CN214755740U - 一种电网综合配电终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种电网综合配电终端，包括CPU处理器、DSP处理器、FPGA处理器、温湿度输入模块、模拟量输入模块和开关量输入模块，所述CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器之间相互连接，所述温湿度输入模块和开关量输入模块通过串行总线分别与DSP处理器和FPGA处理器相连，所述模拟量输入模块与DSP处理器和FPGA处理器相连，所述CPU处理器连接有存储器和电源模块，分别用于存储数据和提供电能，所述CPU处理器还连接有I2C接口，并经电平转换后连接有多种通信接口。本实用新型通过采用CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器结合设计，降低了CPU处理器的计算量，提高了处理效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能电网技术领域，具体而言，涉及一种电网综合配电终端。
背景技术
配电终端的作用是采集配电网各种设备的运行信息并对配电一次设备的控制操作，主要功能可以分为以下几类：遥测、遥控、遥信、数据上传。配电终端是建设配电网自动化的一个重要组成部分，它充分利用配电自动化新技术，能够确保配电网的安全、稳定、可靠运行，意义重大。
然而，目前电力企业的常规配电终端主要采用MCU+MCU结构，该结构中的微控制器大部分还是51系列单片机，而这些单片机的计算能力有限，并不擅长数字信号的处理，数据处理效率低下，无法满足智能配电网的需求。此外，由于我国各厂家生产的现有关键设备在技术规范及标准上不统一，配电终端的通信接口存在兼容性差的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电网综合配电终端，解决了现有技术中数据处理效率低下，通信接口存在兼容性差的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电网综合配电终端，包括CPU处理器、DSP处理器、FPGA处理器、温湿度输入模块、模拟量输入模块和开关量输入模块，所述CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器之间相互连接，所述温湿度输入模块和开关量输入模块通过串行总线分别与DSP处理器和FPGA处理器相连，所述模拟量输入模块与DSP处理器和FPGA处理器相连，所述CPU处理器连接有存储器和电源模块，分别用于存储数据和提供电能，所述CPU处理器还连接有I2C接口，并经电平转换后连接有多种通信接口。
作为优选方案，所述模拟量输入模块包括PT输入模块和CT输入模块，及依次相连的电压转换模块、滤波模块和A/D模块，所述PT输入模块和CT输入模块均与电压转换模块连接，所述A/D模块与DSP处理器和FPGA处理器相连。
作为优选方案，所述电源模块包括依次串联连接的双电源切换模块、滤波器、磁环、隔离变压器和AC/DC电源，所述双电源切换模块输入端与两供电电源相连，用于进行供电电源的切换，所述隔离变压器和AC/DC电源之间连接有整流器，所述整流器连接有充电电容，所述充电电容用于为供电电池充电。
作为优选方案，所述存储器包括FLASH RAM、SRAM和SDRAM存储器。
作为优选方案，所述多种通信接口包括以太网口、RS232通信口、控制台和USB维护口中的一种或多种。
作为优选方案，所述CPU处理器型号为MCF5272，所述DSP处理器型号为ADSP2185，所述FPGA处理器型号为EP3C5F256I8N。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：通过采用CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器结合设计，DSP处理器是一种使用数字信号的单片高集成度处理器，适用于各类运算和循环执行典型信号处理，采集到的温湿度数据和模拟量数据在发送至CPU处理器之前进行处理，FPGA处理器对开关量等逻辑时序进行控制，降低了CPU处理器的计算量，提高了处理效率。在电源模块上增加磁环和隔离变压器，隔离变压器隔离了电源侧零线的接地，实现了避雷作用，提高了配电终端的可靠性。
附图说明
参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1为本实用新型实施例提供的电网综合配电终端的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电源模块的电路结构示意图。
具体实施方式
容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
根据本实用新型的一实施方式结合图1示出。一种电网综合配电终端，包括CPU处理器、DSP处理器、FPGA处理器、温湿度输入模块、模拟量输入模块和开关量输入模块，CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器之间相互连接，该CPU处理器型号为MCF5272，DSP处理器型号为ADSP2185，FPGA处理器型号为EP3C5F256I8N。
本实施例中，温湿度输入模块和开关量输入模块通过串行总线分别与DSP处理器和FPGA处理器相连。温湿度输入模块的输入端连接温湿度传感器和温度传感器，温度传感器安装在电气设备的电缆头上，用于检测电缆头的温度，温湿度传感器安装在电缆室内，用于检测电缆室内的温度和湿度。
开关量输入模块的输入端连接有开入和开出电路，开入电路用于采集电气设备的接地开关或隔离开关等的开关量，根据开关量大小判断电气设备的开关分合状态、气室压力状态、弹簧储能状态以及电源管理模块状态。开出电路能够接收FPGA处理器发出的控制信号，向外部电气设备如断路器发出驱动信号，驱动外部电气设备的开关开闸或分闸，如用于活化蓄电池。
模拟量输入模块与DSP处理器和FPGA处理器相连，CPU处理器连接有存储器和电源模块，分别用于存储数据和提供电能，该存储器包括FLASH RAM、SRAM和SDRAM存储器。CPU处理器还连接有I2C接口，I2C接口可以进行遥控输出和DO输出。该CPU处理器经电平转换后连接有多种通信接口，多种通信接口包括以太网口、RS232通信口、控制台和USB维护口中的一种或多种，可以适应不同类型的设备接口，兼容性强。
具体的，上述模拟量输入模块包括PT输入模块和CT输入模块，及依次相连的电压转换模块、滤波模块和A/D模块，PT输入模块和CT输入模块均与电压转换模块连接，A/D模块与DSP处理器和FPGA处理器相连。PT输入模块的输入端连接有电压互感器，用于检测配电网一次侧的电压信号，CT输入模块的输入端连接有电流互感器，用于检测配电网一次侧的电流信号。采集到的电流和电压信号经电压转换模块转换为弱电压信号，并对转换后的信号进行滤波，A/D转换处理，再送至DSP处理器进行计算处理。
参见图2，上述电源模块包括依次串联连接的双电源切换模块、滤波器、磁环、隔离变压器和AC/DC电源，双电源切换模块输入端与两供电电源相连，用于进行供电电源的切换，该电源模块对电压适应能力强，可以接收AC110V和AC220V两种标称输入，可在较宽的输入电压范围内工作。在电源模块上增加磁环和隔离变压器，隔离变压器隔离了电源侧零线的接地，实现了避雷作用，提高了配电终端的可靠性。
在隔离变压器和AC/DC电源之间连接有整流器，整流器连接有充电电容，充电电容用于为供电电池充电。在交流失电时，利用充电电容可不间断对供电电池进行充电，防止电池过放电。
综上所述，本实用新型的有益效果包括：通过采用CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器结合设计，DSP处理器是一种使用数字信号的单片高集成度处理器，适用于各类运算和循环执行典型信号处理，采集到的温湿度数据和模拟量数据在发送至CPU处理器之前进行处理，FPGA处理器对开关量等逻辑时序进行控制，并对CPU处理器和DSP处理器之间的接口进行控制，降低了CPU处理器的计算量，提高了处理效率。在电源模块上增加磁环和隔离变压器，隔离变压器隔离了电源侧零线的接地，实现了避雷作用，提高了配电终端的可靠性。
本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种电网综合配电终端，其特征在于，包括CPU处理器、DSP处理器、FPGA处理器、温湿度输入模块、模拟量输入模块和开关量输入模块，所述CPU处理器、DSP处理器和FPGA处理器之间相互连接，所述温湿度输入模块和开关量输入模块通过串行总线分别与DSP处理器和FPGA处理器相连，所述模拟量输入模块与DSP处理器和FPGA处理器相连，所述CPU处理器连接有存储器和电源模块，分别用于存储数据和提供电能，所述CPU处理器还连接有I2C接口，并经电平转换后连接有多种通信接口。
2.根据权利要求1所述的电网综合配电终端，其特征在于，所述模拟量输入模块包括PT输入模块和CT输入模块，及依次相连的电压转换模块、滤波模块和A/D模块，所述PT输入模块和CT输入模块均与电压转换模块连接，所述A/D模块与DSP处理器和FPGA处理器相连。
3.根据权利要求1所述的电网综合配电终端，其特征在于，所述电源模块包括依次串联连接的双电源切换模块、滤波器、磁环、隔离变压器和AC/DC电源，所述双电源切换模块输入端与两供电电源相连，用于进行供电电源的切换，所述隔离变压器和AC/DC电源之间连接有整流器，所述整流器连接有充电电容，所述充电电容用于为供电电池充电。
4.根据权利要求1所述的电网综合配电终端，其特征在于，所述存储器包括FLASH RAM、SRAM和SDRAM存储器。
5.根据权利要求1所述的电网综合配电终端，其特征在于，所述多种通信接口包括以太网口、RS232通信口、控制台和USB维护口中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的电网综合配电终端，其特征在于，所述CPU处理器型号为MCF5272，所述DSP处理器型号为ADSP2185，所述FPGA处理器型号为EP3C5F256I8N。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121399095.0U CN214755740U (zh) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | 一种电网综合配电终端 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN214755740U true CN214755740U (zh) | 2021-11-16 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN214755740U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU226786U1 (ru) * | 2023-12-29 | 2024-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "СиТри Индастри" | Центральный модуль на микропроцессоре Байкал-Т1 для блоков распределения питания |
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2021
- 2021-06-22 CN CN202121399095.0U patent/CN214755740U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| RU226786U1 (ru) * | 2023-12-29 | 2024-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "СиТри Индастри" | Центральный модуль на микропроцессоре Байкал-Т1 для блоков распределения питания |
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