專利名稱：一種遠(yuǎn)動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力行業(yè)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備，特別是一種遠(yuǎn)動(dòng)終端。
遠(yuǎn)動(dòng)終端是用于變電站和發(fā)電廠采集遙測(cè)、遙信信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遙控并遠(yuǎn)傳的自動(dòng)化設(shè)備?，F(xiàn)有國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的遠(yuǎn)動(dòng)終端分為兩種一種是傳統(tǒng)的直流采樣方式，這種方式需要2個(gè)機(jī)柜，且精度不穩(wěn)定，使用散件過多；另一種是交流采樣微機(jī)變送器，使用一個(gè)機(jī)柜，集成度比直流采樣高，精度相對(duì)穩(wěn)定。但由于其微機(jī)芯片使用8051、8098等老型號(hào)，外圍配置芯片較多，速度低，位數(shù)8少，精度低。而且，采用交流采樣的同步部分均使用鎖相環(huán)電路，該電路采用電容振蕩，當(dāng)溫度變化大時(shí)，容易出現(xiàn)失步，并且鎖相電路是硬件自適應(yīng)倍頻，有低頻振蕩，在一個(gè)周期內(nèi)，不能嚴(yán)格地半分周波，穩(wěn)定性、可靠性較差。因此，尚難滿足電力行業(yè)的需求。
本發(fā)明的目的就是要提供一種集成度高、抗干擾性較強(qiáng)、精度高、安裝維護(hù)容易，適用于電力調(diào)度部門及農(nóng)田部門的遠(yuǎn)動(dòng)終端。
為完成發(fā)明任務(wù)而設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)動(dòng)終端，由計(jì)算機(jī)、遙測(cè)模塊、遙信模塊、遙控模塊、通道模塊、互感器模塊、電源模塊及連接計(jì)算機(jī)與各模塊的電纜和機(jī)柜組成，其計(jì)算機(jī)是帶擴(kuò)展智能多串口卡和Windows 3.2漢化版本的奔騰機(jī)；互感器模塊包括電壓互感器PT和電流互感器CT；遙測(cè)模塊由轉(zhuǎn)接板匯接互感器模塊轉(zhuǎn)換輸出的信號(hào)，經(jīng)其內(nèi)的集成電路MAX307，進(jìn)入內(nèi)含四路采樣保持放大器、12位A/D轉(zhuǎn)換器、FIFO緩沖器、12位總線輸出的A/D轉(zhuǎn)換器AD7874，再由CPU芯片80C196KC處理后發(fā)往奔騰機(jī)；遙信模塊即脈沖電量模塊內(nèi)有I2C總線接口集成電路PCF8574。采集遙信或脈沖信號(hào)，并接單片機(jī)AT89C52的腳1、腳2，經(jīng)軟件對(duì)信號(hào)濾波處理后，串行口將遙信狀態(tài)和脈沖計(jì)數(shù)值發(fā)往奔騰機(jī)；遙控模塊的單片機(jī)AT89C52接收奔騰傳來的遙控命令，送至I2C總線接口集成電路PCF8574，然后從集成電路PCF8574再讀回?cái)?shù)據(jù)，送往奔騰機(jī)，并執(zhí)行奔騰機(jī)下傳的命令，使繼電器執(zhí)行操作；而通道模塊也使用單片機(jī)AT89C52，并將脈沖信號(hào)經(jīng)濾波及放大驅(qū)動(dòng)后，輸出至端子排。
本發(fā)明中的遙測(cè)模塊最多可擴(kuò)充2個(gè)，使采集線路達(dá)64個(gè)，電壓段數(shù)達(dá)16個(gè)；而遙信模塊可配置2塊，每個(gè)遙信模塊有8片集成電路PCF8574，可采集64個(gè)遙信或脈沖信號(hào)；通道模塊亦可連接2塊，以實(shí)現(xiàn)一發(fā)二收功能。
本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端采用交流采樣微機(jī)變送器，去削了現(xiàn)有機(jī)型使用的鎖相環(huán)電路、存貯器、阻容器件等硬件電路，測(cè)量結(jié)果精度高，免去了定期調(diào)校變送器的工作；其遙信、遙控模塊由于采用單片機(jī)AT89C52和I2C總線，從而電路簡(jiǎn)潔，抗干擾性能好；由于采用奔騰計(jì)算機(jī)作主機(jī)，處理功能強(qiáng)，使用Windows下C語(yǔ)言編程，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，入機(jī)介面友好；該設(shè)備在加電后自動(dòng)啟動(dòng)，運(yùn)行各自的實(shí)時(shí)監(jiān)控程序；該機(jī)在外界有過強(qiáng)的干擾時(shí)，因各模塊設(shè)有MAX705微機(jī)監(jiān)控電路，可自動(dòng)重新復(fù)位運(yùn)行；該終端可長(zhǎng)時(shí)間存貯遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，遙測(cè)每5分鐘存一次，遙信每一分鐘存一次，數(shù)據(jù)存貯容量可長(zhǎng)達(dá)10年。如果在奔騰機(jī)上擴(kuò)展FAX卡、視頻卡和攝像頭后，還可將變電站圖像通過電話線傳至調(diào)度端。
以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端框圖。
圖2為本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端的遙測(cè)模塊電原理圖。
圖3為本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端的遙信模塊電原理圖。
圖4為本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端的通道模塊電原理圖。
圖5為本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端的遙控模塊電原理圖。
如圖1所示，本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端由計(jì)算機(jī)，遙測(cè)模塊、遙信模塊、通道模塊、互感器模塊、電源模塊及連接計(jì)算機(jī)與各模塊的電纜組成。其工作原理是互感器模塊中的電壓互感器PT將交流100伏電壓轉(zhuǎn)換為交流5伏信號(hào)。而電流互感器CT將交流與安培電流轉(zhuǎn)換為交流5伏信號(hào)。由多路電壓互感器PT和電流互感器CT轉(zhuǎn)換輸出的信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換板匯接后通過屏蔽電纜轉(zhuǎn)接至如圖2所示的遙測(cè)模板。經(jīng)過該模塊中的集成電路MAX307(雙八選一多路開關(guān))，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器AD7874，該芯片內(nèi)含四路采樣保持放大器、12位A/D轉(zhuǎn)換器、FIFO緩沖器、12位總線輸出。其CPU芯片80C196KC的運(yùn)行速度為8098芯片的三倍。內(nèi)含512字節(jié)RAM，增設(shè)了外設(shè)事務(wù)處理器PTS，可采用16M晶振，芯片80C196KC的高速輸入(HSI)檢測(cè)50Hz工頻周期，由軟件分割為96點(diǎn)的時(shí)間送至芯片80C196KC的高速輸出(HSO)，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)高速輸出(HSO)自動(dòng)輸出一個(gè)脈沖啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器，CPU芯片檢測(cè)到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換完信號(hào)，取出數(shù)據(jù)，按照設(shè)計(jì)的調(diào)相順序，整理數(shù)據(jù)，然后計(jì)算并累加。當(dāng)96點(diǎn)采集完后，由軟件作平均及開方運(yùn)算，通過串行口發(fā)往奔騰機(jī)。遙測(cè)模塊最大可采集32條線路電流，8段電壓的數(shù)據(jù)，每條線路可測(cè)電流、電壓，有功功率、無功功率、相位、功率因數(shù)，并可積分有功電能和無功電能。并且隨時(shí)接收奔騰機(jī)傳來的調(diào)相順序數(shù)據(jù)。遙測(cè)模塊最多可擴(kuò)充2個(gè)，使采集線路達(dá)64個(gè)，電壓段數(shù)達(dá)16個(gè)。遙信和脈沖電量信號(hào)是經(jīng)端子板通過扁平電纜線傳至如圖3所示的遙信模塊。信號(hào)先通過開關(guān)進(jìn)入硬件抗干擾、隔離及低通濾波電路，最后進(jìn)入I2C總線接口集成電路PCF8574。每個(gè)遙信模塊有8片集成電路PCF8574，可采集64個(gè)遙信或脈沖信號(hào)。集成電路PCF8574的SCL和SDA信號(hào)分別連在一起，接至單片機(jī)AT89C52的腳1、腳2。單片機(jī)AT8952通過其腳1、腳2兩根I/O線讀取8片集成電路PCF8574的輸入狀態(tài)，由軟件對(duì)信號(hào)濾波處理后，進(jìn)行SOE判斷和脈沖計(jì)數(shù)，通過串行口將遙信狀態(tài)和脈沖計(jì)數(shù)值發(fā)往奔騰機(jī)，并隨時(shí)接收奔騰機(jī)傳來的對(duì)時(shí)鐘信號(hào)。該遙信模塊既測(cè)量了64個(gè)狀態(tài)信號(hào)，又計(jì)數(shù)了64個(gè)脈沖信號(hào)。根據(jù)使用要求可配置2塊遙信模塊。遙控模塊如圖4所示，它的單片機(jī)AT89C52接收奔騰機(jī)傳來的遙控命令，送至I2C總線接口芯片PCF8574，然后從集成電路PCF8574再讀回?cái)?shù)據(jù)，送往奔騰機(jī)，奔騰機(jī)將狀態(tài)對(duì)比的結(jié)果，通過通道模塊發(fā)往調(diào)度，當(dāng)調(diào)度確認(rèn)執(zhí)行后，奔騰機(jī)將執(zhí)行命令，下傳至遙控模塊輸出密碼，使繼電器模塊中的輸出繼電器工作。電源輸出，使相應(yīng)繼電器工作，執(zhí)行操作。延時(shí)由軟件開關(guān)設(shè)定。在此期間，遙控模塊的單片機(jī)AT89C52不停地檢測(cè)輸出口狀態(tài)，判斷是否正確。該遙控模塊最多可驅(qū)動(dòng)32條線路的合與分。如圖5所示，通道模塊亦使用了單片機(jī)AT89C52，利用它的T2、16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，0.1信號(hào)分別變成2850Hz和3150Hz的脈沖信號(hào)，經(jīng)濾波及放大驅(qū)動(dòng)后，輸出至端子排。通道模塊的解調(diào)器部分，采用雙鑒頻再差分的方法，將2850Hz和3150Hz信號(hào)還原為0和1。遠(yuǎn)動(dòng)終端可連接2塊通道模塊，實(shí)現(xiàn)一發(fā)二收功能。如果通過多媒體技術(shù)，將變電站圖像傳至后臺(tái)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)上局長(zhǎng)計(jì)算機(jī)。再將本發(fā)明遠(yuǎn)動(dòng)終端的奔騰機(jī)擴(kuò)充FAX卡、視頻卡和攝像頭后，可直接通過電話線與后臺(tái)調(diào)度計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，將變電站圖像傳至后臺(tái)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)上局長(zhǎng)計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)動(dòng)終端，由計(jì)算機(jī)、遙測(cè)模塊、遙信模塊、遙控模塊、通道模塊、互感器模塊、電源模塊及連接計(jì)算機(jī)與各模塊的電纜和機(jī)柜組成，其特征在于所說的計(jì)算機(jī)是帶擴(kuò)展智能多串口卡和Windows 3.2漢化版本的奔騰機(jī)；互感器模塊包括電壓互感器PT和電流互感器CT；遙測(cè)模塊由轉(zhuǎn)接板匯接互感器模塊轉(zhuǎn)換輸出的信號(hào)，經(jīng)其內(nèi)的集成電路MAX307、進(jìn)入內(nèi)含四路采樣保持放大器、12位A/D轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)IFO緩沖器、12位總線輸出的A/D轉(zhuǎn)換器AD7874，再由CPU芯片80C196KC處理后發(fā)往奔騰機(jī)；遙信模塊即脈沖電量模塊內(nèi)有I2C總線接口集成電路PCF8574、采集遙信或脈沖信號(hào)，并接單片機(jī)AT89C52的腳1、腳2，經(jīng)軟件對(duì)信號(hào)濾波處理后，串行口將遙信狀態(tài)和脈沖計(jì)數(shù)值發(fā)往奔騰機(jī)；遙控模塊的單片機(jī)AT89C52接收奔騰傳來的遙控命令，送至I2C總線接口集成電路PCF8574，然后從集成電路PCF8574再讀回?cái)?shù)據(jù)，送往奔騰機(jī)，并執(zhí)行奔騰機(jī)下傳的命令，使繼電器執(zhí)行操作；通道模塊也使用單片機(jī)AT89C52，并將脈沖信號(hào)經(jīng)濾波及放大驅(qū)動(dòng)后，輸出至端子排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)動(dòng)終端，其特征在于所說的遙測(cè)模塊可擴(kuò)充2塊，遙信模塊可配置2塊，每個(gè)遙信模塊有8片集成電路PCF8574，通道模塊亦可連接兩塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力調(diào)度自動(dòng)化關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)動(dòng)終端,由計(jì)算機(jī)和各功能模塊組成,其特點(diǎn)是采用交流采樣變送器,提高了測(cè)量結(jié)果精度,免去了定期調(diào)樣變送器的工作,終端中的遙信、遙控模塊采用單片機(jī)AT89C52和I
文檔編號(hào)G06F19/00GK1182919SQ9711996
公開日1998年5月27日 申請(qǐng)日期1997年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月30日
發(fā)明者陳曉林 申請(qǐng)人:保定市長(zhǎng)林電子自動(dòng)控制設(shè)備有限公司