專利名稱：配網(wǎng)自動化智能終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其應(yīng)用于中低壓配電網(wǎng)絡(luò)，可使 得中低壓配電實現(xiàn)遠程控制和電網(wǎng)自動化管理。
背景技術(shù)：
國內(nèi)的配網(wǎng)自動化智能終端產(chǎn)品自2000年開始出現(xiàn)后，發(fā)展較緩慢。各個廠家的 產(chǎn)品開發(fā)僅僅關(guān)注在可監(jiān)視控制的配網(wǎng)開關(guān)回路數(shù)目，以及故障信息的采集監(jiān)視和判斷等 方面，產(chǎn)品可管理的配網(wǎng)開關(guān)回路數(shù)從最初的1路到2路，再到目前的4路、8路。故障的判 斷從簡單的以相電流和零序電流作為判據(jù)發(fā)展為通過相電流、零序電流，以及相線電壓、零 序電壓、開關(guān)狀態(tài)等進行綜合判斷。故障判斷能力及產(chǎn)品實際適用性基本可以滿足配網(wǎng)自 動化的要求。但配網(wǎng)自動化智能終端產(chǎn)品在易用性上始終沒有突破改進。配網(wǎng)自動化智能終端 上只有幾個LED燈進行狀態(tài)顯示，在配網(wǎng)自動化智能終端柜上對各回路配網(wǎng)開關(guān)的就地控 制需要配置繁多的控制按鈕、選擇開關(guān)以及設(shè)計控制電路等，需要配置并管理多塊后備蓄 電池來做裝置后備工作電源和供給合分間操作、通訊設(shè)備電源等。具體不足說明如下(1)配網(wǎng)自動化智能終端內(nèi)的裝置不能直觀的顯示所管理開關(guān)回路的狀態(tài)。配網(wǎng) 自動化智能終端內(nèi)的裝置上只是順序一排LED燈來顯示所監(jiān)控的配網(wǎng)開關(guān)的合分間狀態(tài)、 接地刀狀態(tài)等，沒有清晰明確的示意圖，使得使用者不能清楚地一目了然地了解各回路開 關(guān)的狀態(tài)。(2)配網(wǎng)自動化智能終端內(nèi)的裝置上不能方便地對開關(guān)進行合分閘操作。配網(wǎng)自 動化智能終端裝置上沒能直觀的顯示各開關(guān)回路的狀態(tài)，同時也沒有可以直接進行就地控 制的選擇開關(guān)及合分閘操作按鈕。為實現(xiàn)在配網(wǎng)自動化智能終端上進行就地操作，需要另 外進行控制電路設(shè)計，配置繁多的控制按鈕、選擇開關(guān)等。不但帶來額外的材料、人工成本， 也需要額外的安裝空間。(3)配網(wǎng)自動化智能終端對后備電源的管理不夠理想。配網(wǎng)自動化智能終端內(nèi)需 要配有后備電源(蓄電池)，作為在外部交流電源斷電的情況下，對本裝置、通訊設(shè)備、開關(guān) 操作驅(qū)動的后備電力供應(yīng)，保證在交流臨時失電條件下整個終端能正常運行。同時，終端也 要對蓄電池進行充放電管理和工作狀態(tài)監(jiān)視。目前所有的配網(wǎng)自動化智能終端都配有蓄電 池，并能對蓄電池進行管理，但對蓄電池的管理不夠理想。開關(guān)的合分閘操作電壓一般為 24V或48V，而單塊蓄電池的額定輸出電壓為直流12V，則在開關(guān)的合分閘操作電壓為24V 時，需要配2塊電池，在開關(guān)的合分閘操作電壓為48V時，需要配4塊電池。終端裝置不能 利用單個大容量的電池來給24V開關(guān)操作回路或48V開關(guān)操作回路供電，使得應(yīng)用時需要 配置多個后備電池。而相對于單個電池來說，對多個電池的充放電管理及狀態(tài)監(jiān)視不能很 好的完成。(4)配網(wǎng)自動化智能終端裝置為一體化插件式設(shè)計，不利于運行中的檢查維護。絕 大部分配網(wǎng)自動化智能終端裝置為一體化箱式設(shè)計，所有的插件從正面或背面插入到箱體
3中安裝固定。這種設(shè)計不利于設(shè)備在現(xiàn)場運行后的檢查維護，以及回路擴展。
實用新型內(nèi)容為了克服上述技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種實現(xiàn)中低壓配電的遠 程控制和電網(wǎng)自動化管理的配網(wǎng)自動化智能終端裝置。本實用新型的技術(shù)方案是一種配網(wǎng)自動化智能終端裝置，包括數(shù)據(jù)傳輸單元 DTU,光纖交換機，通信管理機，其中DTU與光纖交換機耦合，光纖交換機與通信管理機耦合。其中DTU包括電源模塊、通訊模塊、控制模塊；所述控制模塊具有一個本地控制 面板和一個中央處理單元卡，該控制模塊控制所述配網(wǎng)自動化智能終端裝置的全部操作， 以及與電源模塊和通訊模塊的信息交換；所述通訊模塊為使用Modbus通訊的本地設(shè)備、 以及主站之間提供接口，并匯總、處理和存儲信息，以及根據(jù)所用的通訊協(xié)議來發(fā)送這些信 息；所述電源模塊，用于向機箱、電池充電器以及相連接的自監(jiān)測設(shè)備供電。其中電源模塊，包括一塊12V蓄電池，其可輸出12V，24V或48V。其中所述DTU的前面板設(shè)計有單線圖顯示的裝置面板，以模擬顯示各回路開關(guān)的 合分接地狀態(tài)。其中所述DTU的前面板嵌入了按鈕以及選擇開關(guān)以對開關(guān)進行和分閘操作。其中所述光纖交換機前面板和上面板集成了光纖接口，以太網(wǎng)RJ45端口，系統(tǒng)及 端口運行指示燈，以及冗余電源的兩個電源輸入端子、告警繼電器輸出端子、保護接地端子。其中通信管理機具有RJ-45網(wǎng)口、ALARM 口、DB-9串口以及運行指示燈。其中所述DTU采用32位微處理器芯片，光纖交換機采用高性能的ASIC芯片技術(shù)， 提供數(shù)據(jù)包的二層線速轉(zhuǎn)發(fā)，通信管理機采用266MHz 32位處理器。其中該配網(wǎng)自動化智能終端裝置還包括采集板，其被獨立安裝在所述配網(wǎng)自動化 智能終端裝置的外部，通過數(shù)據(jù)線和所述配網(wǎng)自動化智能終端裝置相連。其中該配網(wǎng)自動化智能終端裝置還包括光纖配線架。其中DTU采用嵌入式操作系統(tǒng)，其應(yīng)用程序應(yīng)基于嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟 件平臺進行開發(fā)，用以保證配網(wǎng)終端裝置進行故障識別、規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理功能要求，其 具備程序死鎖自恢復(fù)功能，支持本機鍵盤/維護筆記本和遠程系統(tǒng)診斷、測試功能，其應(yīng)配 備診斷和測試軟件以及主站仿真通信程序。本實用新型的效果該配網(wǎng)自動化智能終端裝置，創(chuàng)造性的設(shè)計了帶有單線圖顯示的裝置面板，使用 者可以很清楚的各個開關(guān)回路的狀態(tài)；該裝置在前面板上不但設(shè)計了模擬單線圖，而且在 上面也嵌入了按鈕以及選擇開關(guān)；直接在面板上可以對開關(guān)進行和分閘操作，該設(shè)計不但 直觀簡潔，節(jié)省安裝空間，也降低了成本。我們經(jīng)過努力，專門設(shè)計了電源管理模塊，只需要配一塊12V蓄電池，就能輸出 12V，24V或48V，不但對蓄電池的需要減少，對電池的監(jiān)視管理也更加充分，同時對通訊設(shè) 備、開關(guān)操作回路的耗電功率也能進行監(jiān)視，使其用電不會對電池的性能產(chǎn)生破壞。為了用戶檢查及更換模塊的方便，我們將交流采集板設(shè)計在裝置的外部，通過數(shù)據(jù)線和裝置相連。由于交流采集板在裝置的下面獨立安裝，不用對裝置做任何操作就可以 查看處理交流采集回路的問題。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行進一步的說明-

圖1是本實用新型配網(wǎng)自動化智能終端裝置的原理框圖。-圖2是本實用新型配網(wǎng)自動化智能終端裝置的接線框圖。-圖3是根據(jù)本實用新型配網(wǎng)自動化智能終端裝置的DTU的框圖。
具體實施方式
參照圖1，配網(wǎng)自動化智能終端裝置包括施耐德DTU，光纖交換機，通信管理機，其 中DTU與光纖交換機耦合，光纖交換機與通信管理機耦合，以及光纖交換機可鏈接到光纖 網(wǎng)，以進行遠程升級。參照圖2和圖3，該配網(wǎng)自動化智能終端裝置的工作環(huán)境為運行環(huán)境溫度范 圍-20°C +55°C ；極限環(huán)境溫度范圍-25°C +70°C ；相對濕度5% 95% (25°C )；大 氣壓力70kPa 106kPa ；地面水平加速度0. 38g ；地面垂直加速度0. 15g ；同時作用持續(xù) 三個正弦波，安全系數(shù)1.67。配網(wǎng)自動化智能終端裝置的具體接線方式和結(jié)構(gòu)可參見圖2和圖3?，F(xiàn)詳細說明 如下(1)配網(wǎng)自動化智能終端裝置的DTU施耐德DTU的前面板可模擬顯示各回路開關(guān)的合分接地狀態(tài)，清晰直觀。該DTU 包括3種基本模塊電源模塊、通訊模塊、控制模塊?！隹刂颇K控制模塊帶有一個本地控制面板(前面板)和一個中央處理單元(CPU)卡?？刂?模塊控制配網(wǎng)自動化智能終端裝置的全部操作，以及與電源和通訊模塊的信息交換。該模 塊可以實現(xiàn)若干功能1)與中壓開關(guān)的檢測和控制部件接口 ；2)自動控制管理；3)檢測中壓線路上的故障電流；4)本地操作?！鐾ㄓ嵞K通訊卡為“控制模塊”卡、為使用Modbus通訊的本地設(shè)備、以及主站之間提供接 口。它匯總、處理和存儲信息，并根據(jù)所用的通訊協(xié)議來發(fā)送這些信息。它有兩種形式(標 準卡、擴展卡)?！鲭娫茨K它為機箱、電池充電器以及相連的自監(jiān)測設(shè)備供電。(2)該配網(wǎng)自動化智能終端裝置的光纖交換機光纖交換機前面板和上面板集成了光纖接口、以太網(wǎng)RJ45端口，還有系統(tǒng)及端口 運行指示燈，以及冗余電源的兩個電源輸入端子、告警繼電器輸出端子、保護接地端子等。[0045](3)該配網(wǎng)自動化智能終端裝置的通信管理機通信管理機的前面板和后面板上，LED指示燈用于顯示設(shè)備的基本運行狀況及串 口的運行狀況，并具有接口含RJ-45網(wǎng)口、ALARM 口、DB-9串口。硬件性能施耐德DTU主機采用32位微處理器芯片。內(nèi)部元器件采用工業(yè)級芯片(元器件)、 板卡。交換機采用高性能的ASIC芯片技術(shù)，提供數(shù)據(jù)包的二層線速轉(zhuǎn)發(fā)。通訊管理機采用 266MHz32位處理器。軟件系統(tǒng)該配網(wǎng)自動化智能終端裝置的DTU裝置主機采用嵌入式操作系統(tǒng)。裝置應(yīng)用程序應(yīng)基于(嵌入式)實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件平臺進行開發(fā)，用以保 證配網(wǎng)終端裝置進行故障識別、規(guī)約轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理等復(fù)雜功能要求。裝置具備程序死鎖自恢復(fù)(WATCH DOG看門狗)功能。裝置支持本機鍵盤/維護筆記本和遠程系統(tǒng)診斷、測試功能。裝置應(yīng)配備診斷和測試軟件以及主站仿真通信程序。本實用新型不局限于上述具體實施方式
，其他等同方式均在本實用新型的保護范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種配網(wǎng)自動化智能終端裝置，包括數(shù)據(jù)傳輸單元DTU，光纖交換機，通信管理機， 其中DTU與光纖交換機耦合，光纖交換機與通信管理機耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中DTU包括電源模塊、通訊模塊、 控制模塊；所述控制模塊具有一個本地控制面板和一個中央處理單元卡，該控制模塊控制 所述配網(wǎng)自動化智能終端裝置的全部操作，以及與電源模塊和通訊模塊的信息交換；所述 通訊模塊為使用Modbus通訊的本地設(shè)備、以及主站之間提供接口，并匯總、處理和存儲信 息，以及根據(jù)所用的通訊協(xié)議來發(fā)送這些信息；所述電源模塊，用于向機箱、電池充電器以 及相連接的自監(jiān)測設(shè)備供電。
3.如權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中電源模塊，包括一塊12V蓄電 池，其可輸出12V，24V或48V。
4.如權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中所述DTU的前面板設(shè)計有單線 圖顯示的裝置面板，以模擬顯示各回路開關(guān)的合分接地狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中所述DTU的前面板嵌入了按鈕 以及選擇開關(guān)以對開關(guān)進行和分閘操作。
6.如權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中所述光纖交換機前面板和上面 板集成了光纖接口，以太網(wǎng)RJ45端口，系統(tǒng)及端口運行指示燈，以及冗余電源的兩個電源 輸入端子、告警繼電器輸出端子、保護接地端子。
7.如權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中通信管理機具有RJ-45網(wǎng)口、 ALARM 口、DB-9串口以及運行指示燈。
8.如權(quán)利要求1所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中所述DTU采用32位微處理器芯 片，光纖交換機采用高性能的ASIC芯片技術(shù)，提供數(shù)據(jù)包的二層線速轉(zhuǎn)發(fā)，通信管理機采 用266MHz 32位處理器。
9.如權(quán)利要求2所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中該配網(wǎng)自動化智能終端裝置還 包括采集板，其被獨立安裝在所述配網(wǎng)自動化智能終端裝置的外部，通過數(shù)據(jù)線和所述配 網(wǎng)自動化智能終端裝置相連。
10.如權(quán)利要求9所述的配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其中該配網(wǎng)自動化智能終端裝置 還包括光纖配線架。
專利摘要提供一種配網(wǎng)自動化智能終端裝置，其應(yīng)用于中低壓配電網(wǎng)絡(luò)，可使得中低壓配電實現(xiàn)遠程控制和電網(wǎng)自動化管理。該裝置包括施耐德DTU，光纖交換機，通信管理機，其中施耐德DTU與光纖交換機耦合，光纖交換機與通信管理機耦合。施耐德DTU包括一塊12V蓄電池，其可輸出12V，24V或48V，且施耐德DTU的前面板設(shè)計有單線圖顯示的裝置面板，以模擬顯示各回路開關(guān)的合分接地狀態(tài)，以及施耐德DTU的前面板嵌入了按鈕以及選擇開關(guān)以對開關(guān)進行和分閘操作。該配網(wǎng)自動化智能終端裝置還包括采集板，其被獨立安裝在所述配網(wǎng)自動化智能終端裝置的外部，通過數(shù)據(jù)線和所述配網(wǎng)自動化智能終端裝置相連。該配網(wǎng)自動化智能終端裝置實現(xiàn)了易用性上的突破性改進。
文檔編號H02J13/00GK201821164SQ20102052895
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:北京高聚斯自動化工程技術(shù)有限公司