CPU接收指令信息，进行标识和规格化处理并输出反馈信息，其中通过RS232通信端接口连接上位机，进行用户识别；所述CPLD通信逻辑控制电路接收主控CPU输出的反馈信息，并输出至第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU；所述第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU接收反馈信息通过A相载波通信端接口/B相载波通信端接口/C相载波通信端接口经电力线输出到用户端。
所述主控CPU处理各相交流载波信道数据、用户信息数据处理和连接上位机，主控CPU设有标准串行通信接口、内置通信协议。
所述主控CPU和第一协处理CPU/第二协处理CPU/第三协处理CPU通过CPLD通信逻辑电路连接，进行数据的实时共享、缓冲和通信。
所述CPLD通信逻辑电路采用多通道载波通信信号流水线处理方法（FIFO先进先出），实时监测各载波通信通道的数据传输与信息交换。
所述手持式监测终端连接A相载波通信端接口/B相载波通信端接口/C相载波通信端接口与上位机进行通信。
所述第一晶振、第一复位芯片为主控CPU提供稳定、精确的振荡频率和防止主控CPU发出错误指令、执行错误操作。
所述第二晶振、第二复位芯片为第一协处理CPU提供稳定、精确的振荡频率和防止第一协处理CPU发出错误指令、执行错误操作。
所述第三晶振、第三复位芯片为第二协处理CPU提供稳定、精确的振荡频率和防止第二协处理CPU发出错误指令、执行错误操作。
所述第四晶振、第四复位芯片为第三协处理CPU提供稳定、精确的振荡频率和防止第三协处理CPU发出错误指令、执行错误操作。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
该配电变压器在线用户识别载波监测控制器，配合CPLD通信逻辑控制电路使用，满足了实时多通道载波监测要求。三相线路的通信通道信息处理分别由3个协处理CPU完成，信息的综合和与远程控制台的通信管理由主控CPU完成，解决了单一CPU结构中无法处理多个通信通道的问题。同时具备了单独和远程控制主机通信的端口，实现了分布式远程控制。最终解决了对配电变压器线损的考核和精准的用户在线识别问题，且利用电力线作为载波监测的载体节约费用支出。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构框图；
图2为本实用新型实施例的主控CPU的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的第一协处理CPU的结构示意图；
图4为本实用新型实施例的第二协处理CPU的结构示意图；
图5为本实用新型实施例的第三协处理CPU的结构示意图；
图6为本实用新型实施例的CPLD通信逻辑控制电路示意图；
其中，图中序号如下：1-主控CPU、2-CPLD通信逻辑控制电路、3-RS232通信端接口、4-第一协处理CPU、5-第二协处理CPU、6-第三协处理CPU、7-A相载波通信端接口、8-B相载波通信端接口、9-C相载波通信端接口、10-第一晶振、11-第一复位芯片、12-第二晶振、13-第二复位芯片、14-第三晶振、15-第三复位芯片、16-第四复位芯片、17-第四晶振、18-上位机、19-用户端。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型所述一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器做详细说明：
如图1所示，用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，包括主控CPU1、CPLD通信逻辑控制电路2、RS232通信端接口3、第一协处理CPU4、第二协处理CPU5、第三协处理CPU6、A相载波通信端接口7、B相载波通信端接口8、C相载波通信端接口9、第一晶振10、第一复位芯片11、第二晶振12、第二复位芯片13、第三晶振14、第三复位芯片15、第四复位芯片16、第四晶振17、上位机18和用户端19；第一晶振10、第一复位芯片11、RS232通信端接口3和CPLD通信逻辑控制电路2均与主控CPU1连接；第二晶振12、第二复位芯片13、A相载波通信端接口7和CPLD通信逻辑控制电路2均与第一协处理CPU4连接；第三晶振14、第三复位芯片15、B相载波通信端接口8和CPLD通信逻辑控制电路2均与第二协处理CPU5连接；第四晶振17、第四复位芯片16、C相载波通信端接口9和CPLD通信逻辑控制电路2均与第三协处理CPU6连接；上位机18通过RS232通信端接口3连接主控CPU1；A相载波通信端接口7/B相载波通信端接口8/C相载波通信端接口9均与用户端19连接。
进一步如图2-6所示，各相交流载波模块、电源通过RS232通信端接口3连接主控CPU1；主控CPU1读取预设参数进行初始化；第一协处理CPU4、第二协处理CPU5和第三协处理CPU6进行初始化，监测载波通信端口；主控CPU1通过RS232通信端接口3接收上位机18用户发出识别指令、规格化处理并输出指令；CPLD通信逻辑控制电路2接收主控CPU1输出的指令、并输出至第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6；第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6接收CPLD通信逻辑控制电路2输出的指令通过A相载波通信端接口7/B相载波通信端接口8/C相载波通信端接口9经电力线输出到用户端19；第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6通过A相载波通信端接口7/B相载波通信端接口8/C相载波通信端接口9接收用户端19反馈信息、经规格化处理并输出；CPLD通信逻辑控制电路2接收第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6输出的反馈信息并输出；主控CPU1接收CPLD通信逻辑电路2输出的反馈信息，并对反馈信息进行处理、完成配电用户接线识别，通过RS232通信端接口3将处理结果传输至上位机18；上位机18接收处理结果并进行存储。
用户端19发出查询指令；第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6通过A相载波通信端接口7/B相载波通信端接口8/C相载波通信端接口8接收指令，进行规格化处理并输出指令；CPLD通信逻辑控制电路2接收指令传输至主控CPU1；主控CPU1接收指令信息，进行标识和规格化处理并输出反馈信息，其中通过RS232通信端接口3连接上位机18，进行用户识别；CPLD通信逻辑控制电路2接收主控CPU1输出的反馈信息，并输出至第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6；第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6接收反馈信息通过A相载波通信端接口7/B相载波通信端接口8/C相载波通信端接口9经电力线输出到用户端19。
主控CPU1处理各相交流载波信道数据、用户信息数据处理和连接上位机18，主控CPU1设有标准串行通信接口、内置通信协议，可进行分布式远程控制。
主控CPU1和第一协处理CPU4/第二协处理CPU5/第三协处理CPU6通过CPLD通信逻辑电路2连接，进行数据的实时共享、缓冲和通信。
CPLD通信逻辑电路2采用多通道载波通信信号流水线处理方法（FIFO先进先出），实时监测各载波通信通道的数据传输与信息交换。
手持式监测终端连接A相载波通信端接口7/B相载波通信端接口8/C相载波通信端接口9与上位机18进行通信。
第一晶振10、第一复位芯片11为主控CPU1提供稳定、精确的振荡频率和防止主控CPU1发出错误指令、执行错误操作。
第二晶振、第二复位芯片为第一协处理CPU4提供稳定、精确的振荡频率和防止第一协处理CPU4发出错误指令、执行错误操作。
第三晶振、第三复位芯片为第二协处理CPU5提供稳定、精确的振荡频率和防止第二协处理CPU5发出错误指令、执行错误操作。
第四晶振、第四复位芯片为第三协处理CPU6提供稳定、精确的振荡频率和防止第三协处理CPU6发出错误指令、执行错误操作。
下表为各组成器件之间管脚连接关系：
器件名称 管脚编号 所在附图编号 相连的器件名称 管脚编号 所在附图编号
主控CPU1 1 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 13 图6
主控CPU1 2 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 14 图6
主控CPU1 3 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 15 图6
主控CPU1 4 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 16 图6
主控CPU1 5 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 17 图6
主控CPU1 6 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 18 图6
主控CPU1 7 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 19 图6
主控CPU1 8 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 20 图6
主控CPU1 21 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 8 图6
主控CPU1 22 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 9 图6
主控CPU1 23 图2 CPLD通信逻辑控制电路2 10 图6
第一协处理CPU4 12 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 26 图6
第一协处理CPU4 13 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 27 图6
第一协处理CPU4 14 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 30 图6
第一协处理CPU4 15 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 31 图6
第一协处理CPU4 16 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 32 图6
第一协处理CPU4 17 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 34 图6
第一协处理CPU4 18 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 35 图6
第一协处理CPU4 19 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 36 图6
第一协处理CPU4 8 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 37 图6
第一协处理CPU4 9 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 38 图6
第一协处理CPU4 11 图3 CPLD通信逻辑控制电路2 39 图6
第二协处理CPU5 12 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 52 图6
第二协处理CPU5 13 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 51 图6
第二协处理CPU5 14 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 48 图6
第二协处理CPU5 15 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 45 图6
第二协处理CPU5 16 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 44 图6
第二协处理CPU5 17 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 43 图6
第二协处理CPU5 18 图46 CPLD通信逻辑控制电路2 42 图6
第二协处理CPU5 19 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 41 图6
第二协处理CPU5 8 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 60 图6
第二协处理CPU5 9 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 61 图6
第二协处理CPU5 11 图4 CPLD通信逻辑控制电路2 62 图6
第三协处理CPU6 12 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 73 图6
第三协处理CPU6 13 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 72 图6
第三协处理CPU6 14 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 70 图6
第三协处理CPU6 15 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 69 图6
第三协处理CPU6 16 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 68 图6
第三协处理CPU6 17 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 67 图6
第三协处理CPU6 18 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 66 图6
第三协处理CPU6 19 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 65 图6
第三协处理CPU6 8 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 76 图6
第三协处理CPU6 9 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 78 图6
第三协处理CPU6 11 图5 CPLD通信逻辑控制电路2 79 图6
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：包括主控CPU（1）、CPLD通信逻辑控制电路（2）、RS232通信端接口（3）、第一协处理CPU（4）、第二协处理CPU（5）、第三协处理CPU（6）、A相载波通信端接口（7）、B相载波通信端接口（8）、C相载波通信端接口（9）、第一晶振（10）、第一复位芯片（11）、第二晶振（12）、第二复位芯片（13）、第三晶振（14）、第三复位芯片（15）、第四复位芯片（16）、第四晶振（17）、上位机（18）和用户端（19）；所述第一晶振（10）、第一复位芯片（11）、RS232通信端接口（3）和CPLD通信逻辑控制电路（2）均与主控CPU（1）连接；所述第二晶振（12）、第二复位芯片（13）、A相载波通信端接口（7）和CPLD通信逻辑控制电路（2）均与第一协处理CPU（4）连接；所述第三晶振（14）、第三复位芯片（15）、B相载波通信端接口（8）和CPLD通信逻辑控制电路（2）均与第二协处理CPU（5）连接；所述第四晶振（17）、第四复位芯片（16）、C相载波通信端接口（9）和CPLD通信逻辑控制电路（2）均与第三协处理CPU（6）连接；所述上位机（18）通过RS232通信端接口（3）连接控CPU（1）；所述A相载波通信端接口（7）/B相载波通信端接口（8）/C相载波通信端接口（9）均与用户端（19）连接。 
2.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：各相交流载波模块、电源通过RS232通信端接口（3）连接主控CPU（1）。 
3.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：所述主控CPU（1）读取预设参数进行初始化；所述第一协处理CPU（4）、第二协处理CPU（5）和第三协处理CPU（6）进行初始化，监测载波通信端口；所述主控CPU（1）通过RS232通信端接口（3）接收上位机（18）用户发出识别指令、规格化处理并输出指令；所述CPLD通信逻辑控制电路（2）接收主控CPU（1）输出的指令、并输出至第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）；所述第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）接收CPLD通信逻辑控制电路（2）输出的指令通过A相载波通信端接口（7）/B相载波通信端接口（8）/C相载波通信端接口（9）输出到用户端（19）；所述第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（9）通过A相载波通信端接口（7）/B相载波通信端接口（8）/C相载波通信端接口（9）接收用户端（19）反馈信息、经规格化处理并输出；所述CPLD通信逻辑控制电路（2）接收第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）输出的反馈信息并输出；所述主控CPU （1）接收CPLD通信逻辑电路（2）输出的反馈信息，并对反馈信息进行处理、完成配电用户接线识别，通过RS232通信端接口（3）将处理结果传输至上位机（18）；所述上位机（18）接收处理结果并进行存储。 
4.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：所述用户端（19）发出查询指令；所述第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）通过A相载波通信端接口（7）/B相载波通信端接口（8）/C相载波通信端接口（9）接收指令，进行规格化处理并输出指令；所述CPLD通信逻辑控制电路（2）接收指令传输至主控CPU（1）；所述主控CPU（1）接收指令信息，进行标识和规格化处理并输出反馈信息，其中通过RS232通信端接口（3）连接上位机（18），进行用户识别；所述CPLD通信逻辑控制电路（2）接收主控CPU（1）输出的反馈信息，并输出至第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）；所述第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）接收反馈信息通过A相载波通信端接口（7）/B相载波通信端接口（8）/C相载波通信端接口（9）经电力线输出到用户端（19）。 
5.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：所述主控CPU（1）处理各相交流载波信道数据、用户信息数据处理和连接上位机（18），主控CPU（1）设有标准串行通信接口、内置通信协议。 
6.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：所述主控CPU（1）和第一协处理CPU（4）/第二协处理CPU（5）/第三协处理CPU（6）通过CPLD通信逻辑电路（2）连接，进行数据的实时共享、缓冲和通信。 
7.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：所述CPLD通信逻辑电路（2）采用多通道载波通信信号流水线处理方法，实时监测各载波通信通道的数据传输与信息交换。 
8.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：手持式监测终端连接A相载波通信端接口（7）/B相载波通信端接口（8）/C相载波通信端接口（9）与上位机（18）进行通信。 
9.根据如权利要求1所述的用于配电变压器在线用户识别载波监测控制器，其特征在于：所述第一晶振（10）和第一复位芯片（11）、第二晶振（12）和第二复位芯片（13）、第三晶振（14）和第三复位芯片（15）、第四晶振（17）和第四复位芯片（16）分别为主控CPU（1）、第一协处理CPU（4）、第二协处 理CPU（5）、第三协处理CPU（6）提供稳定精确的振荡频率和防止发出错误指令、执行错误操作。 
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