CN206100014U - 一种带环网功能的通信管理机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述带环网功能的通信管理机装置包括EMC滤波模块、AC/DC模块、DC/DC模块、485保护电路、485隔离芯片、串口扩展芯片、485收发灯、环网模块、网口、CPU、遥信输入模块、遥控输出模块和显示电路，所述EMC滤波模块由共模电感、压敏电阻和安规电容组成。本实用新型所述的带环网功能的通信管理机装置运用多种技术手段，在设计的过程中充分考虑了装置恶劣的运行条件，装置具有良好的电磁兼容性能，功耗低，工作温度范围宽，防震、防潮、防雷，具有很好的可靠性和稳定性。能够实现光伏电站从逆变器、汇流箱、电能表、环境监测仪等智能设备的接入与信息的转发。

Description

一种带环网功能的通信管理机装置

技术领域

本实用新型涉及配网自动化通信的技术领域，尤其涉及一种带环网功能的通信管理机装置。

背景技术

通信管理机作为变电站自动化系统中通信和规约转换设备，用于和各继电保护装置及其它智能设备与当地监控、保护信息管理装置等通信。通信管理机可以实现采集多个不同子系统的数据，进行数据集中汇总、分类和预处理，并对多个上级调度等平台系统进行数据转发。通信管理机可作为分布式数据采集装置、工业协议转换网关、电力通讯服务器或或通讯前置机等使用，同时实现了多个互联子系统之间的物理级安全隔离，广泛适用于SCADA、工业自动化、电力自动化、光伏发电和智能交通等行业。

在变电站系统中，通信管理机作为变电站的通讯网关，连接继电保护、测控装置和变电站后台，以及运动系统向调度转发数据；同时用于变电站内直流电源系统监控终端的规约转发，环境采集终端的数据转发。通信管理机可将一个变电所内所有的智能监控/保护装置的通讯数据整理汇总后，实时上送上级主站系统(监控中心后台机和DCS)，完成遥信、遥控功能。另一方面接收后台机或DCS下达的命令，并转发给变电所内的智能系列单元，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能。同时还应该配备多个串行接口即便于厂站内的其它智能设备进行通讯。

在光伏系统中，通信管理机具备通讯管理、规约转换及远动功能，为光伏运行监控主站或调度主站与分布式光伏发电设备之间建立了通信桥梁，起到“承上启下”的作用，一方面对上(光伏运行监控主站、调度)上送遥信、遥测、电度等信息，并接受主站的遥控分合闸命令，另一方面对下(光伏逆变器控制器)转发遥调、启停等命令并接收光伏逆变器控制器等其它现场设备上送的相关遥测遥信信号，实现光伏电站从逆变器、汇流箱、电能表、环境监测仪等智能设备的接入与信息的转发。但是传统的通信管理装置运行条件要求高、功耗高、可靠性和稳定性不够。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带环网功能的通信管理机装置，解决了传统装置运行条件要求高、功耗高、可靠性和稳定性不够等问题。

本实用新型提供一种带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述带环网功能的通信管理机装置包括EMC滤波模块、AC/DC模块、DC/DC模块、485保护电路、485隔离芯片、串口扩展芯片、485收发灯、环网模块、网口、CPU、遥信输入模块、遥控输出模块和显示电路，所述EMC滤波模块由共模电感、压敏电阻和安规电容组成。

优选的，所述CPU通过总线控制两片串口扩展芯片扩展出八路UART，经485隔离芯片将所述UART转换为485信号，所述485信号经485保护电路输出，实现与其它485设备的互联，485收发灯电路实时显示485的收发状态；485保护电路由半导体放电管、抗浪涌电阻、TVS管安规电容组成。

优选的，所述CPU通过网口与环网模块相连，所述环网模块包括两个光纤口，能够在主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行，故障修复后系统自动恢复初始状态。

优选的，所述CPU通过自带的GPIO口检测遥信输入模块输入的遥信量，通过GPIO口控制遥控输出模块实现遥控输出，通过显示电路实时显示通信管理机的运行状态。

优选的，所述带环网功能的通信管理机装置能够提供多种通讯接口：以太网、串口，以太网包括10/100Base-TX或100Base-FX，串口为RS-232/485/422。

优选的，所述带环网功能的通信管理机装置自带有双光纤自愈式环形冗余以太网，在物理连接上成环型，工作时整个网络成链状结构；主光纤环网通道负责数据传输，副光纤环网通道传输环上设备各自的状态；传输环上的每一个设备都知道并随时向其他设备报告自己的状态；一旦负责数据传输的主光纤环网通道发生故障，临近的交换机会马上通知其他交换机，并将这一信息传遍全网；作为“根”的交换机就会实行切换，通过副光纤环网通道进行数据传输。

本实用新型提供的带环网功能的通信管理机装置具有以下优点：

1、本实用新型所述的带环网功能的通信管理机装置运用多种技术手段，在设计的过程中充分考虑了装置恶劣的运行条件，装置具有良好的电磁兼容性能，功耗低，工作温度范围宽，防震、防潮、防雷，具有很好的可靠性和稳定性。

2、本实用新型所述的带环网功能的通信管理机装置能够实现光伏电站从逆变器、汇流箱、电能表、环境监测仪等智能设备的接入与信息的转发，通信规约既可扩展、又可配置。

3、所述EMC滤波模块由共模电感、压敏电阻和安规电容组成保护电路在雷击、静电、开关动作干扰情况下能正常稳定地工作，保证电路在有外界干扰的时候正常工作。

4、CPU通过网口与环网模块相连，实现通信管理机的环网通信，所述环网模块包括两个光纤口，能够在主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行，保证与后台系统的通信，可以保证通信管理机更可靠的传输数据。

附图说明

图1为本实用新型所述的带环网功能的通信管理机装置构成示意图。

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，下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。应当理解的是，本文中所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型的原理，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种带环网功能的通信管理机装置，所述带环网功能的通信管理机装置包括EMC滤波模块、AC/DC模块、DC/DC模块、485保护电路、485隔离芯片、串口扩展芯片、485收发灯、环网模块、网口、CPU、遥信输入模块、遥控输出模块和显示电路，所述EMC滤波模块由共模电感、压敏电阻和安规电容组成保护电路在雷击、静电、开关动作干扰情况下能正常稳定地工作。

本实用新型所公开的带环网功能的通信管理机装置工作原理是：首先，接通220V电源后，经EMC滤波模块，再经AC/DC模块，该模块输出5V电压，经DC/DC模块输出3.3V、1.8V、1.0V电压供CPU 10使用，5V供485隔离芯片电源使用，EMC滤波模块由共模电感、压敏电阻和安规电容组成，保护电路在雷击、静电、开关动作等干扰情况下正常稳定的工作；CPU通过总线控制两片串口扩展芯片扩展出八路UART，经485隔离芯片将UART转换为485信号，经485保护电路输出，实现与其它485设备的互联，485收发灯电路实时显示485的收发状态，485保护电路由半导体放电管、抗浪涌电阻、TVS管安规电容组成，保证电路在有外界干扰的时候正常工作；CPU通过网口与环网模块相连，实现通信管理机的环网通信，环网模块包括两个光纤口，能够在主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行，保证与后台系统的通信；CPU通过自带的GPIO口检测遥信输入模块输入的遥信量，通过GPIO口控制遥控输出模块实现遥控输出，通过显示电路实时显示通信管理机的运行状态。

优选的，CPU通过网口与环网模块相连，实现通信管理机的环网通信，所述环网模块包括两个光纤口，能够在主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行，保证与后台系统的通信，故障修复后系统自动恢复初始状态，可以保证通信管理机更可靠的传输数据。

优选的，所述带环网功能的通信管理机装置能够提供多种通讯接口：以太网、串口，以太网包括10/100Base-TX或100Base-FX，串口为RS-232/485/422。通信管理机装置支持IEC101、IEC104、南方电网104、IEC103、南方电网103等通信规约。支持环网功能，能够在主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作，使通信系统正常运行，保证与后台系统的通信。

优选的，所述带环网功能的通信管理机装置自带有双光纤自愈式环形冗余以太网，在物理连接上成环型，工作时整个网络成链状结构；主光纤环网通道负责数据传输，副光纤环网通道传输环上设备各自的状态；传输环上的每一个设备都知道并随时向其他设备报告自己的状态；一旦负责数据传输的主光纤环网通道发生故障，临近的交换机会马上通知其他交换机，并将这一信息传遍全网；作为“根”的交换机就会实行切换，通过副光纤环网通道进行数据传输；整个网络还是呈链状工作状态，实现冗余。

所述带环网功能的通信管理机装置运用多种技术手段，在设计的过程中充分考虑了装置恶劣的运行条件，装置具有良好的电磁兼容性能，功耗低，工作温度范围宽，防震、防潮、防雷，具有很好的可靠性和稳定性。能够实现光伏电站从逆变器、汇流箱、电能表、环境监测仪等智能设备的接入与信息的转发，通信规约既可扩展、又可配置。

带环网的通信管理机自带有双光纤自愈式环形冗余以太网，在物理连接上成环型，工作时整个网络成链状结构。主光纤环网通道负责数据传输，副光纤环网通道不传输数据，只传输环上设备各自的状态。环上的每一个设备都知道并随时向其他设备报告自己的状态。一旦负责数据传输的主光纤环网通道发生故障，临近的交换机会马上通知其他交换机，以极短的时间将这一信息传遍全网。作为“根”的交换机就会实行切换，通过副光纤环网通道进行数据传输。整个切换时间为20毫秒。整个网络还是呈链状工作状态，实现冗余。当主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行。故障修复后系统自动恢复初始状态。可以保证通信管理机更可靠的传输数据。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述带环网功能的通信管理机装置包括EMC滤波模块、AC/DC模块、DC/DC模块、485保护电路、485隔离芯片、串口扩展芯片、485收发灯、环网模块、网口、CPU、遥信输入模块、遥控输出模块和显示电路，所述EMC滤波模块由共模电感、压敏电阻和安规电容组成。

2.根据权利要求1所述的带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述CPU通过总线控制两片串口扩展芯片扩展出八路UART，经485隔离芯片将所述UART转换为485信号，所述485信号经485保护电路输出，实现与其它485设备的互联，485收发灯电路实时显示485的收发状态；485保护电路由半导体放电管、抗浪涌电阻、TVS管安规电容组成。

3.根据权利要求1所述的带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述CPU通过网口与环网模块相连，所述环网模块包括两个光纤口，能够在主环光纤环网通道出现故障时，副光纤环网通道自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行，故障修复后系统自动恢复初始状态。

4.根据权利要求1所述的带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述CPU通过自带的GPIO口检测遥信输入模块输入的遥信量，通过GPIO口控制遥控输出模块实现遥控输出，通过显示电路实时显示通信管理机的运行状态。

5.根据权利要求1所述的带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述带环网功能的通信管理机装置能够提供多种通讯接口：以太网、串口，以太网包括10/100Base-TX或100Base-FX，串口为RS-232/485/422。

6.根据权利要求1所述的带环网功能的通信管理机装置，其特征在于：所述带环网功能的通信管理机装置自带有双光纤自愈式环形冗余以太网，在物理连接上成环型，工作时整个网络成链状结构；主光纤环网通道负责数据传输，副光纤环网通道传输环上设备各自的状态；传输环上的每一个设备都知道并随时向其他设备报告自己的状态；一旦负责数据传输的主光纤环网通道发生故障，临近的交换机会马上通知其他交换机，并将这一信息传遍全网，作为“根”的交换机就会实行切换，通过副光纤环网通道进行数据传输。