本實用新型涉及電力監(jiān)測技術領域,更為具體地,涉及一種電力遠動終端。
背景技術:
目前的電力遠動終端多采用背后插板式設計,板際間多采用主從串行總線或者使用滿資源設計。使用主從現(xiàn)場總線(rs485,i2c等)設計可以有效控制成本,但是這種主從現(xiàn)場總線的通訊速率一般很慢,數(shù)據(jù)和控制的實時性得不到保證;而且使用輪訓的通訊方式,在插板增多的情況下進一步降低了數(shù)據(jù)和控制的實時性(一般8塊插板,響應時間3-5秒)。
鑒于上述問題,業(yè)界作出改進,使用滿資源設計,所有數(shù)據(jù)采集和控制都連接到一顆主cpu上,以此來保證數(shù)據(jù)和控制的實時性;但是隨著滿資源所需要的數(shù)據(jù)采集量和控制量的增多,主cpu要求的資源和頻率越來越高,導致成本越來越昂貴。另外,這種滿資源設計的另一個確缺點在于,背板設計要求比較麻煩,不利于靈活的結構調整。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,本實用新型的目的是提供一種電力遠動終端,以解決上述背景技術中所提出的問題。
本實用新型提供的電力遠動終端,包括:顯示屏、RTU主板、底板、接口板、電源板、開關量板和/或模擬量板;其中,顯示屏由RTU主板驅動;在RTU主板上設置有第一網(wǎng)口和第一接線端子;在底板上集成有CAN總線和24V電源總線,在底板上位于CAN總線和24V電源總線的位置設置有板間連接器和第二接線端子,第二接線端子與第一接線端子通過CAN總線和24V電源總線連接,接口板、電源板、開關量板和/或模擬量板分別插在板間連接器上;在接口板上設置有第三接線端子和第二網(wǎng)口,并在接口板上外設有12路端口,第三接線端子與第一接線端子分別通過CAN總線、RS485總線、RS232總線連接,第一網(wǎng)口與第二網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接,12路端口分別為TA1端口、TB1端口、TA2端口、TB2端口、RX1端口、TX1端口、第一GND端口、RX2端口、TX2端口、第二GND端口、ET1端口和ET2端口;其中,TA1端口、TB1端口、TA2端口和TB2端口分別通過RS485總線與服務器連接;RX1端口、TX1端口、第一GND端口、RX2端口、TX2端口和第二GND端口分別通過RS232總線與服務器連接;ET1端口和ET2端口分別通過網(wǎng)線與服務器連接;電源板外設有8路端口,8路端口分別為1L+端口、1N-端口、第一PG端口、2L+端口、2N-端口、第二PG端口、24O端口、第三GND端口;其中,1L+端口和2L+端口接火線;PG端口接大地;1N-端口和2N-端口接零線;24O端口用于接光纖模塊;第三GND端口接信號地。
另外,優(yōu)選的結構是,開關量板外設有24路開關量輸入端口、6路開關量公共端口、12路控制開關輸出端口和6路控制開關公共端口;其中,24路開關量輸入端口分別為DI1端口-DI24端口,每一路開關量輸入端口均連接一個開關,用于采集對應開關的開關量輸入信號;6路開關量公共端口分別為CM1端口-CM6端口,每一路開關量公共端口分別連接前述24個開關中的4個開關;12路控制開關輸出端口分別為1FZ端口-6FZ端口和1HZ端口-6HZ端口;其中,1FZ端口與1HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;2FZ端口與2HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;3FZ端口與3HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;4FZ端口與4HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;5FZ端口與5HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;6FZ端口與6HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;6路控制開關公共端口分別為1CM端口-6CM端口,每一路控制開關公共端口分別連接一個前述的控制開關的公共端并供電。
此外,優(yōu)選的結構是,模擬量板外設有6路電壓量輸入端口、2路電壓輸入接地端口、18路電流量輸入端口和6路電流輸入公共端口;其中,18路電流量輸入端口分別為1Ia端口-6Ia端口、1Ib端口-6Ib端口和1Ic端口-6Ic端口,每一路電流量輸入端口分別連接一個電流傳感器;6路電流輸入公共端口分別為1In端口-6In端口,每一路電流輸入公共端口分別連接前述18個電流傳感器中的3個電流傳感器;6路電壓量輸入端口分別為1Ua端口、1Ub端口、1Uc端口、2Ua端口、2Ub端口和2Uc端口,每一路電壓量輸入端口分別直接連接電壓或者連接一個電壓傳感器;2路電壓輸入零線端口分別為1Un端口和2Un端口,1Un端口和2Un端口分別直接連接零線或者連接前述6個電壓傳感器中的3個電壓傳感器的公共端。
另外,優(yōu)選的結構是,板間連接器的數(shù)量最多為8個。
此外,優(yōu)選的結構是,接口板上還外設有C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口,C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口分別通過CAN總線與另一臺電力遠動終端中接口板外設的C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口連接。
再者,優(yōu)選的結構是,面板按鍵,與顯示屏連接,用于對顯示屏顯示的內容進行操作。
本實用新型提供的電力遠動終端的有益效果為:
1、將電力遠動終端模塊化,使電力遠動終端的結構更靈活,既可以前出線又可以后出線,使用場合更靈活,并且可以實現(xiàn)電力遠動終端的一拖一聯(lián)機擴展,提高數(shù)據(jù)量和控制量的上限。
2、各個板子之間使用目前汽車上用的CAN總線,實現(xiàn)多主通訊,提高數(shù)據(jù)采集量和控制量的實時性(兩者響應時間小于100mS,擴展和級聯(lián)不影響實時性)。
附圖說明
通過參考以下結合附圖的說明,并且隨著對本實用新型的更全面理解,本實用新型的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中:
圖1為根據(jù)本實用新型實施例的電力遠動終端的整體結構示意圖;
圖2為根據(jù)本實用新型實施例的電力遠動終端的邏輯結構示意圖;
圖3為圖2中A部分的局部放大圖;
圖4為圖2中B部分的局部放大圖;
圖5為圖2中C部分的局部放大圖;
圖6為圖2中D部分的局部放大圖。
其中的附圖標記包括:顯示屏1、CAN總線2、24V電源總線3、接口板4、電源板5、開關量板6、模擬量板7、面板按鍵8、接口總線9。
在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細描述。
圖1和圖2分別示出了根據(jù)本實用新型實施例的電力遠動終端的整體結構和邏輯結構。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明實施例提供的電力遠動終端,包括:顯示屏1、RTU(Remote Teminal Unit,遠動數(shù)據(jù)終端)主板、底板、接口板4、電源板5、開關量板6和/或模擬量板7;其中,顯示屏1由RTU主板驅動和供電,RTU主板設置在顯示屏1的后面;在RTU主板上設置有第一網(wǎng)口和第一接線端子;在底板上集成有CAN總線2和24V電源總線3,在底板上位于CAN總線2和24V電源總線3的位置設置有板間連接器和第二接線端子。在本實施例中,一臺電力遠動終端最多可設置有八個板間連接器,第二接線端子與第一接線端子通過CAN總線和24V電源總線連接,接口板4、電源板5、開關量板6和/或模擬量板7分別插在板間連接器上;一臺電力遠動終端只配置一塊接口板4和一塊電源板5,分別插在各自對應的板間連接器上,八個板間連接器中剩下的六個板間連接器用于插接開關量板6和/或模擬量板7,一臺電力遠動終端最多可以配置六塊開關量板6和/或模擬量板7,即開關量板6與模擬量板7數(shù)量的總和不超過六個。
在接口板4上設置有第三接線端子和第二網(wǎng)口,并在接口板4上外設有12路端口,第三接線端子與第一接線端子分別通過CAN總線、RS485總線、RS232總線連接,第一網(wǎng)口與第二網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接(在圖2中,CAN總線、RS485總線、RS232總線和網(wǎng)線統(tǒng)稱為接口總線9)。
圖3示出了圖2中接口板的放大結構。如圖3所示,接口板外設的12路端口分別為TA1端口、TB1端口、TA2端口、TB2端口、RX1端口、TX1端口、第一GND端口、RX2端口、TX2端口、第二GND端口、ET1端口和ET2端口;其中,TA1端口、TB1端口、TA2端口和TB2端口分別通過RS485總線與服務器連接;RX1端口和TX1端口以及第一GND端口、RX2端口和TX2端口以及第二GND端口分別通過RS232總線與服務器連接;ET1端口和ET2端口分別通過網(wǎng)線與服務器連接。
圖4示出了圖2中電源板的放大結構。如圖4所示,電源板外設有8路端口,8路端口分別為1L+端口、1N-端口、第一PG端口、2L+端口、2N-端口、第二PG端口、24O端口、第三GND端口;其中,1L+端口和2L+端口接火線;PG端口接大地;1N-端口和2N-端口接零線;24O端口用于接光纖模塊,輸出24V電壓;第三GND端口接信號地。
在圖1和圖2中,示出了電力遠動終端配置兩塊開關量板6和兩塊模擬量板7。
圖5示出了圖2中開關量板的局部放大結構。如圖5所示,每一塊開關量板均外設有24路開關量輸入端口、6路開關量公共端口、12路控制開關輸出端口和6路控制開關公共端口;其中,24路開關量輸入端口分別為DI1端口-DI24端口,每一路開關量輸入端口均連接一個開關,用于采集對應開關的開關量輸入信號;6路開關量公共端口分別為CM1端口-CM6端口,CM1端口-CM6端口是連通的,每一路開關量公共端口分別連接前述24個開關中的4個開關,即開關量輸入端口與開關量公共端口形成環(huán)路;12路控制開關輸出端口分別為1FZ端口-6FZ端口和1HZ端口-6HZ端口;其中,1FZ端口與1HZ端口連接同一控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;2FZ端口與2HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;3FZ端口與3HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;4FZ端口與4HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;5FZ端口與5HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;6FZ端口與6HZ端口連接同一個控制開關,用于向該控制開關輸出分閘或合閘的控制信號;12路控制開關輸出端口可以向六個不同的控制開關輸出控制信號;6路控制開關公共端口分別為1CM端口-6CM端口,每一路控制開關公共端口分別連接一個前述的控制開關,即一路控制開關公共端口對應一個控制開關。
圖6示出了圖2中模擬量板的局部放大結構。如圖6所示,每一塊模擬量板均外設有6路電壓量輸入端口、2路電壓輸入零線端口、18路電流量輸入端口和6路電流輸入公共端口;其中,18路電流量輸入端口分別為1Ia端口-6Ia端口、1Ib端口-6Ib端口和1Ic端口-6Ic端口,每一路電流量輸入端口分別連接一個電流傳感器;6路電流輸入公共端口分別為1In端口-6In端口,每一路電流輸入公共端口分別連接前述18個電流傳感器中的3個電流傳感器;6路電壓量輸入端口分別為1Ua端口、1Ub端口、1Uc端口、2Ua端口、2Ub端口和2Uc端口,每一路電壓量輸入端口分別直接連接電壓或者連接一個電壓傳感器;2路電壓輸入零線端口分別為1Un端口和2Un端口,1Un端口和2Un端口分別直接連接零線或者連接前述6個電壓傳感器中的3個電壓傳感器的公共端。
在本實用新型的一個具體實施方式中,在接口板3上還可以外設有C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口,C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口分別通過CAN總線與另一臺電力遠動終端中接口板外設的C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口連接,實現(xiàn)一拖一的功能。具體地,如果一臺電力遠動終端的六個板間連接器插滿開關量板和/或模擬量板,還可以拖一臺電力遠動終端對開關量板和/或模擬量板進行擴容,為了節(jié)約成本外擴的電力遠動終端包括只接口板、電源板、底板、開關量板和/或模擬量板,不包括RTU主板和顯示屏,在底板上集成有24V電源總線和CAN總線,在底板上位于CAN總線和24V電源總線的位置設置有板間連接器和接線端子,接口板、電源板、開關量板和/或模擬量板分別插在板間連接器上,接口板外設有C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口,用于與另一臺包括RTU主板的電力遠動終端的接口板上外設的C1+端口、C1-端口、C2+端口和C2-端口連接,在接口板上設置有接線端子,接口板上的接線端子與底板上的接線端子通過CAN總線連接,從而實現(xiàn)兩臺電力遠動終端的數(shù)據(jù)通信。外擴的電力遠動終端最多也只能設置八塊板間連接器,其中的兩塊用于插接接口板和電源板,剩下的六塊用于插接開關量板和/或模擬量板。
在顯示屏1上設置有四個用于顯示電力遠動終端裝置狀態(tài)的指示燈,四個指示燈分別為運行燈、正常燈、故障燈和報警燈;其中,
運行燈:在電力遠動終端正常運行時,每秒閃爍。
正常燈:在電力遠動終端上電運行正常,綠燈常亮。
故障燈:為電力遠動終端自檢故障燈。
報警燈:當監(jiān)測到過流、電壓異常等狀況進行報警時點亮。
本實用新型提供的電力遠動終端還包括面板按鍵8,其與顯示屏1連接,用于對顯示屏1顯示的內容進行操作,面板按鍵8包括:
左鍵,翻至上一頁或左移光標。
右鍵,翻至下一頁或右移光標。
上鍵,選擇上一個選項。
下鍵,選擇下一個選項。
確認鍵,用于執(zhí)行本次操作或確認本次輸入。
取消鍵,取消本次操作或本次輸入,或退回主菜單。
復位鍵,硬件復位,重新啟動設備。
Tab鍵可進行界面上各控件的切換。
取消本次操作或者輸入,返回上一層。
如上參照附圖以示例的方式描述了根據(jù)本實用新型的電力遠動終端。但是,本領域技術人員應當理解,對于上述本實用新型所提出的電力遠動終端還可以在不脫離本實用新型內容的基礎上做出各種改進。因此,本實用新型的保護范圍應當由所附的權利要求書的內容確定。