CN208226677U - 一种基于zigbee无线传输的馈线终端 - Google Patents

一种基于zigbee无线传输的馈线终端 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种基于zigbee无线传输的馈线终端，包括CPU核心模块、电源模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块、以太网接口电路、RS232接口电路、RS485接口电路和zigbee通信模块，电源模块用于给馈线终端供电；遥信模块的输入端与外部电路连接，输出端与CPU核心模块的遥信输入端连接，遥控模块包括合闸控制电路，分闸控制电路和电池活化电路；合闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，分闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，电池活化电路的输入端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，zigbee通信模块的输入输出端通过RS232接口电路与CPU核心模块的通信端口连接。本实用新型可以遥控馈线终端进行柱上负荷开关的分合闸，简单高效。

Description

一种基于zigbee无线传输的馈线终端
技术领域
本实用新型涉及电力传输技术领域，具体涉及一种基于zigbee无线传输的馈线终端域。
背景技术
配网自动化馈线终端FTU是国家电力系统对柱上开关进行实时监控的设备，与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。实际使用时需对FTU的工作状态进行全面监测，并根据监测结果对FTU 进行及时维护，确保FTU处于正常工作状态。由于FTU安装在10KV高压电线杆上，安装高度较高，现场维护时工作人员需爬上高压电线杆，维护工作费时费力，并且存在较大的安全隐患。再加上高压配电网上所安装FTU的数量较多，使得 FTU的现场维护工作量更大，不但耗时耗力，还比较危险，不便于及时处理设备软件程序的问题。
实用新型内容
为适应电力传输技术领域的实际需求，本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种基于zigbee无线传输的馈线终端。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：包括CPU核心模块、电源模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块、以太网接口电路、RS232接口电路、RS485接口电路和zigbee通信模块，所述电源模块用于给所述馈线终端供电，所述遥测模块包括电流互感器、电压互感器和信号处理电路，所述电流互感器和电压互感器的输入端与外部互感器电路连接，输出端通过信号处理电路与 CPU核心模块的遥测输入端连接；所述遥信模块的输入端与外部电路连接，输出端与CPU核心模块的遥信输入端连接，所述遥控模块包括合闸控制电路，分闸控制电路和电池活化电路；所述合闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，所述分闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，所述电池活化电路的输入端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，所述 zigbee通信模块的输入输出端通过所述RS232接口电路与所述CPU核心模块的通信端口连接。
所述RS232接口电路包括型号为ADM3232E的主芯片和型号为ADUM5402的隔离芯片，所述zigbee通信模块的引脚RXD和引脚TXD分别与ADM3232E主芯片的引脚T1OUT和引脚R1IN连接，ADM3232E主芯片的引脚R1OUT和引脚T1IN分别与隔离芯片ADUM5402的引脚VOA和引脚VIC连接，ADM3232E主芯片的引脚 R2OUT和引脚T2IN分别与隔离芯片ADUM5402的引脚VOB和引脚VID连接，隔离芯片ADUM5402的输出端与CPU核心模块的主芯片的I/O端口相连。
所述CPU核心模块的主芯片型号为ADSP-CM408，所述RS485接口电路的主芯片为ADM2587E，所述以太网接口电路的主芯片为LAN8742A。
所述遥信模块包括光电耦合器，外部状态输入端通过光电耦合器与CPU核心模块的遥信输入端连接。
所述合闸控制电路包括肖特基二极管D4，三极管Q6，和电阻R34，所述电阻R34的一端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，另一端与三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的集电极通过肖特基二极管D4与直流电源连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述肖特基二极管D4两端并联连接合闸控制继电器；所述分闸控制电路包括肖特基二极管D7，三极管Q7，和电阻R35，所述电阻R35 的一端与CPU核心模块的分闸信号输出端连接，另一端与三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的集电极通过肖特基二极管D7与直流电源连接，所述三极管Q7 的发射极接地，所述肖特基二极管D7两端并联连接分闸控制继电器；所述电池活化电路包括肖特基二极管D12，三极管Q23，和电阻R36，所述电阻R36的一端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，另一端与三极管Q23的基极连接，所述三极管Q23的集电极通过肖特基二极管D12与直流电源连接，所述三极管 Q12的发射极接地，所述肖特基二极管D12两端并联连接电池活化控制继电器。
所述电源模块包括第一电源转换电路、第二电源转换电路和第三电源转换电路，所述第一电源转换电路的主芯片为XR2405，所述第二电源转换电路的主芯片为DCP010505，所述第三电源转换电路的主芯片为ADP2118ACPZ。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：由于馈线终端内部的运行程序文件比较小，ZigBee技术是一种近距离双向无线通讯技术，工作在2.4GHz(全球流行)频段上,具有最高250kbit/s的传输速率，它的传输距离在10～75m的范围内,馈线设备一般安装在距离地面8米左右，因此，本实用新型通过ZigBee 通信模块，可以实现馈线终端与地面设备的连接，此外，本实用新型还包括RS485 和RS232在内的多种通信方式，可以实现馈线终端的多种通信连接。此外，本馈线终端内的遥控模块包括合闸控制电路，分闸控制电路和电池活化电路，可以实现就地遥控馈线终端进行柱上负荷开关的分合闸，简单高效。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种基于zigbee无线传输的馈线终端的结构示意图；
图2为zigbee通信模块的电路连接示意图；
图3为RS232接口电路的电路连接示意图；
图4为CPU核心模块的电路连接示意图；
图5为RS485接口电路的电路连接示意图；
图6为以太网接口电路的电路连接示意图；
图7为遥信模块的电路连接示意图；
图8为遥控模块的电路连接示意图；
图9为遥测模块中信号处理电路的电路连接示意图；
图10为电源模块的电路连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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作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。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于zigbee无线传输的馈线终端包括CPU核心模块、电源模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块、以太网接口电路、RS232接口电路、RS485接口电路和zigbee通信模块，所述电源模块用于给所述馈线终端供电，所述遥测模块包括电流互感器、电压互感器和信号处理电路，所述电流互感器和电压互感器的输入端与外部互感器电路连接，输出端通过信号处理电路与CPU核心模块的遥测输入端连接；所述遥信模块的输入端与外部电路连接，输出端与CPU核心模块的遥信输入端连接，所述遥控模块包括合闸控制电路，分闸控制电路和电池活化电路；所述合闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，所述分闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，所述电池活化电路的输入端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，所述zigbee通信模块的输入输出端通过所述RS232接口电路与所述 CPU核心模块的通信端口连接。其中，以太网接口电路用于通过ONU通信设备连接配网主站。连接
如图2所示，为本实用新型实施例中，zigbee通信模块的电路连接示意图，其中，zigbee通信模块的主芯片型号为CC2530。
如图3所示，为本实用新型实施例中，RS232接口电路的电路连接示意图。所述RS232接口电路包括型号为ADM3232E的主芯片和型号为ADUM5402的隔离芯片，所述zigbee通信模块的引脚RXD和引脚TXD分别与ADM3232E主芯片的引脚 T1OUT和引脚R1IN连接，ADM3232E主芯片的引脚R1OUT和引脚T1IN分别与隔离芯片ADUM5402的引脚VOA和引脚VIC连接，ADM3232E主芯片的引脚R2OUT和引脚T2IN分别与隔离芯片ADUM5402的引脚VOB和引脚VID连接，隔离芯片 ADUM5402的输出端与CPU核心模块的主芯片的I/O端口相连。
如图4～6所示，本实用新型实施例中，所述CPU核心模块的主芯片型号为 ADSP-CM408，所述RS485接口电路的主芯片为ADM2587E，所述以太网接口电路的主芯片为LAN8742A。
如图7所示，本实用新型实施例中，所述遥信模块包括光电耦合器，外部状态输入端通过光电耦合器与CPU核心模块的遥信输入端连接。
如图8所示，本实用新型实施例的遥控电路中，所述合闸控制电路包括肖特基二极管D4，三极管Q6，和电阻R34，所述电阻R34的一端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，另一端与三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的集电极通过肖特基二极管D4与直流电源连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述肖特基二极管D4两端并联连接合闸控制继电器；所述分闸控制电路包括肖特基二极管D7，三极管Q7，和电阻R35，所述电阻R35的一端与CPU核心模块的分闸信号输出端连接，另一端与三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的集电极通过肖特基二极管D7与直流电源连接，所述三极管Q7的发射极接地，所述肖特基二极管D7两端并联连接分闸控制继电器；所述电池活化电路包括肖特基二极管D12，三极管Q23，和电阻R36，所述电阻R36的一端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，另一端与三极管Q23的基极连接，所述三极管Q23的集电极通过肖特基二极管D12与直流电源连接，所述三极管Q12的发射极接地，所述肖特基二极管D12两端并联连接电池活化控制继电器。
本实用新型实施例中，遥测模块包括电流互感器、电压互感器连接和信号处理电路，电流互感器、电压互感器的输入端与外部一次设备的高压取电转换设备连接，电流互感器、电压互感器的输出端与信号处理电路连接，如图9所示，为信号处理电路的电路结构示意图，该信号处理电路用于将电流互感器和电压互感器的传感信号进行放大滤波处理后，发送给CPU核心模块。
如图10所示，本实用新型实施例中，所述电源模块包括第一电源转换电路、第二电源转换电路和第三电源转换电路，所述第一电源转换电路的主芯片为 XR2405，所述第二电源转换电路的主芯片为DCP010505，所述第三电源转换电路的主芯片为ADP2118ACPZ。
上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种基于zigbee无线传输的馈线终端，其特征在于，包括CPU核心模块、电源模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块、以太网接口电路、RS232接口电路、RS485接口电路和zigbee通信模块，所述电源模块用于给所述馈线终端供电，所述遥测模块包括电流互感器、电压互感器和信号处理电路，所述电流互感器和电压互感器的输入端与外部互感器电路连接，输出端通过信号处理电路与CPU核心模块的遥测输入端连接；所述遥信模块的输入端与外部电路连接，输出端与CPU核心模块的遥信输入端连接，所述遥控模块包括合闸控制电路，分闸控制电路和电池活化电路；所述合闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，所述分闸控制电路的输入端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，所述电池活化电路的输入端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，所述zigbee通信模块的输入输出端通过所述RS232接口电路与所述CPU核心模块的通信端口连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于zigbee无线传输的馈线终端，其特征在于，所述RS232接口电路包括型号为ADM3232E的主芯片和型号为ADUM5402的隔离芯片，所述zigbee通信模块的引脚RXD和引脚TXD分别与ADM3232E主芯片的引脚T1OUT和引脚R1IN连接，ADM3232E主芯片的引脚R1OUT和引脚T1IN分别与隔离芯片ADUM5402的引脚VOA和引脚VIC连接，ADM3232E主芯片的引脚R2OUT和引脚T2IN分别与隔离芯片ADUM5402的引脚VOB和引脚VID连接，隔离芯片ADUM5402的输出端与CPU核心模块的主芯片的I/O端口相连。
3.根据权利要求2所述的一种基于zigbee无线传输的馈线终端，其特征在于，所述CPU核心模块的主芯片型号为ADSP-CM408，所述RS485接口电路的主芯片为ADM2587E，所述以太网接口电路的主芯片为LAN8742A。
4.根据权利要求1所述的一种基于zigbee无线传输的馈线终端，其特征在于，所述遥信模块包括光电耦合器，外部状态输入端通过光电耦合器与CPU核心模块的遥信输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于zigbee无线传输的馈线终端，其特征在于，所述合闸控制电路包括肖特基二极管D4，三极管Q6，和电阻R34，所述电阻R34的一端与CPU核心模块的合闸信号输出端连接，另一端与三极管Q6的基极连接，所述三极管Q6的集电极通过继电器U4与直流电源连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述肖特基二极管D4两端并联连接合闸控制继电器；所述分闸控制电路包括肖特基二极管D7，三极管Q7，和电阻R35，所述电阻R35的一端与CPU核心模块的分闸信号输出端连接，另一端与三极管Q7的基极连接，所述三极管Q7的集电极通过肖特基二极管D7与直流电源连接，所述三极管Q7的发射极接地，所述肖特基二极管D7两端并联连接分闸控制继电器；所述电池活化电路包括肖特基二极管D12，三极管Q23，和电阻R36，所述电阻R36的一端与CPU核心模块的电池活化信号输出端连接，另一端与三极管Q23的基极连接，所述三极管Q23的集电极通过肖特基二极管D12与直流电源连接，所述三极管Q12的发射极接地，所述肖特基二极管D12两端并联连接电池活化控制继电器。
6.根据权利要求1所述的一种基于zigbee无线传输的馈线终端，其特征在于，所述电源模块包括第一电源转换电路、第二电源转换电路和第三电源转换电路，所述第一电源转换电路的主芯片为XR2405，所述第二电源转换电路的主芯片为DCP010505，所述第三电源转换电路的主芯片为ADP2118ACPZ。
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