CN207037422U - 一种自动化配电dtu装置 - Google Patents

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本实用新型涉及电力系统配网自动化技术领域,尤其为一种自动化配电DTU装置,所述主控器通过光电隔离器与连接于数据处理单元和通信接口单元;所述AD转换单元连接用于对开关设备的馈电线路的状态信息进行采集的光感器,所述DAQ单元与AD转换单元连接,用于将所述光感器检测的馈电线路的状态信息送至主控器分析处理;所述RF模块连接于主控器,用于接收上位机状态信息;所述状态转换单元连接于主控器,用于接收所述上位机状态信息,并控制所述遥测通信单元转换状态。本实用新型,采用光纤与无线融合的通信,无线网技术作为光纤的延伸,有效拓宽了电力专网的覆盖范围,可以大大增强系统的可靠性与安全性,同时降低了通信故障的风险。

Description

一种自动化配电DTU装置
技术领域
本实用新型涉及电力系统配网自动化技术领域,具体为一种自动化配电DTU装置。
背景技术
馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化,它与配电网中的开关设备相配合,实现配电网信息采集、状态监控、故障检测、定位和隔离,能使配电网安全、经济、可靠的运行,是配电网自动化中的重要组件,其内容可以归纳为两大方面:一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化;二是故障状态下的故障检测、故障隔离、定位和恢复供电控制。在实际的配电工作中,为了保障用户的综合用电质量,馈线自动化系统的故障处理性能成为配电自动化任务的重要指标。现有技术中的其将收集的数据通过以光纤形式传输给上位机,进行事故的处理,一旦光缆中断将造成EPON链路多个终端掉线,相应的配电终端(环网柜、柱上断路器)也无法进行监控,所以通信系统的可靠性和稳定性亟待提升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动化配电DTU装置,以解决上述背景技术中提出的问题。所述自动化配电DTU装置采用光纤与无线融合的通信,无线网技术作为光纤的延伸,有效拓宽了电力专网的覆盖范围,可以大大增强系统的可靠性与安全性,同时降低了通信故障的风险。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种自动化配电DTU装置,包括主控器、数据处理单元、RF模块、遥测通信单元以及状态转换单元,
所述主控器通过光电隔离器与连接于数据处理单元和通信接口单元;
所述数据处理单元主要由AD转换单元和DAQ单元构成,所述AD转换单元连接用于对开关设备的馈电线路的状态信息进行采集的光感器,所述DAQ单元与AD转换单元连接,用于将所述光感器检测的馈电线路的状态信息送至主控器分析处理;
所述RF模块连接于主控器,用于接收上位机状态信息;
所述遥测通信单元与通信接口单元连接;
所述状态转换单元连接于主控器,用于接收所述上位机状态信息,并控制所述遥测通信单元转换状态;
显示器,连接于所述主控器。
优选的,还包括与主控器连接的存储单元,所述存储单元由RAM芯片、Flash芯片和SDRAM芯片构成。
优选的,还包括与主控器连接的扩展接口,所述扩展接口集成COM接口、USB接口、IEEE 1394接口于一体。
优选的,所述遥测通信单元包括集成于一体的RS串口、2.4G无线模块以及GSM模块,其中,所述RS串口为RS232或RS485串口,与通信接口单元连接,所述2.4G无线模块以及GSM模块均多线程连接状态转换单元。
优选的,所述主控器采用32位的ARM7TDMI-S微处理器及其外围电路组成的最小系统。
优选的,所述RF模块为G18模块。
优选的,所述状态转换单元采用UCC25600芯片。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:AD转换单元通过对开关设备的馈电线路的状态信息进行采集、转换送入主控器分析处理,将处理后的信息数据送入到上位机:采用RS232或RS485串口接入光纤与2.4G无线模块、GSM模块中原距离无线融合的通信,无线网技术作为光纤的延伸,有效拓宽了电力专网的覆盖范围,可以大大增强系统的可靠性与安全性,构建出了一个兼备光纤通信容量大、安全、稳定可靠特性;和无线专网传输距离远、通道安全的配电通信方式,当其中一种工作方式出现故障,另一路可以继续工作,降低了通信故障的风险。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中:1主控器、2光电隔离器、3数据处理单元、30 AD转换单元、31 DAQ单元、4通信接口单元、5 RF模块、6遥测通信单元、7状态转换单元、8存储单元、80 RAM芯片、81 Flash芯片、82 SDRAM芯片、9显示器、10扩展接口。
具体实施方式
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,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:
一种自动化配电DTU装置,包括主控器1、数据处理单元3、RF模块5、遥测通信单元6以及状态转换单元7,所述主控器1通过光电隔离器2与连接于数据处理单元3和通信接口单元4;所述数据处理单元3主要由AD转换单元30和DAQ单元31构成,所述AD转换单元30连接用于对开关设备的馈电线路的状态信息进行采集的光感器,所述DAQ单元31与AD转换单元30连接,用于将所述光感器检测的馈电线路的状态信息送至主控器1分析处理,AD转换单元30通过光感器连接小型CT、PT、霍尔传感器,通过其采集线路设备电信号进行采集,所述电信号为开关设备的位置信号、电压、电流、功率因数、电能量,通过连接其之间的光电隔离器2使输入端与输出端完全实现了电气隔离,并完成大电流、电压到ARM7TDMI-S微处理器可接受的低电平的转换;所述RF模块5连接于主控器1,用于接收上位机状态信息,保证了主控器1的信息对上位机交换共享,实现了操控过程的及时准确和灵活,所述RF模块5为G18模块;所述遥测通信单元6与通信接口单元4连接;所述状态转换单元7连接于主控器1,用于接收所述上位机状态信息,并控制所述遥测通信单元6转换状态,所述遥测通信单元6包括集成于一体的RS串口、2.4G无线模块以及GSM模块,其中,所述RS串口为RS232或RS485串口,与通信接口单元4连接,所述2.4G无线模块以及GSM模块均多线程连接状态转换单元7,所述RS232或RS485串口通过光纤多线程与上位机联网,实现联入光纤方式的通电,所述2.4G无线模块用于ARM7TDMI-S微处理器与上位机之间进行1公里内通信,实现整个装置与环网柜、开闭所柱上开关或配电变压器控制的上位机通信,所述GSM模块采用W77E58芯片,在W77E58芯片内部32k的程序存储器中嵌入了IP和UDP协议栈程序,用于与上位机事先预置好波特率进行远距离的通信,所述状态转换单元7采用UCC25600芯片,所述主控器1采用32位的ARM7TDMI-S微处理器及其外围电路组成的最小系统,所述G18模块接收上位机发出的控制指令,ARM7TDMI-S微处理器支持UCC25600芯片动作响应遥测通信单元6通信方式;可以光纤或无线单工通信也可以光纤和无线的多工通信,控制;显示器9,连接于所述主控器1,采用3.8寸附有操作键盘的TFT-LCD屏,采用中文菜单式操作显示方式,显示人机界面,可以显示各种参数、状态、波形等,有操作步骤,实现人机交换,还包括与主控器1连接的存储单元8,以及通过主控器1对环网柜、开闭所柱上开关或配电变压器的负荷开关或断路器的分合闸动作,实现监测对象的有效调控,所述存储单元8由RAM芯片80、Flash芯片81和SDRAM芯片82构成,RAM芯片80监测ARM7TDMI-S微处理器程序运行状态,SDRAM芯片82存储RAM芯片80静态数据,Flash芯片81存储整个装置系统程序和数据;还包括与主控器1连接的扩展接口10,所述扩展接口10集成COM接口、USB接口、IEEE 1394接口于一体,实现用于连接各种外部设备的接口,便于外部设备对系统进行调试、调整;以主控器1的ARM7TDMI-S微处理器为核心、状态转换单元7的UCC25600芯片控制遥测通信单元6,进行了硬件设计与软件系统设计,集保护、通信等功能于一体,设备的相应信号线路与环网柜、开闭所柱上开关或配电变压器连线的线路对应连通,并通过RS232或RS485串口连接光纤、2.4G无线模块以及GSM模块的无线通讯(或光纤+无线方式)与上位机建立通信互联,工作时,遥测通信单元6随时采集并监测其监测的模拟量,并将模拟量信息传送到主控器1,根据情况主控器1控制环网柜、开闭所柱上开关或配电变压器的负荷开关或断路器的分合闸动作,实现监测对象的有效调控,完成监控回路的调整。保证了电路的安全性和可靠性;采用RS232或RS485串口接入光纤与2.4G无线模块、GSM模块中原距离无线融合的通信,无线网技术作为光纤的延伸,有效拓宽了电力专网的覆盖范围,可以大大增强系统的可靠性与安全性,构建出了一个兼备光纤通信容量大、安全、稳定可靠特性;和无线专网传输距离远、通道安全的配电通信方式,当其中一种工作方式出现故障:RS232或RS485串口接入光纤通信/GSM模块或2.4G无线模块出现问题,另一路RS232或RS485串口接入光纤通信/GSM模块或2.4G无线模块的无线通讯可以继续工作,根据实际距离旋转光纤还是无线通讯的方式较为灵活,具有较强适应新,同时降低了通信故障的风险。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种自动化配电DTU装置,包括主控器(1)、数据处理单元(3)、RF模块(5)、遥测通信单元(6)以及状态转换单元(7),其特征在于:
所述主控器(1)通过光电隔离器(2)与连接于数据处理单元(3)和通信接口单元(4);
所述数据处理单元(3)主要由AD转换单元(30)和DAQ单元(31)构成,所述AD转换单元(30)连接用于对开关设备的馈电线路的状态信息进行采集的光感器,所述DAQ单元(31)与AD转换单元(30)连接,用于将所述光感器检测的馈电线路的状态信息送至主控器(1)分析处理;
所述RF模块(5)连接于主控器(1),用于接收上位机状态信息;
所述遥测通信单元(6)与通信接口单元(4)连接;
所述状态转换单元(7)连接于主控器(1),用于接收所述上位机状态信息,并控制所述遥测通信单元(6)转换状态;
显示器(9),连接于所述主控器(1)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化配电DTU装置,其特征在于:还包括与主控器(1)连接的存储单元(8),所述存储单元(8)由RAM芯片(80)、Flash芯片(81)和SDRAM芯片(82)构成。
3.根据权利要求1~2中任一项所述的一种自动化配电DTU装置,其特征在于:还包括与主控器(1)连接的扩展接口(10),所述扩展接口(10)集成COM接口、USB接口、IEEE 1394接口于一体。
4.根据权利要求3所述的一种自动化配电DTU装置,其特征在于:所述遥测通信单元(6)包括集成于一体的RS串口、2.4G无线模块以及GSM模块,其中,所述RS串口为RS232或RS485串口,与通信接口单元(4)连接,所述2.4G无线模块以及GSM模块均多线程连接状态转换单元(7)。
5.根据权利要求3所述的一种自动化配电DTU装置,其特征在于:所述主控器(1)采用32位的ARM7TDMI-S微处理器及其外围电路组成的最小系统。
6.根据权利要求3所述的一种自动化配电DTU装置,其特征在于:所述RF模块(5)为G18模块。
7.根据权利要求3所述的一种自动化配电DTU装置,其特征在于:所述状态转换单元(7)采用UCC25600芯片。
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