CN210577376U - 带数据采集功能的配电箱显示终端、配电箱及配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及带数据采集功能的配电箱显示终端、配电箱及配电系统，配电箱显示终端包括上壳、下壳，还包括显示屏、通讯单元、CPU控制单元、以太网通讯单元、电源单元和插接端子单元，上述各单元置于上壳和下壳形成的可拆卸的空腔内，上壳设置有开口并露出显示屏；通过对上述单元的模块化集成设计，使得配电箱显示终端结构紧凑，减少了信息中转采集环节，实现了对终端通讯各个回路相关信息的实时采集，提高了配电箱显示终端的数字化、集成化和智能化水平，大大减小了显示终端和配电箱体积，提高了模块化水平，更加有利于显示终端的生产和维护，提高了生产和工作效率。

Description

带数据采集功能的配电箱显示终端、配电箱及配电系统

技术领域

本实用新型属于配电设备技术领域，涉及一种带数据采集功能的配电箱显示终端和配电箱及配电系统。

背景技术

显示终端是数字配电箱的重要组成部分，承担着人机交互的作用，目前，配电箱朝着数字化、集成化、智能化、轻量化的方向发展，配电箱的数据采集、信息的本地显示就成为了配电系统的重要一环。现有的配电箱一般都采用独立的数据采集器中转数据、独立的显示屏显示配电箱用电信息，但是这样的系统架构就会造成配电箱整体尺寸增大，出线回路的信息显示有延时。因此，有必要开发一款带数据采集功能的配电箱显示终端，它既要能够在显示屏上显示各个回路的电压、电路、用电信息、断路器状态、报警信息等，又要集成数据采集功能与终端通讯采集各个回路相关信息，使得显示功能和数据采集功能集成在一起，提高显示终端的集成度和智能化水平，提高数据采集的实时性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带数据采集功能的配电箱显示终端、配电箱及配电系统，以解决现有配电箱显示终端所存在的问题，使显示终端各部分结构模块化，体积小，集成度和智能化程度高，实时性好，便于装配、维护和监测控制，有效提高生产和工作效率，并且具有更好的可控性和可扩展性，满足用户越来越高的配电需求。

为达到上述目的，本实用新型的实施例首先提供了一种带数据采集功能的配电箱显示终端，包括上壳、下壳，所述上壳和下壳可拆卸连接并形成空腔；显示终端还包括显示屏、通讯单元、CPU控制单元、以太网通讯单元、电源单元和插接端子单元，所述显示屏、通讯单元、CPU控制单元、以太网通讯单元、电源单元和插接端子单元设置到上壳和下壳连接形成空腔内，上壳设置有开口并露出显示屏；所述CPU控制单元分别与通讯单元、显示屏和以太网通讯单元进行电连接，CPU 控制单元为显示终端的数据处理核心，内外部数据处理、显示屏驱动都通过CPU控制单元完成，并完成同通讯单元和以太网通讯单元的数据交换及处理，把相关数据显示于显示屏上；所述电源单元与CPU控制单元、通讯单元、显示屏、以太网通讯单元，通过电路板走线和/或连线进行电连接，经过电源转换为上述单元提供所需的工作电压和工作电流，保证上述模块正常工作；所述插接端子单元与电源单元、通讯单元、以太网通讯单元进行电连接，使显示终端通过插接端子实现与外部设备的连接及数据交互。

上述带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述CPU控制单元、通讯单元、以太网通讯单元、电源单元和插接端子单元设置到至少一个电路板上，以减小显示终端体积，提高集成度。

上述带数据采集功能的配电箱显示终端中，显示屏用于显示配电箱显示终端的进线、出线回路的电压、电流、电量，显示各回路断路器状态，显示、配置各回路保护参数等；可选的，所述显示屏为触控屏、液晶屏、LED屏、OLED屏其中一种。

上述带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述插接端子单元还包括485接口、调试接口、存储接口、电源接口、以太网接口中的至少一种，插接端子单元可以为一个或多个；

进一步地，所述通讯接口与所述通讯单元进行电连接，对外连接现场终端；

进一步地，所述调试接口与所述CPU控制单元进行电连接，对外连接调试设备；

进一步地，所述存储接口与所述CPU控制单元行电连接，可插接并读取多种存储介质；

进一步地，所述以太网接口与所述以太网通讯单元进行电连接；

进一步地，所述电源接口与所述电源单元进行电连接，对外连接外部供电电源。

上述带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述通讯单元与控制终端连接，通过自定义通讯协议采集各回路相关数据；可选的，所述通讯单元采用RS485通讯单元、 RS232通讯单元、CAN通讯单元、ZigBee无线通讯单元中的至少一种；相应的，所述通讯接口采用RS485接口、RS232接口、CAN接口、ZigBee接口中的至少一种。

上述带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述存储接口用于读取存储介质用于与外部设备进行数据交换，对显示终端进行程序升级和维护；可选地，存储接口采用TF卡接口、SD卡接口、miniSD卡接口、Micro SD卡接口中至少一种。

上述带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述以太网接口用于远程连接外部设备进行上传采集的各回路相关数据、接收上位机指令，实现远程监测、控制及管理功能；可选地，外部设备采用处理器、监控主机、上位机中的至少一个。

本实用新型实施例另一方面提供了一种配电箱，设置有上述一种带数据采集功能的配电箱显示终端和至少一个采集终端，采集终端通过与显示终端连接，实现数据集中显示。

本实用新型实施例另一方面提供了一种配电箱，设置有上述一种带数据采集功能的配电箱显示终端和至少一个采集终端，采集终端通过计算中心与显示终端连接，实现数据集中显示。

本实用新型实施例另一方面提供了一种配电系统，配电系统包含至少一个上面所述配电箱，具有带数据采集功能的显示终端的配电箱与通信设备连接，通信设备与监控设备连接，实现了数据集中和远程监控。

本实用新型涉及带数据采集功能的配电箱显示终端、配电箱及配电系统，有益效果为：通过对显示屏、通讯单元、CPU控制单元、以太网通讯单元、电源单元和插接端子单元的模块化集成设计，并将上述单元置于上壳和下壳形成的空腔内，使得显示终端结构紧凑，减少了信息中转采集环节，实现了对终端通讯各个回路相关信息的实时采集，提高了配电箱显示终端的数字化、集成化和智能化水平，大大减少了配电箱显示终端和配电箱体积，更加有利于配电箱显示终端的生产和维护，提高了生产和工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端原理框图；

图2为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端外形主视图示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端外形仰视图示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端外形等轴测图示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的CPU 控制单元原理框图示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元原理框图示意图；

图7为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元电路原理图(5V转16V、10.4V、-7V)示意图；

图8为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元电路原理图(5V转3.3V)示意图；

图9为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元电路原理图(24V转5V)示意图；

图10为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的485 接口端子原理图示意图；

图11为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的485 通讯单元电路原理图示意图；

图12为本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的以太网通讯单元连接框图示意图；

图13为本实用新型实施例二提供的配电箱连接框图示意图；

图14为本实用新型实施例三提供的配电箱连接框图示意图；

图15为本实用新型实施例四提供的配电系统连接框图示意图。

图中：

1、显示屏；2、插接端子；21、通讯接口；22、调试接口；23、存储接口；24、电源接口；25、以太网接口；3、通讯单元；4、CPU控制单元；5、以太网通讯单元；6、电源单元；7、上壳；8、下壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。实施例中被描述对象在显示终端中“上”、“下”、“左”、“右”位置等仅用于表示相对位置关系，当实施例中被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合附图对本实用新型实施例的带数据采集功能的配电箱显示终端进行详细描述。

实施例一

图1示出了本实用新型实施例一带数据采集功能的配电箱显示终端的原理框图示意图，图2示出了本实用新型实施例一的带数据采集功能的配电箱显示终端的外形结构主视图示意图，图3示出了本实用新型实施例一的带数据采集功能的配电箱显示终端的外形结构仰视图示意图，图4示出了本实用新型实施例一的带数据采集功能的配电箱显示终端的外形结构等轴测图示意图。本实用新型的较佳的具体实施例带数据采集功能的配电箱显示终端，包括上壳7、下壳8，所述上壳7和所述下壳8可拆卸连接并形成空腔；显示终端还包括显示屏1、通讯单元3、CPU控制单元4、以太网通讯单元5、电源单元6和插接端子单元2，所述显示屏1、通讯单元3、CPU控制单元4、以太网通讯单元5、电源单元6和插接端子单元2置于上壳7和下壳8形成的空腔内，上壳7设置有开口并露出显示屏1；所述CPU控制单元4与通讯单元3、显示屏1和以太网通讯单元5进行电连接，CPU控制单元4 为显示终端的数据处理核心，内外部数据处理、显示屏驱动都通过CPU控制单元4完成，并完成同通讯单元3和以太网通讯单元5的数据交换及处理，把相关数据显示于显示屏1上；所述电源单元6与CPU控制单元4、通讯单元3、显示屏1、以太网通讯单元5，通过电路板走线或连线进行电连接，经过电源DC转换为上述单元提供所需的工作电压和工作电流，保证上述模块工作正常；所述插接端子单元2与电源单元6、通讯单元3、以太网通讯单元5进行电连接，使显示终端通过插接端子单元2实现与外部设备的连接及交互控制。

图5示出了本实用新型实施例一带数据采集功能的配电箱显示终端的CPU控制单元4的原理框图，CPU采用32位Cortex-7处理器，通过UART接口连接通讯单元3，通讯单元3采用485通讯单元；CPU控制单元4通过RMII接口连接以太网网通讯单元5；CPU控制单元4通过LCD接口连接显示屏；CPU控制单元4、通讯单元3、显示屏1、以太网通讯单元5，通过电路板走线或连线进行电连接。

图6示出了本实用新型实施例一带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元4的原理框图，所述电源单元6把外部输入的24V电压通过电源单元变换电路输出显示屏1需要的16V、10.4V和-7V电压，采用的DC-DC芯片为TPS56140；输出CPU控制单元4、485通讯单元、以太网通讯单元5所需要的3.3V电压，采用电源芯片AMS1117；输出CPU控制单元4、485通讯单元需要的5V电压，采用电源芯片 LM2596S；图7示出了本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元电路原理图(5V转16V、10.4V、-7V)示意图，图8示出了本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元电路原理图 (5V转3.3V)示意图，图9示出了本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的电源单元电路原理图(24V转5V)示意图。

本实用新型的实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述通讯单元3、以太网通讯单元5、电源单元6和插接端子单元2设置到一个电路板上； CPU控制单元4采用现有技术M6G2C-128LI处理板，通过模块化设计，减小了配电箱显示终端的体积，提高集成度。

本实用新型的实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，显示屏1为LCD触控屏，设置有LCD接口，通过LCD触控屏的LCD接口和CPU控制单元4的LCD接口进行电连接；显示屏1用于显示配电箱显示终端的进线、出线回路的电压、电流、电量，显示各回路断路器状态，显示、配置各回路保护参数等。

本实用新型的实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述插接端子单元2包括通讯接口21、调试接口22、存储接口23、电源接口24、以太网接口25；通讯接口21采用485通讯接口，调试接口22采用RS232接口，存储接口 23采用TF卡读取接口。

所述通讯接口21与485通讯单元进行电连接，对外连接现场终端，图10示出了本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的485接口端子原理图示意图；

所述调试接口22与所述CPU控制单元4的UART接口进行电连接，对外连接调试设备；

所述存储接口23与所述CPU控制单元4的MMC接口电连接，可插接并读取存储卡；

所述电源接口24与所述电源单元6进行电连接，对外连接外部供电电源。

所述以太网接口25与所述以太网通讯单元5进行电连接。

本实用新型实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述通讯单元3与控制终端连接，通过自定义通讯协议采集各回路相关数据；所述通讯单元 3采用RS485通讯单元，图11示出了本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的485通讯单元电路原理图示意图，485通讯电路采用ADM2483 芯片隔离外部干扰，TX、RX连接CPU控制单元4的UART接口，DE、RE为485 的收发数据切换控制。

本实用新型实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述存储接口23为TF卡存储接口，用于读取TF卡实现与外部设备进行数据交换，对显示终端进行升级维护。

本实用新型实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，所述以太网接口25与CPU控制单元4的RMII接口电连接，以太网通讯单元5采用百兆以太网PHY芯片DP83848，PHY芯片通过RMII接口与CPU控制单元4连接，该芯片采用3.3V供电；以太网通讯单元5用于远程连接外部设备进行上传采集的各回路相关数据、接收上位机指令，实现远程监测、控制及管理功能，外部设备采用处理器、监控主机、上位机中的至少一个。

图12示出了本实用新型实施例一提供的带数据采集功能的配电箱显示终端的以太网通讯单元连接框图示意图。

本实用新型实施例提供的一种带数据采集功能的配电箱显示终端中，电源单元6、通讯单元3、CPU控制单元4，以太网通讯单元5均采用现有技术，可根据实施例中的说明对上述单元进行芯片升级或替换，以获得类似的配电箱显示终端。

实施例二

本实用新型实施例提供的配电箱中，设置有上述一种带数据采集功能的配电箱显示终端和至少一个采集终端，采集终端与显示终端通过485总线连接，实现数据集中显示，显示终端同上位机通过以太网连接，实现采集数据远程监控，图13示出了本实用新型实施例二提供的配电箱连接框图示意图。

实施例三

本实用新型实施例提供的配电箱中，设置有上述一种带数据采集功能的配电箱显示终端和至少一个采集终端，采集终端通过计算中心与显示终端进行485总线连接，计算中心对采集数据进行运算处理后发送显示终端，实现数据集中显示，显示终端同上位机通过以太网连接，实现采集数据远程监控，图14示出了本实用新型实施例三提供的配电箱连接框图示意图。

实施例四

本实用新型实施例提供的配电系统中，配电系统包含至少一个上述配电箱，具有带数据采集功能的显示终端的配电箱与通信设备连接，通信设备包括服务器组、交换机和相关以太网线路等设备；通信设备与监控设备连接，实现了数据采集后的集中显示和远程监控，监控设备包括监控主机、显示器、打印机等设备，采集数据还可以通过配电系统的网关连接到互联网，图15示出了本实用新型实施例四提供的配电系统连接框图示意图。

本实用新型的实施例所提供的带数据采集功能的配电箱显示终端、配电箱及配电系统，配电箱显示终端通过对显示屏、通讯单元、CPU控制单元、以太网通讯单元、电源单元和插接端子单元的模块化集成设计，设置于上壳和下壳组成的空腔内，使得显示终端结构紧凑，减少了信息中转采集环节，实现了对终端通讯各个回路相关信息的实时采集，提高了配电箱显示终端的数字化、集成化和智能化水平，大大减少了显示终端体积，更加有利于配电箱的生产和维护，提高了生产和工作效率。

有以下几点需要说明：

(1)除非另作定义，本实用新型实施例以及附图中，同一标号代表同一含义。

(2)本实用新型实施例附图只涉及到与本实用新型实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(3)为了清晰起见，在用于描述本实用新型的实施例的附图中，附图中的部分结构可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

(4)在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种带数据采集功能的配电箱显示终端，包括上壳(7)、下壳(8)，所述上壳(7)和所述下壳(8)可拆卸连接并形成空腔；其特征在于，还包括显示屏(1)、通讯单元(3)、CPU控制单元(4)、以太网通讯单元(5)、电源单元(6)和插接端子单元(2)，所述显示屏(1)、所述通讯单元(3)、所述CPU控制单元(4)、所述以太网通讯单元(5)、所述电源单元(6)和所述插接端子单元(2)设置到空腔内，所述上壳(7)设置有开口并露出显示屏(1)；所述CPU控制单元(4)分别与所述通讯单元(3)、所述显示屏(1)和所述以太网通讯单元(5)进行电连接，所述电源单元(6)与所述CPU控制单元(4)、所述通讯单元(3)、所述显示屏(1)、所述以太网通讯单元(5)进行电连接；所述插接端子单元(2)与所述电源单元(6)、所述通讯单元(3)、所述以太网通讯单元(5)进行电连接，配电箱显示终端通过所述插接端子单元(2)实现与外部设备电连接。

2.根据权利要求1所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，其特征在于，所述显示屏(1)采用触控屏、液晶屏、LED屏、OLED屏其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，其特征在于，所述通讯单元(3)采用RS485通讯单元、RS232通讯单元、CAN通讯单元、ZigBee无线通讯单元中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，其特征在于，所述插接端子单元(2)采用通讯接口(21)、调试接口(22)、存储接口(23)、电源接口(24)、以太网接口(25)中的至少一种；

所述通讯接口(21)与所述通讯单元(3)进行电连接；

所述调试接口(22)与所述CPU控制单元(4)进行电连接；

所述存储接口(23)与所述CPU控制单元(4)进行电连接；

所述以太网接口(25)与所述以太网通讯单元(5)进行电连接；

所述电源接口(24)与所述电源单元(6)进行电连接。

5.根据权利要求4所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，其特征在于，所述存储接口(23)采用TF卡接口、SD卡接口、miniSD卡接口、Micro SD卡接口中其中一种。

6.根据权利要求4所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，其特征在于，所述以太网接口(25)外接处理器、监控主机、上位机中的至少一个。

7.一种配电箱，其特征在于，设置具有如权利要求1-6任一项所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，至少一个采集终端与显示终端连接，实现数据集中显示。

8.一种配电箱，其特征在于，设置具有如权利要求1-6任一项所述的一种带数据采集功能的配电箱显示终端，至少一个采集终端通过计算中心与显示终端连接，实现数据集中显示。

9.一种配电系统，其特征在于，配电系统包含至少一个具有权利要求7所述配电箱，具有带数据采集功能的显示终端的配电箱与通信设备连接，通信设备与监控设备连接。

Images