專利名稱：一種綜合監(jiān)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種專門用于緊湊型環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜并兼顧其它變配電自動(dòng)化 監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域的綜合監(jiān)控終端，采用先進(jìn)的電子設(shè)計(jì)及信號(hào)處理技術(shù)，集高精 度測量、大容量信息采集、多串口通訊、圖形化界面顯示于一體。
背景技術(shù)：
當(dāng)前自動(dòng)化監(jiān)控產(chǎn)品，尤其是配網(wǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品終端，需要對(duì)配網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 采集、測量、控制和人機(jī)交互。并且能夠通過通訊方式將數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控。
新型的環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜尺寸很小，安裝空間不大，而且相對(duì)分散，無法保障電 磁環(huán)境的良好。這就對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控產(chǎn)品的安裝、接線、電磁兼容性等提出了相
應(yīng)的要求o
同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)還存在如下狀況
1. 普遍存在模擬量采樣間隔大，測量精度低的特點(diǎn)，測量精度一般只能夠 達(dá)到0. 5級(jí)甚至1級(jí)的要求；
2. 遙信采集速度慢， 一般的遙信分辨率為10ms;
3. 大部分監(jiān)控產(chǎn)品僅提供一種通訊接口，不利于多通道數(shù)據(jù)傳輸；
4. 顯示界面不友好，不能提供直觀的圖形顯示界面，不利于進(jìn)行綜合控制 及數(shù)據(jù)管理。
5. 需要專門的安裝空間。
6. 不易直接驅(qū)動(dòng)一次的開關(guān)設(shè)備動(dòng)作。200920146363.0 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)以上提出的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理、測量 精度高、采集速度快、界面顯示豐富、功能完備、使用方便的綜合監(jiān)控終端。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種綜合監(jiān)控終端，包括中央處理單元、全電量采集單元、遙信采集單元、
通訊處理單元、LCD顯示單元。所述的LCD顯示單元通過內(nèi)部串行總線方式與 中央處理單元進(jìn)行連接，所述的全電量采集單元通過內(nèi)部并行總線與中央處理 單元進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。所述通訊單元包含RS485、 RS232、 CAN總線通訊接口。
同時(shí)，優(yōu)化硬件布置，針對(duì)性地開發(fā)，外部安裝尺寸、方法及對(duì)外的接口、 調(diào)試運(yùn)行界面都進(jìn)行了優(yōu)化。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的綜合監(jiān)控終端具有結(jié)構(gòu)緊湊、測量精 度高，遙信采集速度快，多種通訊接口，豐富的點(diǎn)陣LCD圖形化界面顯示等特 點(diǎn)。其中中央處理單元采用了 32位定點(diǎn)TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理器，高達(dá) 150MIPS的運(yùn)算速度，極大提高了數(shù)據(jù)計(jì)算和處理速度。全電量采集單元使用 高線性度的內(nèi)置電壓、電流互感器對(duì)一次電壓、電流進(jìn)行無波形損失的變換， 并使用雙通道同時(shí)采集的高速12位A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS7862，對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行實(shí) 時(shí)采樣，輔以數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，極大提高了遙測信號(hào)的采集精度。遙信采集 單元使用電源隔離和信號(hào)光電隔離技術(shù)，使終端免受外部干擾信號(hào)的影響，軟 件上使用lms中斷方式高速采集遙信信號(hào)，并采用防抖動(dòng)和舉手表決方法，提 高遙信采集的速度和準(zhǔn)確度。通訊處理單元分別設(shè)計(jì)了 RS485、 RS232、 CAN三 種總線通訊接口，實(shí)現(xiàn)本地維護(hù)、遠(yuǎn)方信息傳送的功能。LCD顯示單元采用形化顯示方案，可在線顯示線路狀態(tài)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

圖1為綜合監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)原理框圖 具體實(shí)施方法
全電量采集單元主要完成電壓、電流信號(hào)的交流采樣。本實(shí)用新型綜合監(jiān)
控終端可同時(shí)對(duì)5條線路進(jìn)行采集。內(nèi)部使用電壓、電流互感器，將一次側(cè)電 壓、電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)2mA交流信號(hào)，進(jìn)行波形整形后接入高速A/D采樣芯片 ADS7862，該芯片可同時(shí)對(duì)電壓、電流進(jìn)行高速采樣，避免了由于順次采樣造 成的相位誤差，并且釆樣速率高達(dá)6.4k/秒。全電量采集單元與中央控制單元 采用內(nèi)部并行總線方式進(jìn)行連接，使得中央控制單元可以快速讀取大量的采樣 數(shù)據(jù)，并使用數(shù)字信號(hào)處理的算法，進(jìn)一步提高電壓、電流的計(jì)算精度，使之 能夠達(dá)到0.2級(jí)的水平。
遙信采集單元主要完成對(duì)開關(guān)信號(hào)進(jìn)行采集，為隔離外部信號(hào)對(duì)終端的影
響，遙信采集電路使用完全的電氣隔離方法。首先是供電電源的隔離，采用 DC/DC電源隔離模塊對(duì)遙信采集電路進(jìn)行單獨(dú)供電。其次遙信信號(hào)輸入使用 TLP521光電隔離芯片進(jìn)行信號(hào)隔離。遙信采集單元為滿足信號(hào)采集的實(shí)時(shí)性， 采用每毫秒中斷方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，使得遙信采集分辨率小于2ms的水 平。同時(shí)軟件輔以去抖動(dòng)方法和舉手表決的手段來到達(dá)信號(hào)的準(zhǔn)確采集。
通訊處理單元采用了三種接口 RS485、 RS232、 CAN。其中RS232用于當(dāng)?shù)?維護(hù)接口，可直接與筆記本進(jìn)行連接，以讀取終端數(shù)據(jù)。RS485、 CAN作為遠(yuǎn)動(dòng)傳輸接口，可將終端數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)方傳輸，便于監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取。其中RS485 接口采用Modbus和101標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約，CAN接口釆用Hilon B通訊規(guī)約。所有 的通訊口均采用了電源及信號(hào)的隔離技術(shù)，以使終端免受外部信號(hào)的干擾。
LCD顯示單元主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。本綜合監(jiān)控終端采用了點(diǎn)陣240X 128液晶顯示屏，可進(jìn)行漢字和圖形化顯示。LCD顯示單元采用獨(dú)立MCU進(jìn)行 控制，并且與中央控制單元采用串口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)連接。圖形顯示界面首先需 要在計(jì)算機(jī)上使用專門軟件進(jìn)行繪制，并通過維護(hù)的RS232接口下載到LCD顯 示單元的MCU存儲(chǔ)器中，MCU在初始化時(shí)調(diào)用相應(yīng)的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示?？煞?便實(shí)現(xiàn)線路各開關(guān)狀態(tài)，連接方式等圖形顯示，從而給用戶提供方便、直觀的 狀態(tài)及數(shù)據(jù)查詢。 —
權(quán)利要求1、一種綜合監(jiān)控終端，其特征在于中央處理單元、全電量采集單元、遙信采集單元、繼電器動(dòng)作控制單元、通訊處理單元、LCD顯示單元，所述中央處理單元對(duì)其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合監(jiān)控終端，其特征在于，LCD顯示單元通過 內(nèi)部串行總線與中央處理單元進(jìn)行連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合監(jiān)控終端，其特征在于，全電量采集單元通 過內(nèi)部并行總線與中央處理單元進(jìn)行連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合監(jiān)控終端，其特征在于，通訊處理單元包含 RS485、 RS232、 CAN總線通訊接口。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種綜合監(jiān)控終端，具體是一種遠(yuǎn)方監(jiān)測控制終端，該終端的特征在于中央處理單元、全電量采集單元、遙信采集單元、通訊處理單元、LCD顯示單元構(gòu)成。所述中央處理單元分別對(duì)其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制處理，完成遠(yuǎn)方測控管理的功能。本實(shí)用新型的一種綜合監(jiān)控終端，具有結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理、測量精度高、處理速度快，功能完備、使用方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201383710SQ20092014636
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者張建有, 李國鈺, 裴國慶 申請(qǐng)人:北京Abb高壓開關(guān)設(shè)備有限公司