CN204178579U - 一种仿真专变采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仿真专变采集终端，包括微处理器、电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元和仿真故障单元,微处理器通过数据线分别连接电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元和仿真故障单元；本实用新型是一种大容量存储、大规模采集数据、支持多种主站通信方式的可远程升级、诊断、仿真故障、维护的新型多功能仿真专变采集终端。

Description

一种仿真专变采集终端

技术领域

本实用新型涉及电力系统培训、教学用仿真电器技术领域，尤其涉及一种仿真专变采集终端。

背景技术

在电力系统中，专变采集终端是专变用户电能信息采集终端，实现对专变用户的电能信息采集，包括电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及客户用电负荷和电能量的监控，并对采集数据进行管理和传输，是智能电网的一个重要组成部分。

电力工作人员在实际的操作中，需要熟练的理解和运用专变采集终端，误操作将会造成后期采集数据的不稳定性或者损坏设备本身，并影响相关作业的正常运行，所以需要对电力人员或者前期的电力专业学生进行有效的培训。在电力高等学校或者电业局内部人员的培训，学生或者学员在文化课和专业课的学习过程中，不但要学习、领会很多比较抽象的知识和理论，还应对所学知识在实际生活中的应用有更清晰的认识。现有的状况是学校或者培训中心没有先进的、充足的教学设备，使得授课者不能清晰地、简单地、具体地传递给学生真实、准确的信息，不能有效的提高学生的专业技术水平。所以在高等学校电力专业或者电业局内部人员的培训中，应具备电力行业的相关教学设备，使得工作人员在实际中的应用有着更为清晰的概念，进一步深刻的理解专业理论，为以后现场使用提高熟练度，也可减少因不了解产品造成的误操作。

实用新型内容

 本实用新型的目的是提供一种仿真专变采集终端，为电力人员或者高校学生的学习、培训、实验提供良好的仿真器械，能够清晰、具体、便捷地进行专变采集终端的仿真操作，降低设备损坏率，有效提高学生的专业技术水平和操作熟练度。

 本实用新型采用的技术方案为：

一种仿真专变采集终端，包括微处理器、电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元、仿真故障单元,微处理器通过数据线分别连接电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元、仿真故障单元。

所述的本地通讯单元包括红外接口、RS232接口、USB接口。

所述的仿真故障单元包括RS485短接故障、终端功耗超标故障、终端交流电压击穿故障。

所述的RS485抄表单元用于连接带有RS485接口的电能表；所述的脉冲输入单元用于连接带脉冲输出的机械表；所述的内部继电器控制单元通过I/O连接内部继电器；所述的状态量输入单元用于连接外部的断路器；所述的GPRS通讯单元用于与主站远程通讯。

所述的红外接口用于设置交流采样信息、脉冲机械表地址、电能表地址参数信息；所述的RS232接口用于将本装置与计算机连接；所述的USB接口作为装置内部升级接口。

本实用新型通过GPRS通讯单元接收主站发送的命令，再通过微处理器将命令分配给相应的仿真功能模块进行仿真操作；其中，计量单元的是对采集的电压电流信息进行计算，再与RS485抄表单元抄录的电能表电量相比对，从而确认RS485抄表单元抄录电能表电量的正确性；控制单元控制内部继电器的开合状态，从而控制仿真专变采集终端外部断路器的开合；脉冲输入单元将采集到的机械表的脉冲数量转换为电量，上报到主站；状态量输入单元用于检测断路器的开合状态，从而判断控制单元是否正确执行主站下发的控制命令；仿真故障单元通过RS485短接故障、终端功耗超标故障、终端交流电压击穿故障进行相应的故障仿真。

并且，本实用新型是一种大容量存储、大规模采集数据、支持多种主站通信方式的可远程升级、诊断、仿真故障、维护的新型多功能仿真专变采集终端。进一步的，RS485接口、脉冲输入、控制输出，采用特有的模块化设计和热插拔等方便快捷的操作方式，从而实现使用操作更加方便、快捷、高效。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的使用状态系统连接的电路原理框图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型包括微处理器、电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元、仿真故障单元,微处理器通过数据线分别连接电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元、仿真故障单元。RS485抄表单元用于连接带有RS485接口的电能表；所述的脉冲输入单元用于连接带脉冲输出的机械表；所述的内部继电器控制单元通过I/O连接内部继电器；所述的状态量输入单元用于连接外部的断路器；所述的GPRS通讯单元用于与主站远程通讯。本地通讯单元包括红外接口、RS232接口、USB接口，红外接口用于设置交流采样信息、脉冲机械表地址、电能表地址参数信息；所述的RS232接口用于将本装置与计算机连接；所述的USB接口作为装置内部升级接口。仿真故障单元包括RS485短接故障、终端功耗超标故障、终端交流电压击穿故障。

所述的微处理器（ARM9）是产品的核心器件，与各个单元进行信息交换，是终端各个功能实现的根本。

所述的电源转换单元是仿真专变采集终端的动力源泉，当输入220V时，经过开关电源转换，得到转换后的电源为各个单元供电，是产品正常工作的基础。

所述的计量单元的是对采集的电压电流信息进行计算，并且将计算后的电压电流信息传递给微处理器，终端自身计量的电量可与RS485抄表单元抄录的电能表电量相比对，从而确认RS485抄表单元抄录电能表电量的正确性。

所述的存储单元主要用于保存当前电量、终端统计数据、终端当前状态等数据，保证掉电时数据不丢失；还保存各类小时冻结数据、日冻结数据、抄表日冻结数据、月数据、负荷曲线数据、事件记录等。

所述的显示单元是终端带有160×160的点阵液晶显示屏工业液晶，点阵图形式、背光显示。显示菜单为全中文菜单界面，6个输入按键，支持丰富的菜单选择和现场输入。

所述的控制单元是与微处理器相连，当主站下发控制命令后，终端通过GPRS通讯单元接收到主站信息传递给微处理器，再通过微处理器传递给控制单元，控制单元通过I/O控制内部继电器的开合状态，从而控制仿真专变采集终端外部断路器的开合。

所述的RS485抄表单元主要是与带RS485接口的电能表相连，抄录电能表记录的电量等信息，通过GPRS通讯单元上报到主站。

所述的脉冲输入单元主要是与带脉冲输出的机械表相连，将采集到的机械表的脉冲数量转换为电量等信息，通过GPRS通讯单元上报到主站。

所述的状态量输入单元是与仿真专变采集终端外部的断路器相连，用于检测断路器的开合状态，从而判断控制单元是否正确执行主站下发的控制命令。

所述的GPRS通讯单元主要用于仿真专变采集终端与主站远程通讯，能将抄录电能表的电量等信息上报主站，也可接收主站信息。

所述的本地通讯单元还包括1路红外接口、1路RS232接口、1路USB接口。所述的1路红外接口主要用于向终端手动设置交流采样信息、脉冲机械表地址、电能表地址等参数信息，将需要设置的参数信息在手持掌上机设定好后，将手持掌上机对准终端上的红外接收管按确定键，微处理器将会接收到信息并进行处理。所述的1路RS232接口主要用于电脑监控终端运行状态，用RS232接口线将电脑和终端相连，就可以看到在电脑上看到终端的运行状态了，便于查找终端的故障原因。所述的1路USB接口主要用于终端的软件升级，将需要升级的程序拷入U盘内，再将U盘插入USB接口处，终端就会自动升级新程序。本实用新型的GPRS通讯单元、控制单元采用特有的模块化设计和热插拔等方便快捷的操作方式，从而实现使用操作更加方便、快捷、高效。

所述的仿真故障单元包括RS485短接故障、终端功耗超标故障、终端交流电压击穿故障。

RS485短接故障主要用于演示RS485短接时的状态。当本实用新型需要进行RS485短接故障仿真操作时，首先，操作人员通过主站软件下发“RS485短接”命令，GPRS通讯单元接收到信息并传递给微处理器，微处理器通过I/O口控制与之连接的三极管的导通，电路通电，从而使得与三极管相连的继电器闭合，此时用万用表的蜂鸣器档测量RS485的A、B两端，会听到滴滴滴的声音，由此判定RS485的A、B两端已处于短接状态。

终端功耗超标故障主要用于演示终端功耗超标时的状态。当本实用新型需要进行终端功耗超标故障仿真操作时，首先，操作人员通过主站软件下发“终端功耗超标”命令，GPRS通讯单元接收到信息并传递给微处理器，微处理器通过I/O口控制与之连接的场效应管的导通，从而使得与场效应管相连的电阻进入通电状态，此时，用仪器测试专变采集终端的整机功耗，显示已超出标准规定值，仿真完毕。

终端交流电压击穿故障主要用于演示终端交流电压击穿时的状态。当本实用新型需要进行终端交流电压击穿故障仿真操作时，首先，操作人员将电源转换单元处串联7个6.8K/2W的电阻，当专变采集终端工作后，串联的电阻也处于导通状态，此时，再将专变采集终端做交流电压击穿试验，得出漏电流已超出标准规定值，则仿真完毕。

本实用新型主要通过GPRS通讯单元接收主站发送的命令，再通过微处理器将命令分配给相应的仿真功能模块进行仿真操作；其中，计量单元的是对采集的电压电流信息进行计算，再与RS485抄表单元抄录的电能表电量相比对，从而确认RS485抄表单元抄录电能表电量的正确性；控制单元控制内部继电器的开合状态，从而控制仿真专变采集终端外部断路器的开合；脉冲输入单元将采集到的机械表的脉冲数量转换为电量，上报到主站；状态量输入单元用于检测断路器的开合状态，从而判断控制单元是否正确执行主站下发的控制命令；仿真故障单元通过RS485短接故障、终端功耗超标故障、终端交流电压击穿故障进行相应的故障仿真。

并且，本实用新型是一种大容量存储、大规模采集数据、支持多种主站通信方式的可远程升级、诊断、仿真故障、维护的新型多功能仿真专变采集终端。进一步的，RS485接口、脉冲输入、控制输出，采用特有的模块化设计和热插拔等方便快捷的操作方式，从而实现使用操作更加方便、快捷、高效。

Claims (5)

1.一种仿真专变采集终端，其特征在于：包括微处理器、电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元和仿真故障单元，微处理器通过数据线分别连接电源转换单元、计量单元、存储单元、显示单元、内部继电器控制单元、脉冲输入单元、RS485抄表单元、状态量输入单元、GPRS通讯单元、本地通讯单元和仿真故障单元。

2.根据权利要求1所述的仿真专变采集终端，其特征在于：所述的本地通讯单元包括红外接口、RS232接口和USB接口。

3.根据权利要求2所述的仿真专变采集终端，其特征在于：所述的仿真故障单元包括RS485短接故障、终端功耗超标故障和终端交流电压击穿故障。

4.根据权利要求3所述的仿真专变采集终端，其特征在于：所述的RS485抄表单元用于连接带有RS485接口的电能表；所述的脉冲输入单元用于连接带脉冲输出的机械表；所述的内部继电器控制单元通过I/O连接内部继电器；所述的状态量输入单元用于连接外部的断路器；所述的GPRS通讯单元用于与主站远程通讯。

5.根据权利要求4所述的仿真专变采集终端，其特征在于：所述的红外接口用于设置交流采样信息、脉冲机械表地址和电能表地址参数信息；所述的RS232接口用于将本装置与计算机连接；所述的USB接口作为装置内部升级接口。