專利名稱：多通信方式可選的智能分段控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一體化自動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)備中的控制 器，所說(shuō)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)備用來(lái)隔離配電網(wǎng)故障線路區(qū)段。
背景技術(shù)：
目前，配電開(kāi)關(guān)及環(huán)網(wǎng)柜的技術(shù)正向高可靠性、模塊化、智能化、操作方便、與環(huán)境 協(xié)調(diào)、低成本、少維護(hù)等目標(biāo)努力。為適應(yīng)多元化電源和靈活供配電的要求，配電網(wǎng)測(cè)控保 護(hù)技術(shù)向廣域信息、自適應(yīng)、可邏輯重組、支持動(dòng)態(tài)在線整定的方向發(fā)展，各種保護(hù)、控制技 術(shù)將進(jìn)一步與配電一次設(shè)備相互滲透、融合，發(fā)展為一體化智能設(shè)備。我國(guó)配電網(wǎng)仍存在網(wǎng)架薄弱，供電能力不足，線路設(shè)備功能分散且可靠性較差，配 電能耗損失大，通信難以覆蓋等問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，配電系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大， 配電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化需求顯得越來(lái)越迫切。在配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、管理等方面也必須 相應(yīng)發(fā)生變化，因此亟需開(kāi)展與之相適應(yīng)的智能配電關(guān)鍵技術(shù)研究，研制新型先進(jìn)的智能 化配電開(kāi)關(guān)設(shè)備，以提升配電自動(dòng)化系統(tǒng)并解決“信息孤島”問(wèn)題，從而提高配電網(wǎng)的供電 可靠性、運(yùn)行效率和設(shè)備利用率，提高供電能力和改善供電質(zhì)量，提升配電網(wǎng)安全預(yù)警及應(yīng) 急供電能力。應(yīng)用于配電網(wǎng)中的分段器是一種與電源側(cè)前級(jí)開(kāi)關(guān)配合，在出現(xiàn)故障情況下自動(dòng) 分閘的開(kāi)關(guān)設(shè)備。分段控制器是自動(dòng)分段器的電子控制裝置，對(duì)電網(wǎng)架空線路上的柱上開(kāi) 關(guān)、分段開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備進(jìn)行控制操作，與其他設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障定位、 故障隔離和自動(dòng)快速恢復(fù)非故障區(qū)域供電?，F(xiàn)有的分段控制器產(chǎn)品通信方式單一，其靈活 性和可擴(kuò)充性有待增強(qiáng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決單一通信方式存在的問(wèn)題，提供多種通信方式可選的 智能分段控制器裝置，該裝置具有較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)充性，配合系統(tǒng)的上位主機(jī)可以實(shí) 現(xiàn)基于多種可選通信方式(光纖通信方式、CDMAlX和WLAN混合網(wǎng)方式)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)，在系統(tǒng)中根據(jù)不同場(chǎng)合的需求選擇不同的通信方式，最后組成一個(gè)智能控制器遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，包括一能運(yùn)行Windows CE操作系統(tǒng)以及嵌入式組態(tài) 軟件的嵌入式處理器板卡1，一通信單元2，一帶電量互感器的智能電量模塊3，嵌入式處理 器板卡1帶顯示屏，通信單元2為光纖模塊(光纖適配器和光纖收發(fā)器)或CDMAlX模塊， 通信單元2的網(wǎng)絡(luò)接口與處理器板卡1的網(wǎng)絡(luò)接口聯(lián)結(jié)，智能電量模塊3的RS232接口與 處理器板卡1的RS232接口聯(lián)結(jié)，智能電量模塊3中的互感器的輸入端接三相電。所說(shuō)的 嵌入式處理器板卡1、通信單元2和智能電量模塊3都是已有技術(shù)，并有市售產(chǎn)品。嵌入式 處理器板卡1可以是AR1C440。本實(shí)用新型的工作原理智能分段控制器的控制模式為過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型，通信工
3作方式為全雙工工作方式，可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，智能分段控制器中的嵌入式處理板 卡1是一臺(tái)嵌入式計(jì)算機(jī)，具有較強(qiáng)的監(jiān)控功能，可以實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)配電設(shè)備的工作狀況， 具有參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)通信及故障報(bào)警等功能。為了提高可靠性和實(shí)時(shí)性，智能分 段控制器使用嵌入式操作系統(tǒng)WindowsCE作為系統(tǒng)平臺(tái)，使用嵌入式組態(tài)軟件作為應(yīng)用軟 件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。智能電量模塊3采集到電量數(shù)據(jù)后，通過(guò)Modbus/RTU協(xié)議將數(shù)據(jù)傳給嵌入 式處理器板卡1，嵌入式處理器板卡1對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后根據(jù)處理結(jié)果 給出控制輸出信號(hào)?？刂戚敵鲂盘?hào)由嵌入式處理器板卡1發(fā)給智能電量模塊3，與此同時(shí)， 嵌入式處理器板卡1將經(jīng)數(shù)據(jù)處理的信息打包通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口送到通信單元2，通信單元2再 將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式上傳，數(shù)據(jù)包被上位系統(tǒng)的通信接收端收到后，就得到智能電量模 塊3發(fā)來(lái)的報(bào)文。智能電量模塊3與上位系統(tǒng)的通信方式為光纖通信和CDMAlX通信兩種， 采用Modbus/TCP協(xié)議。在智能分段控制器中，通信單元2的光纖模塊(光纖適配器和光纖 收發(fā)器)和CDMAlX模塊可以替換使用。上位機(jī)連接通信模塊后，使用光纖模塊(光纖適配 器和光纖收發(fā)器)或CDMAlX模塊的多個(gè)智能分段控制器可以同時(shí)工作。本實(shí)用新型的有益效果克服了單一通信方式的缺點(diǎn)，具有較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò) 充性，配合系統(tǒng)的上位主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)基于多種可選通信方式(光纖通信方式、CDMAlX和 WLAN混合網(wǎng)方式)的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在系統(tǒng)中根據(jù)不同場(chǎng)合的需求選擇不同的通信方 式，最后組成一個(gè)智能控制器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖2為實(shí)施例1的電原理圖。圖3為實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為使用實(shí)施例1裝置的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。圖5為實(shí)施例1的軟件設(shè)計(jì)流程圖。圖6為實(shí)施例2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為使用實(shí)施例2裝置的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 見(jiàn)圖2 5。處理器板卡1使用屬ARM S2440A的研華TPC064(安裝組 態(tài)王嵌入版)。通信單元2使用光纖模塊，其中的光纖收發(fā)器為北京普天怡和光電科技有限 公司的HTB-1100。智能電量模塊3為山東力創(chuàng)科技有限公司的EDA9133。A、B、C和N分 別表示現(xiàn)場(chǎng)配電設(shè)備的三相和中線，4為電流互感器。通信單元2的網(wǎng)絡(luò)接口與處理器板卡 1的網(wǎng)絡(luò)接口通過(guò)雙絞線5聯(lián)結(jié)，智能電量模塊3的RS232接口與處理器板卡1的RS232接 口通過(guò)接口連接線6聯(lián)結(jié)。處理器板卡1通過(guò)顯示接口7與觸摸顯示屏(圖中未畫(huà)出)聯(lián) 接。8為智能電量模塊3的控制輸出端口，9為智能電量模塊3的電源線，10為處理器板卡 1的電源線，11為通信單元2的電源線。圖3為實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。裝置設(shè)于一帶門(mén)12的盒13內(nèi)，處理器板卡 1和其所帶顯示屏14緊固于門(mén)12上。15為接線端子，16為光纖收發(fā)器，17為光纖適配器， 18為光纖，19為電源，20為光纖跳線。[0018]軟件功能如下A)初始化部分，設(shè)置基本的通信參數(shù)(IP地址，串口參數(shù)以及采樣時(shí)間等、設(shè)置采 集的變量、設(shè)置數(shù)據(jù)通道)。B)對(duì)智能電量模塊3采集到的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。根據(jù) 數(shù)據(jù)處理的結(jié)果判斷是否進(jìn)行報(bào)警及控制輸出。C)顯示主菜單，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。顯示主菜單，在主菜單上設(shè)置相應(yīng)的子菜單按 鈕，進(jìn)入相應(yīng)的子菜單，可以顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)及工作狀態(tài)等。D)連接指定IP和端口的上位系統(tǒng)服務(wù)器端，以Modbus/TCP協(xié)議與上位系統(tǒng)通信， 按上位系統(tǒng)的要求將數(shù)據(jù)上傳。軟件設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖5。實(shí)施例見(jiàn)圖6 7。通信單元使用CDMAlX模塊，為成都中聯(lián)科技有限公司的 SCN2000。其余與實(shí)施例1基本相同。圖6中21為天線，22為CDMAlX模塊。以上實(shí)施例僅為了對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，而本實(shí)用新型的范圍不受所舉 實(shí)施例的局限。
權(quán)利要求1.一種多通信方式可選的智能分段控制器，其特征在于包括一能運(yùn)行Windows CE操 作系統(tǒng)以及嵌入式組態(tài)軟件的嵌入式處理器板卡，一通信單元，一帶電量互感器的智能電 量模塊，嵌入式處理器板卡帶顯示屏，通信單元為光纖模塊或CDMAlX模塊，通信單元的網(wǎng) 絡(luò)接口與處理器板卡的網(wǎng)絡(luò)接口聯(lián)結(jié)，智能電量模塊的RS232接口與處理器板卡的RS232 接口聯(lián)結(jié)，智能電量模塊中的互感器的輸入端接三相電。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的多通信方式可選的智能分段控制器，其特征在于嵌入式處理 器板卡是AR1C440。
專利摘要多通信方式可選的智能分段控制器，屬電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。包括一能運(yùn)行Windows CE操作系統(tǒng)以及嵌入式組態(tài)軟件的嵌入式處理器板卡，一通信單元，一帶電量互感器的智能電量模塊，處理器板卡帶顯示屏，通信單元為光纖模塊或CDMA1X模塊，通信單元的網(wǎng)絡(luò)接口與處理器板卡的網(wǎng)絡(luò)接口聯(lián)結(jié)，智能電量模塊的RS232接口與處理器板卡的RS232接口聯(lián)結(jié)，智能電量模塊中的互感器的輸入端接三相電?？朔藛我煌ㄐ欧绞降娜秉c(diǎn)，具有較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)充性，配合系統(tǒng)的上位主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)基于多種可選通信方式的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在系統(tǒng)中根據(jù)不同場(chǎng)合的需求選擇不同的通信方式，最后組成一個(gè)智能控制器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201867636SQ20102058316
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者吳彥文, 廖學(xué)理, 張東寧, 韓朝 申請(qǐng)人:昆明電器科學(xué)研究所