JP3242312U - 閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター - Google Patents

Abstract

【課題】閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニターを提供する。【解決手段】マイクロプロセッサーと、整形測定モジュールと、信号調整モジュールと、通信モジュールと、Ａ／Ｄコンバーターとを含み、整形測定モジュールは、採集した状態信号を整形した後マイクロプロセッサーに送信し、信号調整モジュールは、採集された第２信号を調整した後Ａ／Ｄコンバーターに送信し、Ａ／Ｄコンバーターは、調整された第２信号をディジタル信号に変換した後、デジタル信号をマイクロプロセッサーに送信する。ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧、通信用電源母線電圧、母線出力電流などのテレメトリ信号をリアルタイムで測定でき、通信用電源直流入り線の開閉状態と、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号などのテレメトリ信号を実際及び有効に測定することができる。【選択図】図１

Description

本考案は変電所通信用電源監視の技術分野に関し、具体的には、閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニターに関する。

既存の一体化電源の通信用電源の母線状態監視は、ＤＣ／ＤＣ通信用電源モジュールのモジュール電圧とモジュール電流のみを含み、母線の直流入力電圧、直流出力電圧、直流出力電流などのテレメトリ信号はすべて実際に測定されていない。既存の一体化電源の通信用電源母線は開ループで制御されており、通信用電源の母線に過電圧と不足電圧故障が発生した場合、通信用電源母線の真の状態を正確にフィードバックすることができず、現場は通信用電源母線で完全に電圧を失ってこそ、問題を発見することができる。

そのため、上述の技術的課題を解決するために、新たな閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニターを提供する必要がある。

本考案が解決しようとする技術的問題は、上記従来技術における不足に対して、通信電源母線の真の状態を実際に測定することが困難な従来技術の問題を解決するための閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニターを開示することにある。

本考案は上記技術問題を解決するために採用された技術的手段は以下の通り、閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニターであり、マイクロプロセッサーと、整形測定モジュールと、信号調整モジュールと、通信モジュールと、Ａ／Ｄコンバーターとを含み、前記整形測定モジュールは、採集した状態信号を整形した後マイクロプロセッサーに送信することに用いられ、前記信号調整モジュールは、採集された第２信号を調整した後Ａ／Ｄコンバーターに送信することに用いられ、前記Ａ／Ｄコンバーターは、調整された第２信号をディジタル信号に変換した後、デジタル信号をマイクロプロセッサーに送信することに用いられ、前記マイクロプロセッサーは、通信モジュールを介して端末装置に接続される。

好ましくは、アラーム出力モジュールをさらに含み、前記アラーム出力モジュールは、マイクロプロセッサーに通信接続され、前記アラーム出力モジュールは、アラーム信号を発信することに用いられる。

好ましくは、外部メモリチップをさらに含み、前記外部メモリチップは、データを記憶することに用いられる。

好ましくは、前記信号調整モジュールは、第２信号を所定のボルト数の電圧信号に変換するためのマイクロ変圧器とフィルターとを含み、前記所定のボルト数の電圧信号はフィルタリングされた後Ａ／Ｄコンバーターに送信される。

好ましくは、前記第２信号は、ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧と、通信用電源母線電圧と、母線出力電流信号とを含む。

好ましくは、前記第１信号は、通信用電源直流入り線の開閉状態、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号とを含む。

好ましくは、前記外部メモリチップは、ＥＥＰＲＯＭチップとＦＬＡＳＨチップとを含み、前記ＥＥＰＲＯＭチップは、電気角と、各種しきい値のパラメータと、通信アドレスと、ＩＰアドレスの設定値とを保存することに用いられ、前記ＦＬＡＳＨチップは、各種統計データを格納することに用いられる。

好ましくは、前記通信モジュールは、ＳＣＩを用いたローカル通信と、４Ｇ、５Ｇを用いたリモート通信とを含む。

好ましくは、前記アラーム出力モジュールは、継電器を用いてハードコンタクトアラームを出力する。

好ましくは、表示モジュールをさらに含み、前記表示モジュールは、マイクロプロセッサーに通信接続され、前記表示モジュールは、マイクロプロセッサーから送信された内容を表示することに用いられる。

本考案は、従来技術と比べて以下の利点を有し、
第１は、本考案が提供したモニターは、現在一体化電源の通信用電源母線の運行にある欠陥を取り除き、その他の製品は真実にフィードバック測定したものではなく、あるいは不足電圧継電器を利用して獲得したものであり、本製品は真実で有効なフィードバックと監視を実現し、通信用電源母線の閉ループ制御を実現した。具体的には、ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧、通信用電源母線電圧、母線出力電流などのテレメトリ信号をリアルタイムで測定でき、通信用電源直流入り線の開閉状態と、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号などのテレメトリ信号を実際及び有効に測定でき、採集したデータを端末装置にアップロードすることができる。

第２は、構造がコンパクトで、現場に取り付けられた施工条件を十分に考慮し、一体化測定器で複数の測定モジュールまたは継電器をカバーし、現場配線と施工難易度を減らす。

第３は、アラーム形式は多様で、ハードコンタクトを介してアラーム情報を出力してもよく、通信モジュール（ＭＯＢＵＳとＩＥＣ６１８５０モード）を介してバックグラウンドにアップロードしてもよく、新旧異なる時期の変電所の改良に適応することができる。

本考案の構造ブロック図である。

以下、図面に示す各実施形態に基づいて本実用新案を詳細に説明するが、これらの実施形態は本実用新案に対する制限ではなく、当業者がこれらの実施形態に基づいて行った機能、方法、または構造上の等価変換または代替は、すべて本実用新案の保護範囲内に属する。

本考案の具体的な実施例を示す図面１を参照すると、図のように、本考案に開示された閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニターであり、マイクロプロセッサーと、整形測定モジュールと、信号調整モジュールと、通信モジュールと、Ａ／Ｄコンバーターとを含み、整形測定モジュールは、整形測定モジュールと、通信モジュールと、Ａ／Ｄコンバーターにそれぞれ通信接続され、整形測定モジュールは、採集された第１信号を整形した後マイクロプロセッサーに送信することに用いられ、この設定は、採集された第１信号の電圧範囲がマイクロプロセッサーの許容範囲を超えたため、第１信号を整形し、初期処理を完了してからマイクロプロセッサーに送信して判断を行う。信号調整モジュールは、採集された第２信号を調整した後Ａ／Ｄコンバーターに送信することに用いられ、この設定は、採集された第２信号の電圧電流範囲がＡ／Ｄコンバーターの許容範囲を超えたため、第２信号を調整し、Ａ／Ｄコンバーターにより調整された第２信号をディジタル信号に変換した後、デジタル信号をマイクロプロセッサーに送信し、マイクロプロセッサーは、通信モジュールを介して端末装置に接続される。マイクロプロセッサー内にＤＳＰが集積されており、マイクロプロセッサーはデータ全体の計算と処理を担当し、システム全体の中央制御を担当し、他のモジュールのスケジューリングを担当している。本実施例ではマイクロプロセッサーはＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４を採用している。

本考案の別の実施形態として、本実施例は、アラーム出力モジュールをさらに含み、アラーム出力モジュールは、マイクロプロセッサーに通信接続され、アラーム出力モジュールは、アラーム信号を発信することに用いられ、具体的には、アラーム出力モジュールは継電器を用いてハードコンタクトアラームを出して、アラーム出力モジュールはＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４に関連する採集データに異常事件が発生したことを発見した場合、外部にアラーム信号を発信し、ユーザーに異常状況を発見させる。例えばテレメトリ信号値が制限を越えると、アラームノードを出力する場合、本実施例のモニターは、最大７ウェイハードコンタクト出力アラームを制御することができる。

本考案の別の実施形態として、本実施例は外部メモリチップを含み、外部メモリチップは、データを記憶することに用いられる。具体的には、外部メモリチップは、主に電気度や各種しきい値などのパラメータ、通信アドレス、ＩＰアドレスなどの通信に関する設定値を保存するためのＥＥＰＲＯＭチップ２４ＬＣ１６と各種統計データを格納し、定期的に消去、更新するためのＦＬＡＳＨチップ３９ＶＦ１６０１を含む。

信号調整モジュールは、マイクロ変圧器とフィルターとを含み、フィルターは、１次ＲＣフィルタである。まず電圧電流信号は、高直線性のマイクロ変圧器を介して、電線上の電圧、電流信号を振幅が０．５Ｖ程度の電圧信号に変換した後、１次ＲＣフィルタリングされてＡ／Ｄコンバーターの入力とする。

Ａ／Ｄコンバーターは具体的にはＡＤ７３３６０Ｌを採用し、ＡＤ７３３６０ＬはＡＤＩ社が発売したプログラムで制御できる汎用６チャンネルの１６ビットのΣ-Δ型ＡＤＣ。その主な特徴は以下の通りであり、
第１は、６つのサンプリングチャンネル間は相互に分離され、各チャンネルは完全な信号整形回路とチップ上の入力ゲインアンプを含み、プログラムで制御でき、低電気レベル振幅のアナログ信号の入力は許可される。各チャンネルは同期サンプリングを行い、チャンネル間に遅延時間がないことを確保する。各チャンネルの４ｋＨｚ範囲内のＳＮＲは７６ｄＢに達することができ、すべてのチャンネルには低群遅延という特徴を有する。

第２は、同期シリアルポート伝送を採用し、ＡＤＣのフロントエンドサンプリング周波数とバックエンド伝送速度をプログラムで制御可能（最高サンプリングは６４ｋＨｚをサポート可能）であり、高速ＤＳＰまたは他の低速ＭＣＵとの接続にかかわらず非常に便利にする、特に、ＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４のＭｃＢＳＰモジュールと完全に互換性があり、通信が容易である。

第３は、動作モードはデータモード、プログラムモード、プログラム／データ混合モードから選択でき、各種測定場所に適している。

第４は、チップはチップ内の基準電圧を持ち、許容される入力電源範囲は２．７Ｖから３．６Ｖまで、しかも消費電力は比較的に低く、チップの基準電圧の典型値は１．２Ｖである。

具体的には、前記第２信号は、ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧と、通信用電源母線電圧と、母線出力電流信号とを含む。信号調整モジュールは、第２信号の調整を完了した後、ＡＤ７３３６０Ｌサンプリングチップを介して変換を完了した後、マイクロプロセッサーによって結果を計算する。したがって、ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧、通信用電源母線電圧、母線出力電流などのテレメトリ信号をリアルタイムで測定できるようになる。

具体的には、第１信号は、通信用電源直流入り線の開閉状態、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号とを含み、整形測定モジュールは、上述の情報収集と整形を完了した後、マイクロプロセッサーが判断を完了し、状態の採集結果を得て、それによって通信用電源直流入り線の開閉状態、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号などのテレメトリ信号を測定する機能を実行する。

具体的には、通信モジュールは、ローカル通信とリモート通信とを含み、ローカル通信はＳＣＩの２３２と４８５通信であり、ハンドコピー機でデータを書き写すことができる。リモート通信は４Ｇ、５Ｇ伝送モジュールである。通信モジュールは、マスターコンピューターにデータを送信するほか、各種パラメータ設定を受信するためにも用いられる。通信モジュールはＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４の制御の下で、採集されたデータの転送とアラームデータのアップロードを完了する。

本実用新案の別の実施形態として、モニターには、表示モジュールとキーボードが設けられており、表示モジュールとキーボードは、マイクロプロセッサーに通信接続され、キーボードと表示モジュールは、それぞれ入力と出力役割を果たし、キーボードは、ユーザーの操作をＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４にフィードバックし、表示モジュールは、ＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４の表示する必要がある内容をユーザーに表示することをを担当する。

モニターは電源を入れ、システムの初期化と自己検査を行った後、信号調整モジュールは第２信号をＡＤ７３３６０Ｌが許可可能な信号に調整し、ＡＤ７３３６０Ｌは第２信号のアナログデジタル変換を完了し、その後変換されたデジタル信号をＴＭＳ３２０Ｆ ２８０３４に送信し、ＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４によってテレメトリ信号の計算を完了する。整形測定モジュールは、第１信号がＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４の入力範囲に合致するように第１信号を整形処理し、整形後の第１信号がＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４に送信された後、ＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４によりテレメトリ信号の判断を行う。ＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４は、関連する採集データに異常が発生したことを発見した場合、アラーム出力モジュールを制御してアラームノードを出力するか、通信モジュールを通じて端末装置にアップロードし、ユーザーにアラームイベントの発生を通知し、その過程で、格納する必要があるデータを外部メモリチップに記録する。ＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４は通信モジュールを通じて、関連するデータを転送し、ユーザーがデータを取り出す場合、通信モジュールを経てＴＭＳ３２０Ｆ２８０３４に転送する。

電源を入れるたびに、システム内のすべてのモジュールを再設定し、使用されていない周辺機器や割り込みを禁止し、通信、表示モジュールを初期化し、すべてのキャパシタグループを切除し、電源オフ記録を完了する必要がある。システムのメインサイクルごとにテレメトリ信号などの機能を完了する。一般的に継電器保護などリアルタイム性に対する要求が高い場合、システムの計算データのリフレッシュ時間はできるだけ短くすべきである。

本考案が提供したモニターは、現在一体化電源の通信用電源母線の運行にある欠陥を取り除き、その他の製品は真実にフィードバック測定したものではなく、あるいは不足電圧継電器を利用して獲得したものであり、本製品は真実で有効なフィードバックと監視を実現し、通信用電源母線の閉ループ制御を実現した。具体的には、ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧、通信用電源母線電圧、母線出力電流などのテレメトリ信号をリアルタイムで測定でき、通信用電源直流入り線の開閉状態と、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号などのテレメトリ信号を実際及び有効に測定でき、採集したデータを端末装置にアップロードすることができる。

第２は、構造がコンパクトで、現場に取り付けられた施工条件を十分に考慮し、一体化測定器で複数の測定モジュールまたは継電器をカバーし、現場配線と施工難易度を減らす。

第３は、アラーム形式は多様で、ハードコンタクトを介してアラーム情報を出力してもよく、通信モジュール（ＭＯＢＵＳとＩＥＣ６１８５０モード）を介してバックグラウンドにアップロードしてもよく、新旧異なる時期の変電所の改良に適応することができる。

上述の一連の詳細な説明は、本考案の実行可能性のある実施形態の具体的な説明にすぎず、本考案の保護範囲を制限するために使用されるものではなく、本考案の技術精神から逸脱していない等価な実施形態または変更は、本考案の保護範囲に含まれるべきである。

また、本明細書は実施形態に従って説明するが、各実施形態が１つの独立した技術案のみを含むわけではなく、本明細書のこのような記述形態は単に明確にするために、当業者は明細書を１つの全体としなければならず、各実施形態の技術案も適切に組み合わせて、当業者が理解できる他の実施形態を形成することができることを理解すべきである。

Claims (10)

1. マイクロプロセッサーと、整形測定モジュールと、信号調整モジュールと、通信モジュールと、Ａ／Ｄコンバーターとを含み、前記整形測定モジュールは、採集された第１信号を整形した後マイクロプロセッサーに送信することに用いられ、前記信号調整モジュールは、採集された第２信号を調整した後Ａ／Ｄコンバーターに送信することに用いられ、前記Ａ／Ｄコンバーターは、調整された第２信号をディジタル信号に変換した後、デジタル信号をマイクロプロセッサーに送信することに用いられ、前記マイクロプロセッサーは、通信モジュールを介して端末装置に接続されることを特徴とする閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
2. アラーム出力モジュールをさらに含み、前記アラーム出力モジュールは、マイクロプロセッサーに通信接続され、前記アラーム出力モジュールは、アラーム信号を発信することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
3. 外部メモリチップをさらに含み、前記外部メモリチップは、データを記憶することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
4. 前記信号調整モジュールは、第２信号を所定のボルト数の電圧信号に変換するためのマイクロ変圧器とフィルターとを含み、前記所定のボルト数の電圧信号はフィルタリングされた後Ａ／Ｄコンバーターに送信されることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
5. 前記第２信号は、ＤＣ／ＤＣモジュールの直流入力電圧と、通信用電源母線電圧と、母線出力電流信号とを含むことを特徴とする請求項４に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
6. 前記第１信号は、通信用電源直流入り線の開閉状態、通信用電源モジュール母線出力線の開閉状態と、通信用電源母線フィーダー線トリップ総アラーム信号とを含むことを特徴とする請求項１に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
7. 前記外部メモリチップは、ＥＥＰＲＯＭチップとＦＬＡＳＨチップとを含み、前記ＥＥＰＲＯＭチップは、電気角と、各種しきい値のパラメータと、通信アドレスと、ＩＰアドレスの設定値とを保存することに用いられ、前記ＦＬＡＳＨチップは、各種統計データを格納することに用いられることを特徴とする請求項３に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
8. 前記通信モジュールは、ＳＣＩを用いたローカル通信と、４Ｇ、５Ｇを用いたリモート通信とを含むことを特徴とする請求項１に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
9. 前記アラーム出力モジュールは、継電器を用いてハードコンタクトアラームを出力することを特徴とする請求項２に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。
10. 表示モジュールをさらに含み、前記表示モジュールは、マイクロプロセッサーに通信接続され、前記表示モジュールは、マイクロプロセッサーから送信された内容を表示することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の閉ループ型通信用電源母線状態の一体化モニター。

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