CN206021729U - 用于电网模拟的控制箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了用于电网模拟的控制箱，属于电力系统领域。包括数据转换处理器，在数据转换处理器的输入端通过有线线缆连接有第一串口通讯电路，在数据转换处理器的输出端连接有现场可编程门阵列电路；在现场可编程门阵列电路的输出端通过有线电缆连接有预设数量的第二串口通讯电路。通过令数据转换处理器经由第一串口通讯电路获取上位机发送的用于产生预设故障的指令数据，并将指令数据发送至FPGA电路，以便于通过多路第二串口通讯电路向多组下位机发送指令数据，最终令下位机生成与指令数据对应的故障，实现对智能电网中可能会发生的故障的模拟。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统领域，特别涉及用于电网模拟的控制箱。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，为了满足日益增长的电能需求，电力系统也在进行技术的更新换代，在电力系统中建设智能电网已经成为社会进步的趋势。
在建设智能电网的过程中，单、三相智能电能表已经得到广泛的应用，局限于目前电工的技术水平，上述单、三相智能电能表的维护基本上是由厂家进行。
在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现相关技术至少存在以下问题：
由于单、三相智能电能表的用量越来越大，如果全部由厂家进行日常维护，会严重影响单、三相智能电能表的推广利用。但是目前的电力维护人员由于没有参加过对智能电能表的维修培训，因此不能顺利的对智能电能表进行维护。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了用于对电力维护人员进行维护培训的用于电网模拟的控制箱，包括：
数据转换处理器，在所述数据转换处理器的输入端通过有线线缆连接有第一串口通讯电路，在所述数据转换处理器的输出端连接有现场可编程门阵列电路；在所述现场可编程门阵列电路的输出端通过有线电缆连接有预设数量的第二串口通讯电路；所述用于电网模拟的控制箱放置在防水壳体中，在防水壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过铰接件铰接，在上壳体与下壳体接触的截面设有双层密封胶条，在防水壳体表面上设有充气孔；
在防水壳体内设有用于承载控制主机和电源的基座，以及用于收纳信号收发器、继电器控制器、继电器矩阵电路的凹槽。
可选的，所述有线线缆使用RS485接口。
可选的，在所述第一串口通讯电路和所述第二串口通讯电路中设置有RS485转换芯片。
可选的，所述数据转换处理器中设置有第一并口通讯电路，在所述现场可编程门阵列电路内设置有第二并口通讯电路，所述第一并口通讯电路与所述第二并口通讯电路使用并行总线通讯。
可选的，所述数据转换处理器中设置有第一串/并数据转换电路，在所述现场可编程门阵列电路中设置有第二串/并数据转换电路。
可选的，所述第一串口通讯电路接收上位机发送的指令数据，将所述指令数据通过所述有线线缆传输至所述数据转换处理器，
所述数据转换处理器通过所述第一串/并数据转换电路将所述指令数据转换为并行信号，并通过所述第一并口通讯电路将所述并行信号传输至所述现场可编程门阵列电路；
所述现场可编程门阵列电路通过所述第二并口通讯电路接收所述并行信号，将所述并行信号通过所述第二串/并数据转换电路进行转换后，经由预设数量的所述第二串口通讯电路发送至下位机。
可选的，所述第二串口通讯电路接收下位机发送的回馈数据，将所述回馈数据通过所述有线线缆传输至所述现场可编程门阵列电路；
所述现场可编程门阵列电路通过所述第二并口通讯电路接收所述回馈数据，将所述回馈数据通过所述第二串/并数据转换电路转换为并行信号，并通过所述第二并口通讯电路将所述并行信号传输至所述数据转换处理器；
所述数据转换处理器通过所述第一并口通讯电路接收所述并口信号，通过所述第一串/并数据转换电路将所述并口转换为串行信号，经由所述有线线缆传输至所述第一串口通讯电路，最终通过所述第一串口通讯电路将所述串行信号发送至上位机。本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
通过令数据转换处理器经由第一串口通讯电路获取上位机发送的用于产生预设故障的指令数据，并将指令数据发送至FPGA电路，以便于通过多路第二串口通讯电路向多组下位机发送指令数据，最终令下位机生成与指令数据对应的故障，实现对智能电网中可能会发生的故障的模拟。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的用于电网模拟的控制箱的结构示意图；
图2是本实用新型提供的用于电网模拟的控制箱的局部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。
实施例一
本实用新型提供了用于电网模拟的控制箱，所述用于电网模拟的控制箱，包括：
数据转换处理器，在所述数据转换处理器的输入端通过有线线缆连接有第一串口通讯电路，在所述数据转换处理器的输出端连接有现场可编程门阵列电路；在所述现场可编程门阵列电路的输出端通过有线电缆连接有预设数量的第二串口通讯电路；所述用于电网模拟的控制箱放置在防水壳体中，在防水壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过铰接件铰接，在上壳体与下壳体接触的截面设有双层密封胶条，在防水壳体表面上设有充气孔；
在防水壳体内设有用于承载控制主机和电源的基座，以及用于收纳信号收发器、继电器控制器、继电器矩阵电路的凹槽。
在实施中，如图1所示，数据转换处理器的输入端通过有线线缆连接有第一串口通讯电路，在数据转换处理器的输出端则连接有现场可编程门阵列(Field‐ProgrammableGate Array，FPGA)电路。该FPGA电路还与多组第二串口通讯电路相连。
在具体使用中，第一串口通讯电路接收到上位机发送的用于产生预设故障的指令数据，将指令数据以串行信号的形式通过有线线缆传输至数据转换处理器，数据转换处理器件串行信号的指令数据转换为并行信号的数据，并通过并行总线传输至FPGA电路中，FPGA电路接收到并行信号的数据后，将其再度转换为串行信号，并通过有线线缆传输至多组第二串口通讯电路中，以便众多数量的下位机根据接收到的指令数据，生成与指令数据对应的故障，实现对智能电网中可能会发生的故障的模拟。
为了提高该控制箱对恶劣条件的适应能力，便于电力维护人员在室外条件下使用该用于电网模拟的控制箱，特地为用于电网模拟的控制箱设计了防水壳体，除了在防水壳体的上壳体和下壳体接触的截面设有双层密封胶条实现防水效果外，在防水壳体上还设有充气孔，该充气孔用于当上壳体和下壳体密封后，通过外界的高压充气设备向防水壳体内充气，提高防水壳体内的气压，这样使得外界的液体更加难以进入防水壳体内部，提高了防水壳体的气密性。
本控制箱将接收到的指令数据通过内部的转换，最终实现从单串口到多串口的数据转发，完成指令数据的发送。
可选的，所述有线线缆使用RS485接口。
在实施中，本控制箱中的有线线缆均使用RS485接口，同时在第一串口通讯电路和所述第二串口通讯电路中设置有RS485转换芯片。还设置有使用RS485接口的收发电路，这样在实现点对点通信的同时，还可以实现联网功能，从而提高本控制箱的使用范围。
可选的，所述数据转换处理器中设置有第一并口通讯电路，在所述现场可编程门阵列电路内设置有第二并口通讯电路，所述第一并口通讯电路与所述第二并口通讯电路使用并行总线通讯。
在实施中，如图2所示，为了在数据转换处理器和FPGA电路之间能够使用并行总线进行通讯，在数据转换处理器中设置有第一并口通讯电路，同时，在现场可编程门阵列电路内设置有第二并口通讯电路。
为了能够得到适用于第一并口通讯电路和第二并口通讯电路使用的并行数据，还在数据转换处理器中设置有第一串/并数据转换电路，在FPGA电路中设置有第二串/并数据转换电路。
基于前文提出的设置在数据转换处理器中的第一并口通讯电路、第一串/并数据转换电路，以及设置在FPGA电路中的第二并口通讯电路、第二串/并数据转换电路，本控制箱的工作流程为：
数据转换处理器通过第一串/并数据转换电路将指令数据转换为并行信号，并通过第一并口通讯电路将并行信号传输至FPGA电路；
FPGA电路通过第二并口通讯电路接收并行信号，将并行信号通过第二串/并数据转换电路进行转换后，经由预设数量的第二串口通讯电路发送至下位机。
上述过程为指令数据的下发方式，在实际使用中，还存在回馈数据上传方式，具体为：
FPGA电路通过第二并口通讯电路接收回馈数据，将回馈数据通过第二串/并数据转换电路转换为并行信号，并通过第二并口通讯电路将并行信号传输至数据转换处理器；
数据转换处理器通过第一并口通讯电路接收并口信号，通过第一串/并数据转换电路将并口转换为串行信号，经由有线线缆传输至第一串口通讯电路，最终通过第一串口通讯电路将串行信号发送至上位机。
本实用新型提出了用于电网模拟的控制箱，包括数据转换处理器，在数据转换处理器的输入端通过有线线缆连接有第一串口通讯电路，在数据转换处理器的输出端连接有现场可编程门阵列电路；在现场可编程门阵列电路的输出端通过有线电缆连接有预设数量的第二串口通讯电路。通过令数据转换处理器经由第一串口通讯电路获取上位机发送的用于产生预设故障的指令数据，并将指令数据发送至FPGA电路，以便于通过多路第二串口通讯电路向多组下位机发送指令数据，最终令下位机生成与指令数据对应的故障，实现对智能电网中可能会发生的故障的模拟。
需要说明的是：上述实施例提供的控制箱进行指令数据传输的实施例，仅作为该控制箱在实际应用中的说明，还可以根据实际需要而将上述控制箱在其他应用场景中使用，其具体实现过程类似于上述实施例，这里不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.用于电网模拟的控制箱，其特征在于，所述用于电网模拟的控制箱，包括：
数据转换处理器，在所述数据转换处理器的输入端通过有线线缆连接有第一串口通讯电路，在所述数据转换处理器的输出端连接有现场可编程门阵列电路；在所述现场可编程门阵列电路的输出端通过有线电缆连接有预设数量的第二串口通讯电路；所述用于电网模拟的控制箱放置在防水壳体中，在防水壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体通过铰接件铰接，在上壳体与下壳体接触的截面设有双层密封胶条，在防水壳体表面上设有充气孔；
在防水壳体内设有用于承载控制主机和电源的基座，以及用于收纳信号收发器、继电器控制器、继电器矩阵电路的凹槽。
2.根据权利要求1所述的用于电网模拟的控制箱，其特征在于：所述有线线缆使用RS485接口。
3.根据权利要求1所述的用于电网模拟的控制箱，其特征在于：在所述第一串口通讯电路和所述第二串口通讯电路中设置有RS485转换芯片。
4.根据权利要求1所述的用于电网模拟的控制箱，其特征在于：所述数据转换处理器中设置有第一并口通讯电路，在所述现场可编程门阵列电路内设置有第二并口通讯电路，所述第一并口通讯电路与所述第二并口通讯电路使用并行总线通讯。
5.根据权利要求1所述的用于电网模拟的控制箱，其特征在于：所述数据转换处理器中设置有第一串/并数据转换电路，在所述现场可编程门阵列电路中设置有第二串/并数据转换电路。
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| CN201620868669.7U CN206021729U (zh) | 2016-08-11 | 2016-08-11 | 用于电网模拟的控制箱 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106128242A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-11-16 | 国网浙江省电力公司湖州供电公司 | 用于电网模拟的控制箱 |
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2016
- 2016-08-11 CN CN201620868669.7U patent/CN206021729U/zh active Active
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