專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電力參數(shù)集散裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于電力計(jì)量裝置中的電量釆集終端設(shè)備,具體的說(shuō)是一種電力參數(shù)集散裝置。
背景技術(shù)：
電量釆集終端是電能量計(jì)量和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到交易各方的利益，是交易結(jié)算的依據(jù)。在供電部門(mén)，電量數(shù)據(jù)是極為重要的，電量是供電企業(yè)從事經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)活動(dòng)的重要決策依據(jù)，也是衡量一個(gè)供電企
業(yè)效益的重要指標(biāo)。電度表以RS422, RS485或電力載波標(biāo)準(zhǔn)，與電量釆集裝置通信，將電度表的電量信息和實(shí)時(shí)信息傳到電量釆集裝置，由電量釆集裝置將各個(gè)電度表上傳的信息進(jìn)行讀取、轉(zhuǎn)換、編碼、存儲(chǔ)并發(fā)送。
在電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，買(mǎi)賣(mài)雙方交易的物理量是電能量，對(duì)發(fā)、供電量、聯(lián)絡(luò)線交換電量、網(wǎng)損(線損)電量及分時(shí)、分類(lèi)電量的釆集、監(jiān)
視、統(tǒng)計(jì)、分析、運(yùn)算是電力巿場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的主要內(nèi)容；建設(shè)電能量自動(dòng)釆集
系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力巿場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。對(duì)發(fā)、供電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)機(jī)組平衡率、交接班電量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以加強(qiáng)管理，并釆取相應(yīng)措施降低損耗，提
高效率。
現(xiàn)有的電量釆集終端過(guò)多地強(qiáng)調(diào)使用帶來(lái)的便利，忽視了系統(tǒng)的完善和安全體系構(gòu)建，包括諸多廠家在內(nèi)也在安全方面考慮的較少或是比較單一，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)目前還存在諸多安全隱患，如果加以改進(jìn)，如出現(xiàn)意外將隨時(shí)給供電企業(yè)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。
目前電量采集和計(jì)量裝置與電力巿場(chǎng)要求相比，存在以下幾方面的不
足
i)主站系統(tǒng)按時(shí)間積分所得電量值精度不夠；
2 )現(xiàn)有廠站的rtu (REMOTE TERMINAL UNIT遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端)，其電能量處理功能非常弱，沒(méi)有按時(shí)段周期統(tǒng)計(jì)電量的功能，無(wú)法反映通道故障前后故障時(shí)段電量的實(shí)際變化；
3) 由于通過(guò)rtu釆集電能，當(dāng)rtu故障檢修或增容時(shí)，會(huì)造成電能量的丟失，影響電量統(tǒng)計(jì)的精度，計(jì)量的可信度大大降低；
4) 全網(wǎng)的時(shí)鐘不統(tǒng)一，不能做到系統(tǒng)在同一時(shí)刻抄錄關(guān)口數(shù)據(jù)，造成各電力部門(mén)之間的統(tǒng)計(jì)誤差；
5) 電力部門(mén)自動(dòng)化系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向通信，信息不能自動(dòng)下達(dá)，
不能及時(shí)跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。
這些問(wèn)題的亟待解決，迫使電力自動(dòng)化設(shè)備廠家加緊推出新一代的電量集散裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種方便功能配置、可維護(hù)性強(qiáng)的電力參數(shù)集散裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是
本實(shí)用新型電力參數(shù)集散裝置包括:主控制模塊、總線式電表抄表模塊、電源模塊以及顯示和按健輸入模塊,釆用可擴(kuò)展插板組裝結(jié)構(gòu)安裝于機(jī)箱中，其中主控制模塊，作為裝置的控制核心，分別通過(guò)多方式通訊模塊連接總線式電表及遠(yuǎn)方主站；總線式電表抄表模塊，每個(gè)接口連接多個(gè)總
線式電表，將總線式電表數(shù)據(jù)上傳至主控制模塊；電源模塊，釆用雙路電壓輸入熱備用單電源方式，為裝置提供工作電源；顯示和按健輸入模塊，其中按健部分與主控制模塊的輸入端相連，顯示部分接收主控制模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。
本實(shí)用新型還具有GPRS模塊，主控制模塊通過(guò)GPRS模塊與遠(yuǎn)方主站或遠(yuǎn)方GPRS抄表系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通訊連接；還可具有GPS模塊，主控制模塊通過(guò)GPS模塊與現(xiàn)場(chǎng)GPS設(shè)備進(jìn)行通訊連接,對(duì)裝置進(jìn)行衛(wèi)星對(duì)時(shí)；還可具有電力載波通訊模塊，主控制模塊通過(guò)電力載波通訊模塊與電力載
波方式的電表進(jìn)行通訊連接；
所述主控制模塊包括中央處理器、FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD、 LAN接口、海量存儲(chǔ)器以及串口擴(kuò)展部分，其中中央處理器，作為主控制模塊的主控部件，通過(guò)控制線、數(shù)據(jù)線及地址線連接FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD、 LAN接口 、海量存儲(chǔ)器以及串口擴(kuò)展部分；FLASH程序存儲(chǔ)器和SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)控制程序、主站協(xié)議庫(kù)和電表協(xié)議庫(kù)；CPLD，為主控制模塊的其他部件提供控制時(shí)序；LAN接口，提供網(wǎng)絡(luò)通訊功能；海量存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)電量歷史數(shù)據(jù)；串口擴(kuò)展部分，提供通訊接口的擴(kuò)展。
本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)
1. 方便功能配置，可維護(hù)性強(qiáng)。本實(shí)用新型終端硬件釆用可擴(kuò)展插板組裝結(jié)構(gòu)安裝于機(jī)箱中的插卡化設(shè)計(jì)，可按用戶需求隨機(jī)實(shí)現(xiàn)功能匹配，方便了終端配置的調(diào)整，增加了終端的可維護(hù)性。
2. 通訊方式多樣，適用范圍廣。本實(shí)用新型可以在同一個(gè)平臺(tái)上兼容多種通訊信道，有線、光纖、GSM公網(wǎng)、GPRS分組交換網(wǎng)等多種方式可供選擇。釆用公網(wǎng)通訊，不用建立基站，組網(wǎng)方便，可免除大量的維護(hù)工作,信號(hào)覆蓋面廣
3，存fli量大，使用壽命長(zhǎng)。本實(shí)用新型釆用大容量FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(FLASH存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)配置32MB,可選配64MB或128MB )，數(shù)據(jù)斷電可保存10年；釆用滾動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)，使得每一個(gè)存儲(chǔ)塊6個(gè)月或一年才使用一次，因此可以很好地解決FLASH存儲(chǔ)器的壽命。

圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖2為本實(shí)用新型中主控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括:主控制模塊、總線式電表抄表模塊、電源模塊以及顯示和按健輸入模塊，釆用可擴(kuò)展插板組裝結(jié)構(gòu)安裝于機(jī)箱中，其中主控制模塊，作為裝置的控制核心，分別通過(guò)多方式通訊模塊連接總線式電表及遠(yuǎn)方主站；總線式電表抄表模塊，每個(gè)接口連接多個(gè)總線式
電表，將總線式電表數(shù)據(jù)上傳至主控制模塊；
電源模塊，釆用雙路電壓輸入熱備用方式，為裝置提供工作電源；顯示和按健輸入模塊，其中按健部分與主控制模塊的輸入端相連，顯示部分接收主控制模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。
如圖2所示，所述主控制模塊包括中央處理器、FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD、 LAN接口 、海量存儲(chǔ)器以及串口擴(kuò)展部分，其中中央處理器，作為主控制模塊的主控部件，通過(guò)控制線、數(shù)據(jù)線及地址線連接FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD、 LAN接口 、海量存儲(chǔ)器以及串口擴(kuò)展部分;FLASH程序存儲(chǔ)器和SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)控制程序、主站協(xié)議庫(kù)和電表協(xié)議庫(kù)；CPLD，為主控制模塊的其他部件提供控制時(shí)序；LAN接口，提供網(wǎng)絡(luò)通訊功能；海量存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)電量歷史數(shù)據(jù)；串口擴(kuò)展部分，提供通訊接口的擴(kuò)展。
如圖3所示，本實(shí)用新型還可以包括GPRS模塊、GPS模塊或電力波通訊模塊,主控制模塊通過(guò)GPRS模塊與遠(yuǎn)方主站或遠(yuǎn)方GPRS抄表系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通訊連接;主控制模塊通過(guò)GPS模塊與現(xiàn)場(chǎng)GPS設(shè)備進(jìn)行通訊連接，對(duì)裝置進(jìn)行衛(wèi)星對(duì)時(shí);主控制模塊通過(guò)電力載波通訊模塊與電力載波方式的電表進(jìn)行通訊抄表。
本實(shí)用新型采用標(biāo)準(zhǔn)3u長(zhǎng)箱插板形式，實(shí)現(xiàn)了終端硬件的插卡化，方便了終端配置的調(diào)整和增加了終端的可維護(hù)性。本實(shí)施例在長(zhǎng)箱體中設(shè)有12個(gè)插板位置，擴(kuò)展靈活、配置方便、可將之后具有新功能的插板很容易地包含進(jìn)來(lái)。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了終端軟件模塊化終端應(yīng)用軟件釆用模塊化編程方式，各個(gè)應(yīng)用模塊獨(dú)立運(yùn)行，不相互影響，可以監(jiān)控每個(gè)模塊的運(yùn)行狀況，當(dāng)該模塊運(yùn)行發(fā)生異常，可以自動(dòng)恢復(fù)，從而保證了終端軟件運(yùn)行的可靠性。
本實(shí)用新型提供給客戶14個(gè)通訊口和1個(gè)LAN 口，這些通訊口可以任意配置成多種通訊方式如RS232 / RS422 / RS485 / GPS /電力載波通訊/電話撥號(hào)/MODE/GPRS、這些通訊方式在本集散裝置中都有相應(yīng)的插板。利用這些通訊口可與下列目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行通訊總線式電能表、電力載波式電能表、GPRS方式電能表、遠(yuǎn)方主站(1點(diǎn)或多點(diǎn))、調(diào)試用終端設(shè)備、GPS時(shí)鐘裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及其它設(shè)備，這些插板可插入本實(shí)用新
5型的任何一個(gè)插槽內(nèi)，占用的通訊口號(hào)可由用戶任意設(shè)置。
中央處理器釆用ARM9處理器,其他器件釆用工作溫度-45°~ +85°C的寬溫器件；電度表以RS422,RS485或電力載波標(biāo)準(zhǔn)，與本集散裝置通信，將電度表的電量信息等傳到本集散裝置，再由本集散裝置將各個(gè)電度表上傳的信息進(jìn)行讀取、轉(zhuǎn)換、編碼、存儲(chǔ)，然后通過(guò)光纖或者GPRS等通訊方式遠(yuǎn)傳省調(diào)作為經(jīng)濟(jì)核算的數(shù)據(jù)依據(jù)。本集散裝置又可通過(guò)RS—232 口引入到電廠實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中，作為廠站端曰常監(jiān)視及核對(duì)的依據(jù)。
本實(shí)用新型采用單電源供電，進(jìn)一步提升裝置的工作穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)控裝置釆用多電源供電方案，如5V 12V等；而本實(shí)用新型釆用+ 12V單電源供電方案，單電源供電方案較多電源供電方案有很多優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，對(duì)電源要求低，只要一個(gè)單12V電源即可；而多電源方案電源設(shè)計(jì)復(fù)雜；本實(shí)用新型的工作電壓范圍寬，為+7V +24V,當(dāng)電源電壓為臨界電壓時(shí)，亦有優(yōu)良的表現(xiàn)；，而釆用多電源方案的裝置則沒(méi)有這個(gè)特性；備用電源輸入方案，釆用交流220V和直流220V多電源輸入。交流220V輸入經(jīng)裝置內(nèi)的隔離變壓器隔離，然后提供給電源板。
本實(shí)用新型歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量巨大，可以達(dá)到2GB-32GB; —般FLASH存儲(chǔ)器存取壽命的指標(biāo)為IO萬(wàn)次，而本裝置需要頻繁地將歷史數(shù)據(jù)寫(xiě)入FLASH,因此必須考慮存儲(chǔ)壽命的問(wèn)題。本實(shí)用新型釆用滾動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)，使得每一個(gè)存儲(chǔ)塊6個(gè)月或一年才使用一次，因此可以很好地解決FLASH存儲(chǔ)器的壽命。
本實(shí)用新型內(nèi)嵌的軟件功能非常強(qiáng)大，完全釆用面向目標(biāo)的設(shè)計(jì)方法，使得裝置應(yīng)用靈活，每一個(gè)目標(biāo)設(shè)備都可以單獨(dú)定義，然后進(jìn)行配置，擴(kuò)展靈活、使用方便，便于升級(jí)。當(dāng)客戶提出新的要求或有新的功能增加時(shí)，軟件需要進(jìn)行升級(jí)，升級(jí)后的軟件可以完全包含前一個(gè)版本的所有功能，因此不管之前的使用者和升級(jí)后的使用者都可以使用最新的集散裝置。
本集散裝置針對(duì)傳統(tǒng)電量數(shù)據(jù)釆集的固有缺陷和不穩(wěn)定性，特別是電力設(shè)備通訊過(guò)程中涉及到的規(guī)約和協(xié)議問(wèn)題，在軟件的設(shè)計(jì)上釆用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)架構(gòu)，有效地解決了多協(xié)議、協(xié)議變更和協(xié)議擴(kuò)充的問(wèn)題，提高了本裝置的適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)了即插即用、自動(dòng)識(shí)別。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了電力參數(shù)計(jì)量和集散發(fā)送，將實(shí)時(shí)釆集的電力參數(shù)通過(guò)多種方式、途徑，(14個(gè)接口裝置) 一點(diǎn)多址，多種方式實(shí)現(xiàn)通訊。
權(quán)利要求1.一種電力參數(shù)集散裝置，其特征在于包括主控制模塊、總線式電表抄表模塊、電源模塊以及顯示和按健輸入模塊，采用可擴(kuò)展插板組裝結(jié)構(gòu)安裝于機(jī)箱中，其中主控制模塊，作為裝置的控制核心，分別通過(guò)多方式通訊模塊連接總線式電表及遠(yuǎn)方主站；總線式電表抄表模塊，每個(gè)接口連接多個(gè)總線式電表，將總線式電表數(shù)據(jù)上傳至主控制模塊；電源模塊，采用雙路電壓輸入熱備用單電源方式，為裝置提供工作電源；顯示和按健輸入模塊，其中按健部分與主控制模塊的輸入端相連，顯示部分接收主控制模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。
2. 按權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)集散裝置，其特征在于還具有GPRS模塊，主控制模塊通過(guò)GPRS模塊與遠(yuǎn)方主站或遠(yuǎn)方GPRS抄表系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線通訊連接。
3. 按權(quán)利要求l所述的電力參數(shù)集散裝置，其特征在于還具有GPS模塊，主控制模塊通過(guò)GPS模塊與現(xiàn)場(chǎng)GPS設(shè)備進(jìn)行通訊連接，對(duì)裝置進(jìn)行衛(wèi)星對(duì)時(shí)。
4. 按權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)集散裝置，其特征在于還具有電力載波通訊模塊，主控制模塊通過(guò)電力載波通訊模塊與電力載波方式的電表進(jìn)行通訊連接。
5. 按權(quán)利要求1所述的電力參數(shù)集散裝置，其特征在于所述主控制模塊包括中央處理器、FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD、LAN接口、海量存儲(chǔ)器以及串口擴(kuò)展部分，其中中央處理器，作為主控制模塊的主控部件，通過(guò)控制線、數(shù)據(jù)線及地址線連接FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、CPLD、 LAN接口 、海量存儲(chǔ)器以及串口擴(kuò)展部分；FLASH程序存儲(chǔ)器和SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)控制程序、主站協(xié)議庫(kù)和電表協(xié)議庫(kù)；CPLD,為主控制模塊的其他部件提供控制時(shí)序；LAN接口，提供網(wǎng)絡(luò)通訊功能；海量存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)電量歷史數(shù)據(jù)；串口擴(kuò)展部分，提供通訊接口的擴(kuò)展。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電力參數(shù)集散裝置，包括主控制模塊、總線式電表抄表模塊、電源模塊以及顯示和按健輸入模塊，采用可擴(kuò)展插板組裝結(jié)構(gòu)安裝于機(jī)箱中，其中主控制模塊，作為裝置的控制核心，分別通過(guò)多方式通訊模塊連接總線式電表及遠(yuǎn)方主站；總線式電表抄表模塊，每個(gè)接口連接多個(gè)總線式電表，將總線式電表數(shù)據(jù)上傳至主控制模塊；電源模塊，采用雙路電壓輸入熱備用單電源方式，為裝置提供工作電源；顯示和按健輸入模塊，其中按健部分與主控制模塊的輸入端相連，顯示部分接收主控制模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。本實(shí)用新型具有方便功能配置，可維護(hù)性強(qiáng)，通訊方式多樣，適用范圍廣，存儲(chǔ)容量大，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08C19/00GK201417285SQ200920014499
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者磊 馮 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)易訊科技有限公司