本實(shí)用新型涉及配電網(wǎng)中的電能量采集終端領(lǐng)域，尤其涉及各式樣電能表混合使用的配電網(wǎng)電能量采集終端領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在配電網(wǎng)中，電能量采集終端采用各種通信通道，完成電能表數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)的傳送。伴隨著新一代數(shù)字化變電站和智能電廠的發(fā)展，出現(xiàn)了一大批以太網(wǎng)口，光口為主的配網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備，在電表領(lǐng)域也相繼出現(xiàn)了國(guó)電南自、威勝、北京煜邦等新一代數(shù)字化電能表，相應(yīng)的數(shù)字化電能量采集終端應(yīng)運(yùn)而生，各級(jí)電網(wǎng)以及各種用戶對(duì)電能量采集終端設(shè)備能否滿足復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，以及成本，現(xiàn)場(chǎng)安裝，易維護(hù)性，調(diào)試的可操作性，可擴(kuò)展性等方面的要求也越來(lái)越高。

電能量采集終端是系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，它的技術(shù)性能直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)行水平。在實(shí)際應(yīng)用中，由于現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的復(fù)雜性，終端的實(shí)現(xiàn)方式各有差異。這就對(duì)企業(yè)生產(chǎn)制造，各級(jí)電網(wǎng)以及各種用戶的維護(hù)擴(kuò)展提出了更高的要求。

但是，目前的電能量采集終端對(duì)下行各式樣電能表數(shù)據(jù)采集功能的易維護(hù)性和可擴(kuò)展性存在一定的不足。為了滿足復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，提高電能量采集的易維護(hù)性和可擴(kuò)展性，一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端應(yīng)運(yùn)而生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的電能量采集終端面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，可擴(kuò)展性以及易維護(hù)性存在一定的不足，提供一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是重新對(duì)電能量采集終端進(jìn)行了升級(jí)改造，使電能量采集終端能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各式樣電能表采集和通訊。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端，其特征在于，它包括：

串口通信接入模塊，接入串口通信電能表，所用的通信協(xié)議包括DL/T645-2007通信協(xié)議和DL/T645-1997通信協(xié)議，和外部電能表連接形式采用星形總線方式；

光口通信接入模塊，接入光纖通信電能表,以及IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的數(shù)字化計(jì)量設(shè)備；

網(wǎng)口通信接入模塊，接入網(wǎng)口通信電能表，用于接收基于IEC61850-9的數(shù)字化多功能電能表以太網(wǎng)雙絞線數(shù)字量信號(hào)輸出，在IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的數(shù)字化變電站采用基于IEC61850-9的數(shù)字化電能表，以及基于IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的計(jì)量設(shè)備，接入數(shù)據(jù)處理模塊；

電能量處理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到來(lái)自所述串口通信接入模塊、光口通信接入模塊、網(wǎng)口通信接入模塊的電量數(shù)據(jù)幀的分析，分類存儲(chǔ)；

人機(jī)交互模塊，與所述電能量處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；

串口接口模塊，與所述電能量處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以串口接口方式上送；

網(wǎng)口接口模塊，與所述電能量處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以網(wǎng)口接口方式上送；

MODEN接口模塊，即調(diào)制解調(diào)器的電話接口，與所述電能量處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以MODEN接口方式上送；

光口接口模塊，與所述電能量處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以光口接口方式上送。

所述電能量處理模塊是一臺(tái)以SCM.6456模板為核心的CPU板，擴(kuò)展一塊多功能擴(kuò)展基板構(gòu)成的X86嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)。

所述串口接口模塊，和主站或者后臺(tái)連接形式采用RS-232方式，基于IEC60870-5-102規(guī)約；

所述網(wǎng)口接口模塊，和主站或者后臺(tái)連接形式為以太網(wǎng)100Base-T4接口，采用器件為RJ45水晶頭和雙絞線制作的網(wǎng)口，發(fā)送或者接收依據(jù)IEC60870-5-102協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文幀；

所述光口接口模塊，和主站或者后臺(tái)連接形式為ST型100M光纖以太網(wǎng)端口，發(fā)送或者接收電能表依據(jù)IEC 61850協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文幀。

有益效果：本實(shí)用新型提高了電能量采集終端的易維護(hù)性，可擴(kuò)展性，控制成本，調(diào)試的可操作性，能夠滿足各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，使得電能量采集終端在功能、性能及通訊等方面有了很大的提高。它為電能量采集終端的建設(shè)和發(fā)展提供了技術(shù)支持，為電能量采集終端的完善和技術(shù)進(jìn)步提供了幫助，保證了自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一管理、可靠運(yùn)行、易擴(kuò)展、易維護(hù)。一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端的各種新技術(shù)應(yīng)用，為電能量采集終端未來(lái)的發(fā)展積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本實(shí)用新型專利和相關(guān)的技術(shù)方案，下面將對(duì)本申請(qǐng)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例。

圖1為本實(shí)用新型的一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為傳統(tǒng)電能量采集終端的傳統(tǒng)變電站電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)圖。

圖3為本實(shí)用新型的配置新型電能量采集終端的新型變電站電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

本實(shí)施例的串口通信、網(wǎng)口通信和光口通信混合采集的新型電能量采集終端可由電子式電能表、數(shù)字化電能表、網(wǎng)口式電能表任意組合接入，此新型電能量采集終端，從而滿足特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，該新型電能量采集終端不同于目前電能量采集終端，傳統(tǒng)電能量采集終端僅能單純的接入串口通訊的電能表，也即僅支持DL/T-1997和DL/T-2007通訊規(guī)約。綜上所述，該電能量采集終端是一種功能綜合性新型電能量采集終端，既適用于傳統(tǒng)的電廠或變電站，又適用于新一代的數(shù)字化變電站或智能電廠，更適用于適應(yīng)各式樣電能表混合使用的變電站或電廠，回避了目前混合計(jì)量使用情況下，必須加裝網(wǎng)口轉(zhuǎn)串口、光口轉(zhuǎn)網(wǎng)口、光口轉(zhuǎn)網(wǎng)口裝置的現(xiàn)狀，節(jié)約了建設(shè)投資，具有較好的工程實(shí)踐價(jià)值。

傳統(tǒng)電能量遠(yuǎn)方終端(ERTU)是電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，它與下位設(shè)備的通訊連接大多采用外部連接形式采用RS-485通訊方式，示意圖如圖2所示。

一種串口通信、網(wǎng)口通信和光口通信混合采集的新型電能量采集終端(ERTU)是電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，它與上下位設(shè)備的通訊連接示意圖如圖3所示。

圖1為本實(shí)用新型的一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示：一種串口通信、網(wǎng)口通信和光纖通信混合采集的新型電能量采集終端的模塊結(jié)構(gòu)示意圖包括串口通信接入模塊，接入串口通信電能表，所用的通信協(xié)議包括DL/T645-2007通信協(xié)議和DL/T645-1997通信協(xié)議，和外部電能表連接形式采用星形總線方式；光口通信接入模塊，接入光纖通信電能表,以及其他IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的數(shù)字化計(jì)量設(shè)備；前端網(wǎng)口通訊接入模塊，用于接收基于IEC61850-9的數(shù)字化多功能電能表以太網(wǎng)雙絞線數(shù)字量信號(hào)輸出，在IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的數(shù)字化變電站多采用基于IEC61850-9的數(shù)字化電能表，以及其他基于IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的計(jì)量設(shè)備，接入數(shù)據(jù)處理模塊；電能量處理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到的電量數(shù)據(jù)幀的分析，分類存儲(chǔ)；人機(jī)交互模塊，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；串口接口模塊，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以串口方式上送；網(wǎng)口接口模塊，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以網(wǎng)口方式上送；MODEN接口模塊，即調(diào)制解調(diào)器的電話接口，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以MODEN接口方式上送；光口接口模塊，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)以光口接口模塊上送。

前端串口通信接入模塊，用于接收傳統(tǒng)的電子式電能表模擬量信號(hào)輸出，傳統(tǒng)的電子式電能表采用DL/T-1997和DL/T-2007通訊規(guī)約等以及RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)的通訊方式接入采用LPC2366芯片和8bitADC器件的串口數(shù)據(jù)處理模塊；

前端網(wǎng)口通訊接入模塊，用于接收基于IEC61850-9的數(shù)字化多功能電能表以太網(wǎng)雙絞線數(shù)字量信號(hào)輸出，在IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的數(shù)字化變電站多采用基于IEC61850-9的數(shù)字化電能表，以及其他基于IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的計(jì)量設(shè)備，接入數(shù)據(jù)處理模塊；

前端光口口通訊接入模塊，用于接收基于IEC61850-9的數(shù)字化多功能電能表光纖通信模擬量信號(hào)輸出，在IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的數(shù)字化變電站多采用基于IEC61850-9的數(shù)字化電能表，以及其他基于IEC618500-9標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的計(jì)量設(shè)備，接入數(shù)據(jù)采集模塊；

電力電量數(shù)據(jù)處理模塊，用于數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)采集模塊和模擬信號(hào)數(shù)據(jù)采集模塊以串行IO口線的方式發(fā)出的信號(hào)，電力電量數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以及對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)在4M～2G字節(jié)工業(yè)級(jí)FlashDisk。

人機(jī)交互模塊由顯示屏、鍵盤、系統(tǒng)運(yùn)行指示燈組成。支持中/英文、字符和圖形顯示。支持26個(gè)英文字符大、小寫和0～9數(shù)字的輸入。

顯示屏：冷陰極背光320x240點(diǎn)陣液晶顯示屏。

鍵盤：一共23個(gè)按鍵，其中18個(gè)按鍵的小鍵盤用于實(shí)現(xiàn)輸入英文字符、數(shù)字，方向控制(上、下、左、右)，確認(rèn)，取消，開(kāi)顯示等諸多操作。5個(gè)快捷功能鍵用來(lái)實(shí)現(xiàn)快捷操作。

所述前端串口通信接入模塊，和外部連接形式采用RS-485或者RS-232方式。

所述前端網(wǎng)口通信接入模塊，和外部連接形式為以太網(wǎng)100Base-T4接口，采用器件為RJ45水晶頭和雙絞線制作的網(wǎng)口，可接收電能表依據(jù)IEC 61850協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文幀。

所述前端光口口通信接入模塊，和外部連接形式為ST型100M光纖以太網(wǎng)端口，采用器件為HFBR5803，可接收電能表依據(jù)IEC 61850協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文幀。

串口通信、網(wǎng)口通信和光口通信混合采集的數(shù)據(jù)包括：電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、有功功率數(shù)據(jù)、無(wú)功功率數(shù)據(jù)、正向有功數(shù)據(jù)、正向無(wú)功數(shù)據(jù)、反向有功數(shù)據(jù)、反向無(wú)功數(shù)據(jù)、電能累積量數(shù)據(jù)和/或時(shí)間數(shù)據(jù)。

所述電能量處理模塊，它的硬件本質(zhì)上是一臺(tái)以SCM.6456模板為核心的CPU板，擴(kuò)展一塊多功能擴(kuò)展基板構(gòu)成的X86嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)。它和裝置的軟件一起用于實(shí)現(xiàn)電能量遠(yuǎn)方終端所需求的各項(xiàng)功能。其中：

a.CPU板。CPU板采用了SCM.6456系統(tǒng)核心模板。該板上集成有32M內(nèi)存、DOC2000固態(tài)盤等。

b.多功能擴(kuò)展基板。它是本文以SCM.6456系統(tǒng)核心模板為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一塊多功能擴(kuò)展模塊，其主要用于擴(kuò)展串行通信、薄膜鍵盤、液晶顯示器和撥號(hào)MODEM等功能。

所述串口接口模塊，和主站或者后臺(tái)連接形式采用RS-232方式，基于IEC60870-5-102規(guī)約。

所述網(wǎng)口接口模塊，和主站或者后臺(tái)連接形式為以太網(wǎng)100Base-T4接口，采用器件為RJ45水晶頭和雙絞線制作的網(wǎng)口，可發(fā)送或者接收依據(jù)IEC60870-5-102協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文幀。

所述光口接口模塊，和主站或者后臺(tái)連接形式為ST型100M光纖以太網(wǎng)端口，可發(fā)送或者接收電能表依據(jù)IEC 61850協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)文幀。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更改或修飾進(jìn)行等同變化的等效實(shí)施例，但該等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。