本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)集中器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著電力需求側(cè)管理工作的展開以及企業(yè)節(jié)能意識的進(jìn)一步加強，越來越多的大型用電企業(yè)急需在自己管理的配電站內(nèi)安裝上監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對配電站的智能化監(jiān)測和管理，以及完成后續(xù)的節(jié)能改造工作。目前用戶變配電站的低壓母線出線數(shù)量大，涉及的監(jiān)測對象數(shù)量較大，監(jiān)測對象種類復(fù)雜，導(dǎo)致變配電站的監(jiān)測數(shù)據(jù)量龐大，且用戶變配電站站內(nèi)空間緊張，監(jiān)測對象較為分散，導(dǎo)致采集終端與數(shù)據(jù)集中器之間的通信方式不宜采用有線通信方式。因此，市場上急需一種能夠?qū)⒆兣潆娬緝?nèi)部的完整采集數(shù)據(jù)在短時間內(nèi)快速匯總到中心站的數(shù)據(jù)集中器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器及控制方法，該數(shù)據(jù)集中器通過多個局部處理模塊的多種通信接口與中心子站和子采集終端通信，能夠同時響應(yīng)多個中心子站的數(shù)據(jù)查詢命令，以及同時更新數(shù)據(jù)集中器中存儲的多臺子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)實時同步性好、通信信道多、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。

本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供了一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器，設(shè)置于多個子采集終端和中心子站之間，包括：中央處理模塊、多個局部處理模塊和電源模塊，所述中央處理模塊用于控制協(xié)調(diào)多個局部處理單元的運行狀態(tài)；所述多個局部處理模塊分別與中央處理模塊連接，用于控制處理子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)；所述電源模塊用于給中央處理模塊和局部處理模塊供電。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，所述局部處理模塊包括局部微處理器單元，與局部微處理器單元連接的局部數(shù)據(jù)存儲單元和通信單元，所述局部微處理器單元，用于控制處理所述子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送和存儲；所述局部數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲所述子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)；所述通信單元，用于與所述子采集終端和中心子站進(jìn)行通信。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述中央處理模塊包括中央微處理器單元，與中央微處理器單元連接的中央數(shù)據(jù)存儲單元和時鐘單元，所述中央微處理器單元與所述局部數(shù)據(jù)存儲單元連接，用于同步局部處理單元的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述中央數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲局部處理單元的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述時鐘單元用于向中央微處理器單元提供同步時鐘。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述局部數(shù)據(jù)存儲單元還包括運行狀態(tài)設(shè)置區(qū)域，用于存儲時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)TimeFlag、運行模式狀態(tài)參數(shù)RunStatus和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)ReadyFlag。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述通信單元的通信方式為Ethernet、RS-485和無線通信一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述局部數(shù)據(jù)存儲單元為DPSRAM存儲芯片。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述中央數(shù)據(jù)存儲單元包括SRAM存儲芯片和EEPROM存儲芯片。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述電源模塊包括AC/DC單元，用于給中央處理模塊和多個局部處理模塊提供直流工作電源。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法，應(yīng)用于與子采集終端通信，包括：

局部處理單元獲取所述運行模式狀態(tài)參數(shù)和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

當(dāng)所述運行模式狀態(tài)參數(shù)為0x55和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True時局部處理單元接收并存儲子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)；

局部處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True；

中央處理單元獲取所述工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

更新中央處理單元存儲的局部處理單元的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

中央處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法，應(yīng)用于與中心子站通信，包括：

局部處理單元獲取所述運行模式狀態(tài)參數(shù)和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

當(dāng)所述運行模式狀態(tài)參數(shù)為0xAA和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True時局部處理單元發(fā)送子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)到中心子站；

局部處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True；

中央處理單元獲取所述工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

同步中央處理單元中存儲的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)到局部處理單元；

中央處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器該數(shù)據(jù)集中器包括中央處理模塊以及與中央處理模塊連接的多個局部處理模塊，多個局部處理模塊通過多種通信接口與中心子站和子采集終端通信，能夠同時響應(yīng)多個中心子站的數(shù)據(jù)查詢命令，以及同時更新數(shù)據(jù)集中器中存儲的多臺子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)實時同步性好、通信信道多、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的中央處理模塊的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的局部處理模塊的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法的一個實施例的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法的另一個實施例的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

一方面，如圖1和2所示，本發(fā)明實施例提供了一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器1，設(shè)置于多個子采集終端2和中心子站3之間，包括：中央處理模塊10、多個局部處理模塊20和電源模塊30，其中中央處理模塊10用于控制協(xié)調(diào)多個局部處理單元的運行狀態(tài)；多個局部處理模塊20分別與中央處理模塊連接，用于控制處理子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)；電源模塊30用于給中央處理模塊10和局部處理模塊20供電。在實際實施過程中，實施者需要根據(jù)需求分析確定局部處理模塊的數(shù)量、局部處理模塊通信單元的通信方式以及工作電源的功率。

本發(fā)明實施例的一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器該數(shù)據(jù)集中器包括中央處理模塊以及與中央處理模塊連接的多個局部處理模塊，多個局部處理模塊通過多種通信接口與中心子站和子采集終端通信，能夠同時響應(yīng)多個中心子站的數(shù)據(jù)查詢命令，以及同時更新數(shù)據(jù)集中器中存儲的多臺子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)實時同步性好、通信信道多、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。

作為一個舉例說明，如圖3所示，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的局部處理模塊20包括局部微處理器單元21，與局部微處理器單元21連接的局部數(shù)據(jù)存儲單元22和通信單元23，局部微處理器單元21，用于控制處理子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送和存儲；局部數(shù)據(jù)存儲單元22，用于存儲子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)，通信單元23，用于與子采集終端和中心子站進(jìn)行通信。本發(fā)明實施例的局部處理模塊通過通信單元與子采集終端和中心子站進(jìn)行通信，通過局部微處理器單元處理監(jiān)測運行數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送，以及存儲更新，完成多個中心子站的數(shù)據(jù)查詢命令以及更新數(shù)據(jù)集中器中存儲的多臺子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)。

作為另一個舉例說明，如圖4所示，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的中央處理模塊10包括中央微處理器單元11，與中央微處理器單元11連接的中央數(shù)據(jù)存儲單元12和時鐘單元13，中央微處理器單元11與局部數(shù)據(jù)存儲單元22連接，用于同步局部處理單元的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；中央數(shù)據(jù)存儲單元12用于存儲局部處理單元的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；時鐘單元13用于向中央微處理器單元提供同步時鐘。本發(fā)明實施例的中央處理模塊分別通過各局部處理模塊的局部數(shù)據(jù)存儲單元與各局部處理模塊相連接建立數(shù)據(jù)交換的通道，主要負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)各局部處理單元的通信模塊輸入/輸出的數(shù)據(jù)同步問題，保證通信輸入輸出的數(shù)據(jù)是最新的完整同步數(shù)據(jù)。

作為另一個舉例說明，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的局部數(shù)據(jù)存儲單元22還包括運行狀態(tài)設(shè)置區(qū)域，用于存儲時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)TimeFlag、運行模式狀態(tài)參數(shù)RunStatus和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)ReadyFlag。本發(fā)明實施例的運行狀態(tài)設(shè)置區(qū)域設(shè)置的運行模式狀態(tài)參數(shù)RunStatus為0x55時，表示該局部處理模塊的通信單元為與中心子站通信；若RunStatus為0xAA時，表示該局部處理模塊的通信單元為與子采集終端通信。本發(fā)明實施例的TimeFlag和ReadyFlag各包括True和Fasle兩種狀態(tài)，True狀態(tài)表示允許做相應(yīng)操作，F(xiàn)asle表示禁止做相應(yīng)操作。

作為另一個舉例說明，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的通信單元的通信方式為Ethernet、RS-485和無線通信一種或多種。我們假設(shè)需求為8個局部處理模塊，其中可設(shè)2個與中心子站通信的局部處理模塊采用Ethernet通信單元，6個與子采集終端通信的局部處理模塊中，2個局部處理模塊采用RS-485通信單元，4個采用不同頻段的無線通信單元。

作為另一個舉例說明，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的局部數(shù)據(jù)存儲單元為DPSRAM存儲芯片。本發(fā)明實施例DPSRAM存儲芯片可為IDT70V27PF或性價比類似的DPSRAM存儲器。

作為另一個舉例說明，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的中央數(shù)據(jù)存儲單元包括SRAM存儲芯片和EEPROM存儲芯片本發(fā)明實施例的EEPROM存儲芯片可為24LC128或性價比類似的EEPROM存儲器，SRAM存儲芯片可為IS61WV51216ALL或性價比類似的SRAM存儲器。

作為另一個舉例說明，如圖1所示，本發(fā)明實施例的用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的電源模塊30包括AC/DC單元31，用于給中央處理模塊和多個局部處理模塊提供直流工作電源。本發(fā)明實施例的AC/DC單元將220V交流電轉(zhuǎn)換為5V直流工作電源，為各模塊提供5V直流工作電源。

另一方面，如圖5所示，本發(fā)明實施例還提供了一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法，應(yīng)用于與子采集終端通信，包括：

步驟100：局部處理單元獲取運行模式狀態(tài)參數(shù)和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

步驟101：當(dāng)運行模式狀態(tài)參數(shù)為0x55和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True時局部處理單元接收并存儲子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)；

步驟102：局部處理單元更新時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True；

步驟103：中央處理單元獲取所述工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

步驟104：更新中央處理單元存儲的局部處理單元的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

步驟105：中央處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False。

本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)集中器同時更新數(shù)據(jù)集中器中存儲的多臺子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)的工作流程為：局部處理模塊快速獲取RunStatus和TimeFlag，當(dāng)RunStatus為0x55，TimeFlag為True，局部處理模塊的局部微處理器控制該通信模塊接收監(jiān)測運行數(shù)據(jù)，完成對所屬子采集終端的數(shù)據(jù)查詢，之后將TimeFlag置為False，并在局部數(shù)據(jù)存儲單元中更新；更新完成后，局部微處理器單元將ReadyFlag置為True。中央處理模塊的中央微處理器單元快速獲取局部數(shù)據(jù)存儲單元的ReadyFlag，若ReadyFlag為True，中央微處理器單元將更新中央數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的相應(yīng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將ReadyFlag為置為False。中央處理模塊從時鐘模塊中讀取準(zhǔn)確的時間信息，在每過n秒(n的大小根據(jù)實際需求來制定)，將各局部處理模塊的所有RunStatus狀態(tài)為0x55的局部數(shù)據(jù)存儲單元中設(shè)置的TimeFlag置為True。本發(fā)明實施例的一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法簡單方便，能夠同時更新數(shù)據(jù)集中器中存儲的多臺子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實時同步性好，響應(yīng)速度快。

再一方面，如圖6所示，本發(fā)明實施例還提供了一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法，應(yīng)用于與中心子站通信，包括：

步驟200：局部處理單元獲取所述運行模式狀態(tài)參數(shù)和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

步驟201：當(dāng)所述運行模式狀態(tài)參數(shù)為0xAA和時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True時局部處理單元發(fā)送子采集終端的監(jiān)測運行數(shù)據(jù)到中心子站；

步驟202：局部處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True；

步驟203：中央處理單元獲取所述工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)；

步驟204：同步中央處理單元中存儲的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)到局部處理單元；

步驟205：中央處理單元更新所述時間標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為True和工作標(biāo)記狀態(tài)參數(shù)為False。

本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)集中器同時響應(yīng)多個中心子站數(shù)據(jù)查詢的工作流程為：局部處理模塊快速獲取RunStatus和TimeFlag，當(dāng)RunStatus為0xAA，TimeFlag為True時，局部處理模塊的局部微處理器單元根據(jù)中心子站的查詢命令，從局部數(shù)據(jù)存儲單元中獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并通過通信模塊發(fā)送出去。在完成所有數(shù)據(jù)發(fā)送后，將TimeFlag置為False；將Ready置為True。中央處理模塊的中央微處理器單元快速獲取各局部數(shù)據(jù)存儲單元的ReadyFlag，若ReadyFlag為True，中央微處理器單元將中央數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的相應(yīng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)同步到局部數(shù)據(jù)存儲單元中，并將ReadyFlag為置為False。當(dāng)運行數(shù)據(jù)同步完成后，中央處理器將局部數(shù)據(jù)存儲單元的TimeFlag置為True。本發(fā)明實施例的一種用于變配電站監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器的控制方法簡單方便，能夠同時響應(yīng)多個中心子站數(shù)據(jù)查詢，響應(yīng)速度快，效率高。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。