CN205141838U - 数据远传设备的控制装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据远传设备的控制装置和系统。其中，该数据远传设备的控制装置包括：数据收发装置，通过网络与配电主站系统通讯连接，用于接收配电主站系统的远程控制信号；主控制器，与数据收发装置电连接，用于生成远程控制信号对应的滤波器控制信号；滤波器，与主控制器和数据远传设备的电源电连接，用于在滤波器控制信号的触发下对电源的电压进行滤波。本实用新型解决了数据远传设备出现电磁干扰需手动消磁的技术问题。

Description

数据远传设备的控制装置和系统

技术领域

本实用新型涉及电力控制领域，具体而言，涉及一种数据远传设备的控制装置和系统。

背景技术

目前随着配网自动化建设的大力推广，这些配电自动化系统在运行过程数据远传设备(GPRSDTU)由于受电压波动等原因，通讯设备(如数据远传设备)经常出现系统崩溃无法正常工作的现象，导致配网终端数据无法上传到远方主站系统，需要维护人员到现场进行设备手动消除电磁干扰，以保证配电自动化终端设备工作正常。由于目前配电自动化终端数量庞大，这种手动消除电磁的现象这给配网维护人员带来了巨大的工作量，严重影响着日常其他正常工作的进行。

由于配网终端光纤传输模块，在传输过程中出现死机现象，需要采用人工的方式对消除电磁干扰。

针对上述的数据远传设备出现电磁干扰需手动消磁的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种数据远传设备的控制装置和系统，以至少解决数据远传设备出现电磁干扰需手动消磁的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种数据远传设备的控制装置，该控制装置包括：数据收发装置，通过网络与配电主站系统通讯连接，用于接收配电主站系统的远程控制信号；主控制器，与数据收发装置电连接，用于生成远程控制信号对应的滤波器控制信号；滤波器，与主控制器和数据远传设备的电源电连接，用于在滤波器控制信号的触发下对电源的电压进行滤波。

进一步地，主控制器包括：电压检测器，与电源连接，用于获取电源的电压波形；数据收发装置与电压检测器连接，用于输出电压波形至配电主站系统。

进一步地，控制装置还包括：光电耦合器，分别与滤波器和电源电连接。

进一步地，控制装置还包括：继电器组，包括一个或多个继电器，各个继电器分别与主控制器电连接，用于当接收到主控制器发出的断开信号时，执行断开动作。

进一步地，数据收发装置包括：GPRS数据收发装置和/或通讯信息收发装置。

进一步地，GPRS数据收发装置包括：GPRS数据收发主机；天线，设置于GPRS数据收发主机的外部。

进一步地，数据收发装置包括：信号切换装置，与数据收发装置连接，用于切换数据收发装置的收发信号的方式。

进一步地，控制装置还包括：调试器，通过ICSP调试接口与主控制器电连接。

进一步地，调试器通过六芯电缆与ICSP调试接口电连接。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种数据远传设备的控制系统，该控制系统包括：配电主站系统；上述任意一项的数据远传设备的控制装置，与配电主站系统连接。

在本实用新型实施例中，数据远传设备的控制装置可以通过数据收发装置接收配电主站系统的远程控制信号，该数据收发装置将该远程控制信号发送至主控制器，该主控制器在接收到该远程控制信号后，生成远程控制信号对应的滤波器控制信号，在该滤波器控制信号的触发下，滤波器对电源的电压进行滤波。通过上述实施例，控制装置可以自动对数据远传设备的电源进行滤波，可实现自动启动滤波电路来消除干扰电波，抑制浪涌干扰，以避免外界干扰导致的电源异常，也避免了电压不稳定所导致的数据远传设备工作异常死机的现象，解决了数据远传设备出现电磁干扰需手动消磁的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种数据远传设备的控制装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的数据远传设备的控制装置的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种数据远传设备的控制系统的示意图；以及

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的数据远传设备的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例，提供了一种数据远传设备的控制装置的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本实用新型实施例的一种数据远传设备的控制装置的示意图，如图1所示，该控制装置包括：数据收发装置20、主控制器40以及滤波器60。

其中，数据收发装置20，通过网络与配电主站系统通讯连接，用于接收配电主站系统的远程控制信号；主控制器40，与数据收发装置电连接，用于生成远程控制信号对应的滤波器控制信号；滤波器60，与主控制器和数据远传设备的电源电连接，用于在滤波器控制信号的触发下对电源的电压进行滤波。

采用上述实施例，数据远传设备的控制装置可以通过数据收发装置接收配电主站系统的远程控制信号，该数据收发装置将该远程控制信号发送至主控制器，该主控制器在接收到该远程控制信号后，生成远程控制信号对应的滤波器控制信号，在该滤波器控制信号的触发下，滤波器对电源的电压进行滤波。通过上述实施例，控制装置可以自动对数据远传设备的电源进行滤波，可实现自动启动滤波电路来消除干扰电波，抑制浪涌干扰，以避免外界干扰导致的电源异常，也避免了电压不稳定所导致的数据远传设备工作异常死机的现象，解决了数据远传设备出现电磁干扰需手动消磁的问题。

可选地，主控制器包括：电压检测器，与电源连接，用于获取电源的电压波形；数据收发装置与电压检测器连接，用于输出电压波形至配电主站系统。

在上述实施例中，主控制器中的电压检测电路可以实时检测电源的电压波形，并将该检测到的电源的电压波形通过数据收发装置发送至配电主站系统，保证了获取电源电压波形的数据的准确性。

可选地，控制装置还包括：光电耦合器，分别与滤波器和电源电连接。

在上述实施例中，采用光电耦合器来对数据远传设备和电源所在的供电回路的前后级电路进行隔离，以减少电路中的电磁干扰。

可选地，控制装置还包括：继电器组，包括一个或多个继电器，各个继电器分别与主控制器电连接，用于当接收到主控制器发出的断开信号时，执行断开动作。

在上述实施例中，当继电器组接收到主控制器发出的断开信号时，可以执行断开动作，以断开数据远传设备和电源所在的供电回路。通过上述实施例，可以实现在供电电路发生异常的情况下，快速有效地实现数据远传设备的断电重启，保证了供电回路的安全供电。

可选地，数据收发装置包括：GPRS数据收发装置和/或通讯信息收发装置。

具体地，可以通过GPRS信号或短信息的方式接收远端控制系统(即上述的配电主站系统)的控制命令(即上述的远程控制信号)。上述实施例中的GPRS数据收发装置包括：GPRS数据收发主机；天线，设置于GPRS数据收发主机的外部。

可选地，数据收发装置包括：信号切换装置，与数据收发装置连接，用于切换数据收发装置的收发信号的方式。

在上述实施例中，数据收发装置可以通过信号切换装置实现根据实际需要灵活地切换数据收发装置的收发信号的方式的效果，提高了数据收发装置的收发信号的效率。

可选地，控制装置还包括：调试器，通过ICSP调试接口与主控制器电连接。

上述实施例中的调试器通过六芯电缆与ICSP调试接口电连接。

具体地，在线串行(incircuitserialprogrammable，ICSP)调试接口是控制装置的调试接口，可以通过一个六芯电缆与调试器连接，实现对控制装置的参数设定及内部故障排除。

具体地，该数据远传设备的控制系统包括配电主站系统和数据远传设备的控制装置，在一个可选的实施例中，该数据远传设备的控制装置可以包括如下五个部分：GPRS数据收发模块、主控制器、滤波器、继电器装置、ICSP调试接口(即在线串行调试接口)，该远程控制系统的结构如图2所示：

GPRS数据收发模块21负责远程命令(即上述的远程控制信号)的接收以及设备状态上报的工作。其通过串口与主控制器进行数据的通信。该GPRS数据收发模块21可以采用的型号为SIMCom公司的SIM900A模块，天线211采用外置式。

主控制器40是远程控制装置的核心控制部分，主要有三个功能，一是对GPRS模块收到的命令进行解析，并根据命令控制继电器操作模块的动作；二是定时通过GPRS模块向远程监控终端(即上述的配电主站系统)发送设备状态信息。该主控制器40采用的芯片型号可以为PIC16F1526/27。

滤波器60可以对设置有数据远传设备和电源所在的供电回路进行滤波，抑制浪涌干扰，避免外部干扰导致的电源波形异常或电压不稳导致主控制器工作异常并死机的现象。

继电器装置70可以与主控制器通过GPIO接口连接，可以接受主控制器40的控制，执行继电器的开合操作，其包块两个子模块，即继电驱动器和继电器组。继电驱动器负责对主控制器的控制信号进行隔离与放大，然后用以驱动继电器组的开合。其中，继电驱动器采用光电耦合器对前后级电路进行隔离以减少电路电磁干扰；继电器组可以采用G6BK-1114P-US，5V电压控制，双路电极，默认常闭状态。触点电流额定值：150A，线圈电压：24VDC，线圈电阻：144Ohms，线圈电流：167mA。

ICSP调试接口80是主控制器40的调试接口，其通过一个六芯电缆与调试器连接，实现对设备的参数设定及内部故障排除。

该控制装置可以接受主控制器40的控制，执行继电器的开合操作，其包块两个子模块，即继电驱动器和继电器组。继电驱动器负责对主控制器的控制信号进行隔离与放大，然后用以驱动继电器组的开合。继电驱动器可以采用光电耦合器对前后级电路进行隔离以减少电路电磁干扰。继电器组可以采用G6BK-1114P-US，5V电压控制，双路电极，默认常闭状态。

通过上述实施例，能够把继电器装置应用在电源管理，及通讯方式传输控制信息，对于配网的管理提高有益，上述实施例中的控制装置可以解决目前部署在城区各个角落超过预设数量(如4000多)的套配网终端数据透传通讯设备的技术问题，可以实现对配网电力参数的数据采集及传输到局方主站系统的故障的有效排除和控制，将会达到影响系统对电网运行情况的掌握及故障预警的效果。

解决了目前这些通讯传输设备在运行过程中存在的运行故障多，无法自动恢复的缺陷，消除了运行故障，同时克服了当前只能派遣技术人员去故障现场进行的困难，这减轻了在目前电网减员增效的大背景下给目前的配网运维部门带来的巨大的人员压力。

通过部署电源管理终端及升级配网系统主站功能能够实现远程通讯终端(即上述的数据远传设备)电源管理，降低配网维护人员的工作强度及提高通讯故障处缺效率，保障配电网安全提供技术保障。同时，经过经济效益分析(以现有存量设备年设备5％故障率估算)，则年处理故障在250次以上，考虑到处理故障需要司机及处理人员，以及处理时间为2小时/次，考虑出缺单次的人工费用及交通成本估算1200元/次，则年投入为30万/年，以设备运行时间5年考虑则，维护成本为150万，考虑到配电自动化的大规模推广，及设备运行老化的速度加快，对于配网自动化设备这种运维费用的成本会逐步更高。而电源管理设备(即上述的远程控制装置)初期固定投资成本650元/台(含SIM卡)，考虑设备更换施工成本以200元/站端，以部署200套估算，则成本在17万左右，通讯成本以5元/月/台估算，则通讯成本在1.2万(由于仅是控制信号和心跳信号，通讯数据量比较小，可以考虑和通讯公司合作谈成流量模式，则通讯费用还会有所降低)，初期投资成本不到20万，考虑到设备大量部署后的成本下降这个成本还会有一定幅度的下降，采用远程控制装置将会大大节约成本，并从长远角度讲，有利于提高电网运行效率。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种数据远传设备的控制系统，如图3所示，该控制系统包括：配电主站系统200；上述任意一项的数据远传设备的控制装置100，与配电主站系统200连接。

采用上述实施例，数据远传设备的控制系统中包括配电主站系统和数据远传设备的控制装置，该数据远传设备的控制装置可以通过数据收发装置接收配电主站系统的远程控制信号，该数据收发装置将该远程控制信号发送至主控制器，该主控制器在接收到该远程控制信号后，生成远程控制信号对应的滤波器控制信号，在该滤波器控制信号的触发下，滤波器对电源的电压进行滤波。通过上述实施例，控制装置可以自动对数据远传设备的电源进行滤波，可实现自动启动滤波电路来消除干扰电波，抑制浪涌干扰，以避免外界干扰导致的电源异常，也避免了电压不稳定所导致的数据远传设备工作异常死机的现象，解决了数据远传设备出现电磁干扰需手动消磁的问题。

具体地，如图4所示，电源控制装置110可以分别与电源120和数据远传设备130连接，即设置在包括电源和数据远传设备的供电回路中，电源控制装置110可以通过如图4所示的2G/3G网络与配电主站系统200通讯连接。

进一步地，数据远传设备(GPRSDTU，即上述的数据远传设备)作为一种通讯数据透传智能装置，装置本身有CPU芯片，含有集成应用程序，存在程序运行死机的可能。通过对现场通讯设备实地考察，结合电力智能设备运行故障经验分析，配网通讯设备死机情况可能存在如下几点主要原因：配网通讯设备被电磁干扰EMC导致设备死机，电磁干扰来源主要有电源回路干扰和外部电磁信号干扰；配网通讯设备主板无硬件看门狗配置，程序无看护进程，导致应用程序跑飞后无法自恢复；配网通讯设备因电源波动等原因频繁启动导致的设备启动异常死机。通过上述实施例，可以通过部署电源管理设备(如BSA-100/G型电源管理设备)可以实现对上述原因导致的通讯设备运行异常实现远程管理，降低运维人员现场处理异常状况的频度，解决用于配电自动化系统的远程管理系统故障后无法自动重启的技术问题。

具体地，电源管理设备(即上述的电源控制装置，如BSA-100/G型的电源控制装置)对运行设备(即上述的数据远传设备)的供电电源回路增加滤波功能，抑制浪涌干扰，避免外部干扰导致的电源波形异常或电压不稳导致CPU工作异常死机。

同时基于2G通讯手段实现可远程控制数据远传设备的电源开合状态在数据远传设备(又称运行设备)出现异常时实现自动重启。具体地，可以通过GPRS信号或短信息的方式接收远端控制系统的控制命令，为保证控制系统安全其对设备的遥控操作可分两步加密下发避免对运行设备的误操作，电源管理设备(即上述的电源控制装置)可以根据远程控制信号对该对应继电器的开合做出相应控制操作，进而对数据远传设备的电源进行切断再立即闭合操作，设备电源开断时间可根据需要进行前期设定(以避开设备主板上电容放电不完全)，帮助运行设备程序远程自动重启。

在上述实施例中，数据远传设备的控制系统中的数据远传设备可以通过数据收发装置接收配电主站系统的远程控制信号，并通过主控制器生成远程控制信号对应的继电器控制信号并发送至继电器装置，该继电器装置继电器控制信号的触发下开断，使得数据远传设备能够自动断电重启。通过上述实施例，当数据远传设备的远程管理系统故障时，自动断电重启该数据远传设备，解决了用于配电自动化系统的远程管理系统故障后无法自动断电重启的技术问题。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本实用新型所要保护的计算器以及构成该处理器的各个组件都是一种具有确定形状、构造且占据一定空间的实体产品。例如，检测装置、微处理器、图像处理器、子处理器等都是可以独立运行的、具有具体硬件结构的计算机设备、终端或服务器。

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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据远传设备的控制装置，其特征在于，包括：

数据收发装置，通过网络与配电主站系统通讯连接，用于接收所述配电主站系统的远程控制信号；

主控制器，与所述数据收发装置电连接，用于生成所述远程控制信号对应的滤波器控制信号；

滤波器，与所述主控制器和数据远传设备的电源电连接，用于在所述滤波器控制信号的触发下对所述电源的电压进行滤波。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述主控制器包括：

电压检测器，与所述电源连接，用于获取所述电源的电压波形；

所述数据收发装置与所述电压检测器连接，用于输出所述电压波形至所述配电主站系统。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

光电耦合器，分别与所述滤波器和所述电源电连接。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

继电器组，包括一个或多个继电器，各个所述继电器分别与所述主控制器电连接，用于当接收到所述主控制器发出的断开信号时，执行断开动作。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述数据收发装置包括：

GPRS数据收发装置和/或通讯信息收发装置。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述GPRS数据收发装置包括：

GPRS数据收发主机；

天线，设置于所述GPRS数据收发主机的外部。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述数据收发装置包括：

信号切换装置，与所述数据收发装置连接，用于切换所述数据收发装置的收发信号的方式。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

调试器，通过ICSP调试接口与所述主控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述调试器通过六芯电缆与所述ICSP调试接口电连接。

10.一种数据远传设备的控制系统，其特征在于，包括：

配电主站系统；

权利要求1至9中任意一项所述的数据远传设备的控制装置，与所述配电主站系统连接。