專利名稱：用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電力行業(yè)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，尤其涉及一種用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端。
背景技術(shù)：
目前電力行業(yè)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的結(jié)構(gòu)模式主要有單微處理器模式、多微處理器及并行總線模式、多微處理器及I2C總線模式、485總線模式。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示，第一種是單微處理器結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，該終端包括處理器MCU、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5、通信模塊6和電源模塊7；由單微處理器MCU構(gòu)成的主控模塊通過(guò)導(dǎo)線分別與抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5、通信模塊6雙向連接；微處理器MCU通過(guò)通信模塊6與調(diào)度中心W1接收命令或雙向發(fā)送數(shù)據(jù)；抄表模塊2通過(guò)導(dǎo)線與用戶電表W2雙向連接；脈沖遙信模塊3與外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表脈沖輸出W3雙向連接；遙控模塊4與外部跳閘設(shè)備W4雙向連接；顯示模塊5分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53連接；電源模塊7通過(guò)導(dǎo)線分別與各模塊連接，提供電源。
單微處理器結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，由于主控模塊采用單微處理器，對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷監(jiān)控管理的處理能力有限，無(wú)法應(yīng)對(duì)日益增加的管理功能，同時(shí)也不利于電磁兼容性的提高；由于外圍模塊的通信和控制都是通過(guò)單微處理器的I/O口進(jìn)行，在外圍模塊中沒(méi)有微處理器，該類型的終端沒(méi)有可擴(kuò)展性，現(xiàn)在已基本不采用該類技術(shù)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖2所示，第二種是多微處理器及并行總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，該終端包括主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5、通信模塊6和電源模塊7、總線仲裁電路ZX1；主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5與總線仲裁電路ZX1并行連接；主控模塊1與通信模塊6雙向連接；主控模塊1通過(guò)通信模塊6與調(diào)度中心W1雙向傳送數(shù)據(jù)和命令；抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4分別與用戶電表W2、外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表脈沖輸出W3、外部跳閘設(shè)備W4雙向連接；顯示模塊5分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)顯示燈52、顯示器53雙向連接；電源模塊7與各模塊連接，提供電源。
多微處理器及并行總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，若采用多微處理器及并行總線進(jìn)行通信，一方面不可能在系統(tǒng)內(nèi)擴(kuò)較多的微處理器，同時(shí)線纜的數(shù)量也較多，至少十幾芯，不能實(shí)現(xiàn)分體式擴(kuò)充，且總線不能超出終端外殼；若要實(shí)現(xiàn)多主通信，則涉及到總線仲裁，需額外的硬件及復(fù)雜的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；這種并行總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)繁鎖，易受干擾，電路復(fù)雜。
請(qǐng)參見(jiàn)圖3所示，第三種是多微處理器及I2C總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，該終端包括主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5、通信模塊6和電源模塊7、I2C總線ZX2；該I2C總線ZX2由I2C接口與電纜組成；在主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5中分別連接I2C接口，主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5通過(guò)I2C接口并接在I2C總線ZX2的電纜上；主控模塊1與通信模塊6雙向連接；主控模塊1通過(guò)通信模塊6與調(diào)度中心W1雙向傳送數(shù)據(jù)或接收命令；抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4分別與用戶電表W2、外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表脈沖輸出W3、外部跳閘設(shè)備W4雙向連接；顯示模塊5分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53 向連接；電源模塊7與各模塊連接，提供電源。
多微處理器及并行總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，若采用多微處理器及I2C總線進(jìn)行通信，雖然是兩線制通信，且速率有所提高，而且支持多主通信，但該總線采用電阻上拉方式產(chǎn)生高電平，驅(qū)動(dòng)能力差，無(wú)法總線隔離；抗干擾能力差，通信距離短，只能象并行總線一樣實(shí)現(xiàn)終端機(jī)殼內(nèi)部的通信；由于總線采用的不是差分通信方式，對(duì)地線的要求很高，所以實(shí)際上是三線制通信，這三根導(dǎo)線中的任一根均不能斷開(kāi)或受到較強(qiáng)的干擾，使系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4所示，第四種是485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，該終端包括主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5、通信模塊6、電源模塊7及485總線ZX3；該485總線ZX3由485接口ZX31與電纜ZX32組成；主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5分別連接485接口ZX31，主控模塊1、抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5通過(guò)485接口ZX31并接在485總線ZX3的電纜ZX32上；主控模塊1與通信模塊6雙向連接；主控模塊1通過(guò)通信模塊6與調(diào)度中心W1雙向傳送數(shù)據(jù)或接收命令；抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4通過(guò)導(dǎo)線分別與用戶電表W2、外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表脈沖輸出W3、外部跳閘設(shè)備W4連接；顯示模塊5分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53連接；電源模塊7通過(guò)導(dǎo)線與各模塊連接，提供電源。
485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，配置靈活，終端接收到調(diào)度中心W1的命令后，首先由主控模塊1(在485總線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)稱為主節(jié)點(diǎn)，485總線內(nèi)所有的通信都由主節(jié)點(diǎn)發(fā)起、終止)分析命令的合法性、命令類型等步驟后，協(xié)調(diào)485總線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模塊的工作，執(zhí)行調(diào)度中心W1下發(fā)的命令。抄表模2塊對(duì)外使用模塊內(nèi)部擴(kuò)展的485通信口(與模塊之間的485總線不相連)，對(duì)終端外部的電表W2進(jìn)行抄表(讀取電表的數(shù)據(jù))，等待主控模塊1通過(guò)485總線讀取數(shù)據(jù)。脈沖遙信模塊3通過(guò)485總線接收到主控模塊1的命令后，對(duì)外通過(guò)D1控制/數(shù)據(jù)線對(duì)外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表脈沖輸出W3讀取數(shù)據(jù)，等待主控模塊1讀取。遙控模塊4通過(guò)485總線獲得主控模塊1發(fā)布的命令后，通過(guò)D2控制線對(duì)外部跳閘設(shè)備W4進(jìn)行跳閘控制，跳閘的狀態(tài)數(shù)據(jù)保存在遙控模塊4的內(nèi)部，等待主控模塊1通過(guò)485總線讀取。顯示模塊5通過(guò)485總線獲得主控模塊1發(fā)布的命令，進(jìn)行相應(yīng)的顯示、讀取鍵盤(pán)51的輸入命令和當(dāng)前終端的狀態(tài)信息，顯示模塊5通過(guò)D3控制/數(shù)據(jù)線與鍵盤(pán)51或狀態(tài)指示燈52、顯示器53傳送數(shù)據(jù)，顯示模塊5的數(shù)據(jù)由主控模塊1通過(guò)485總線讀取。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖5所示，485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的主控模1塊包括微處理器MCU1、485接口ZX31、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11、程序存儲(chǔ)器12、串行口13、看門狗電路14、外圍控制電路15及內(nèi)部電源電路16；微處理器MCU1分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11、程序存儲(chǔ)器12、串行口13、看門狗電路14、外圍控制電路15及485接口ZX31雙向連接，傳送數(shù)據(jù)或控制信號(hào)；內(nèi)部電源電路17與各集成塊的電源端連接，提供電源。
微處理器MCU1采用80196集成塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11是保存終端中間運(yùn)算結(jié)果、485通信數(shù)據(jù)、接收命令數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11與微處理器MCU1的接口是通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D2和控制總線C2(包括片選CS、讀允許RE、寫(xiě)允許WE、地址鎖存ALE組成)連接；微處理器MCU1內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器程序，程序存儲(chǔ)器12與微處理器MCU1的接口是通過(guò)8位數(shù)據(jù)/地址總線D4和控制總線C4(包括片選CS、讀允許RE、寫(xiě)允許WE組成)連接，接收微處理器MCU1的控制信號(hào)或向微處理器MCU1傳送數(shù)據(jù)；串行口13與通信模塊6連接，可以接收調(diào)度中心W1發(fā)來(lái)的各種動(dòng)作命令，也可以主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)，串行口13與微處理器擴(kuò)展的串行口TD1端和RD1端連接，微處理器MCU1的TD1端向通信模塊6發(fā)送數(shù)據(jù)，微處理器MCU1的RD1端接收通信模塊6的數(shù)據(jù)；485接口ZX31通過(guò)TD線、RD線及485C線與微處理器MCU1的串行接口TD端、RD端和I/O端相連接，485接口ZX31的輸出端通過(guò)信號(hào)線485A和485B并接在485總線ZX3的電纜ZX32上。為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路14，看門狗電路1 4與微處理器MCU1的接口是由一根控制線C3和一根復(fù)位線R連接組成，控制線C3是由微處理器MCU1的一根I/O線控制，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路14的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路14沒(méi)有復(fù)位信號(hào)輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路14將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU1復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。微處理器MCU1通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路15連接，雙向傳送數(shù)據(jù)或控制信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)總線D1可以接收微處理器MCU1發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器提供狀態(tài)，微處理器MCU1通過(guò)控制總線C1單向輸出控制信號(hào)，控制外圍控制電路。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖6所示，抄表模塊2是485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端對(duì)外采集數(shù)據(jù)的一個(gè)模塊。抄表模塊2包括微處理器MCU2(型號(hào)為89C52)、串行口22、串行口23、看門狗電路24、外圍控制電路25、485接口ZX31及內(nèi)部電源電路26；微處理器MCU2分別與串行口22、串行口23、看門狗電路24、外圍控制電路25及485接口ZX31雙向連接，內(nèi)部電源電路26與各集成塊的電源端連接，提供電源。
在抄表模塊2內(nèi)部各個(gè)模塊的控制總線和數(shù)據(jù)總線都是由微處理器MCU2提供，串口22和串口23是抄表模塊讀取外部電表數(shù)據(jù)的接口，其接口方式是485接口。串口22的TD1端和RD1端分別與微處理器MCU2擴(kuò)展的數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端相連接；串口23的TD2端RD2端分別與微處理器MCU2擴(kuò)展的數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端連接。
485接口ZX31通過(guò)TD線、RD線及485C線與微處理器MCU2的串行接口TD端、RD端和I/O端相連接，485接口ZX31的輸出端通過(guò)信號(hào)線485A和485B并接在485總線ZX3的電纜ZX32上。為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路24，看門狗電路24與微處理器MCU2的接口是由一根控制線C3和一根復(fù)位線R連接組成，控制線C3是由微處理器MCU2的一根I/O線控制，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路24的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路24沒(méi)有復(fù)位信號(hào)輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路24將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU2復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。微處理器MCU2通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路25連接，進(jìn)行控制；數(shù)據(jù)總線D1是雙向傳送數(shù)據(jù)，可以接收微處理器MCU2發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器提供狀態(tài)；微處理器MCU2通過(guò)控制總線C1是單向輸出信號(hào)給外圍控制電路25。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖7所示，脈沖遙信模塊3和遙控模塊4包括微處理器MCU3(型號(hào)為89C52)、模塊專用電路31、看門狗電路32、外圍控制電路33及485接口ZX31及內(nèi)部電源電路34；微處理器MCU3分別與模塊專用電路31、看門狗電路32、外圍控制電路33及485接口雙向連接；內(nèi)部電源電路35與各集成塊的電源端連接，提供電源。
模塊專用電路31是為了完成遙控或脈沖遙信模塊的特殊功能而設(shè)計(jì)的，例如終端在收到調(diào)度中心W1的跳閘命令后，終端通過(guò)遙控模塊4對(duì)外部跳閘設(shè)備W4發(fā)出跳閘動(dòng)作。再例如終端在收到脈沖遙信命令后，對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行一次讀取脈沖數(shù)據(jù)的動(dòng)作。模塊專用電路31與微處理器MCU3之間通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D2和控制總線C2連接，控制總線包括片選、讀寫(xiě)允許、地址鎖存控制線組成，控制總線C2是單向傳送信號(hào)；數(shù)據(jù)總線D2是雙向傳輸數(shù)據(jù)，模塊專用電路31可以接收微處理器的數(shù)據(jù)或向微處理器提供數(shù)據(jù)。
485接口ZX31通過(guò)TD線、RD線及485C線與微處理器MCU3的串行接口TD/RD和I/O口相連接，485接口ZX31的輸出端通過(guò)信號(hào)線485A和485B并接在485總線ZX3的電纜ZX32上。為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路32，看門狗電路32與微處理器MCU3的接口是由一根控制線C3和一根復(fù)位線R連接組成，控制線C3是由微處理器MCU3的一根I/O線控制，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路32的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路32沒(méi)有復(fù)位信號(hào)輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路32將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU3復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。微處理器MCU3通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路33連接，進(jìn)行控制；外圍控制電路33的數(shù)據(jù)總線是雙向傳送數(shù)據(jù)，可以接收微處理器MCU3發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器MCU3提供狀態(tài)，微處理器MCU3通過(guò)控制總線C1單向輸出信號(hào)給外圍控制電路33。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖8所示，顯示模塊5是485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端對(duì)外提供一個(gè)人機(jī)交換的界面，可以通過(guò)鍵盤(pán)51輸入指令或由終端顯示各類檢測(cè)或控制數(shù)據(jù)。顯示模塊5包括微處理器MCU4(型號(hào)為89C52)鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53、看門狗電路54、外圍控制電路55、485接口ZX31及內(nèi)部電源電路56；微處理器MCU4分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53、看門狗電路54、外圍控制電路55及485接口ZX31雙向連接，內(nèi)部電源電路56與各集成塊的電源端連接，提供電源。
在顯示模塊5中，鍵盤(pán)51采用現(xiàn)有的24鍵的小鍵盤(pán)，內(nèi)部為3×8的掃描控制電路，在三根行掃描線和八根列掃描線的交叉處各放置一個(gè)開(kāi)關(guān)，掃描到哪個(gè)開(kāi)關(guān)按下后，查表得到該鍵的功能。鍵盤(pán)51與微處理器MCU4的通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D2和3位列掃描控制線C2相連接；數(shù)據(jù)總線D2是單向傳送數(shù)據(jù)，是由微處理器MCU4從鍵盤(pán)51讀取數(shù)據(jù)；列掃描控制線C2是單向傳送信號(hào)，由微處理器MCU4的輸出端向鍵盤(pán)51的輸入端傳送信號(hào)。
顯示器53采用現(xiàn)有的液晶顯示器，所以該類型的顯示器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，接口方便，顯示清晰優(yōu)點(diǎn)，顯示器53與微處理器MCU4的接口是由8位寬度總線D5和控制總線C5(讀寫(xiě)允許線、片選、同步、中斷等)連接構(gòu)成。數(shù)據(jù)總線D5是單向傳送數(shù)據(jù)，顯示器53接收微處理器MCU4的數(shù)據(jù)，控制總線C5也是單向傳送信號(hào)，接收微處理器MCU4的控制。終端有6個(gè)狀態(tài)指示燈52，分別代表不同的狀態(tài)，狀態(tài)指示燈52與微處理器MCU4的接口是由6位寬度的數(shù)據(jù)總線D4和控制線C4連接構(gòu)成，數(shù)據(jù)總線D4和控制總線C4都是單向傳送數(shù)據(jù)和信號(hào)，狀態(tài)指示燈52接收微處理器MCU4的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，顯示狀態(tài)。
485接口ZX31通過(guò)TD線、RD線及485C線與微處理器MCU3的串行接口TD端、RD端和I/O端相連接，485接口ZX31的輸出端通過(guò)信號(hào)線485A和485B并接在485總線ZX3的電纜ZX32上。為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路54，看門狗電路54與微處理器MCU4的接口是由一根控制線C3和一根復(fù)位線R連接組成，控制線C3是由微處理器MCU4的一根I/O線控制，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路54的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路54沒(méi)有復(fù)位信號(hào)輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路54將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU4復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。微處理器MCU4通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路55連接，進(jìn)行控制；外圍控制電路55的數(shù)據(jù)總線是雙向傳送數(shù)據(jù)，可以接收微處理器MCU4發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器MCU4提供狀態(tài)，微處理器MCU4通過(guò)控制總線單向輸出信號(hào)給外圍控制電路55。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖9所示，485接口ZX31采用MAX485CPE集成塊，電路的總體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，無(wú)需外圍分立器件就能構(gòu)成了一個(gè)485的通信接口。在圖9中是485接口ZX31的通信接口與微處理器MCU5的連接應(yīng)用圖。485接口ZX31與微處理器MCU5的串行通信口之間通過(guò)TD線、RD線及與485C線相連，485接口ZX31的輸出線485A和48B并接在485總線ZX3的電纜ZX32上，與并接在485總線ZX3電纜上的各功能模塊組成一個(gè)485總線的通信網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部電源電路ZX33分別與485接口ZX31電源端、微處理器MCU5電源端連接，提供電源。平時(shí)各個(gè)模塊的控制線都置于接收狀態(tài)，接收主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一個(gè)數(shù)據(jù)是模塊的地址數(shù)據(jù)，如果地址相符，再進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
由于485接口的芯片內(nèi)部沒(méi)有寄存器，也沒(méi)有仲裁機(jī)構(gòu)，所以485接口存在以下缺陷雖然是兩線制通信，但由于通信速率較低，無(wú)法提供數(shù)據(jù)傳送率高的模塊間通信；485通信方式不支持多主通信，實(shí)時(shí)性差，相鄰兩個(gè)模塊之間的通信只能通過(guò)主節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，占用總線的時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)數(shù)據(jù)流量很高時(shí)，會(huì)影響到整體通信效率；同時(shí)485通信方式不支持總線仲裁；也不支持總線檢錯(cuò)；發(fā)送節(jié)點(diǎn)無(wú)法確認(rèn)通信的正確性；如果有一個(gè)節(jié)點(diǎn)出故障，會(huì)使整個(gè)通信系統(tǒng)癱瘓；并且不支持總線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模塊的優(yōu)先級(jí)，在485通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)只能有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，而且485通信只能由主節(jié)點(diǎn)來(lái)發(fā)起和終止，從節(jié)點(diǎn)則沒(méi)有這個(gè)權(quán)利，從而易造成在運(yùn)行中歷史數(shù)據(jù)丟失，影響數(shù)據(jù)的完整性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，它能實(shí)現(xiàn)模塊間的高速，多主，實(shí)時(shí)，抗干擾，高可靠的數(shù)據(jù)通信，能有效提高監(jiān)控的科學(xué)性和正確性，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)超電力負(fù)荷故障，及時(shí)排除故障，確保電網(wǎng)正常運(yùn)行。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，包括主控模塊、若干個(gè)功能模塊及與各模塊連接的局域網(wǎng)，其特點(diǎn)是，所述的局域網(wǎng)是控制器局域網(wǎng)，該控制器局域網(wǎng)的CAN接口并接在電纜上；在該控制器局域網(wǎng)中至少包括一對(duì)CAN接口，其中一CAN接口與主控模塊連接，另一CAN接口與所述若干個(gè)功能模塊中任一功能模塊連接，通過(guò)控制器局域網(wǎng)與該模塊之間雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。
上述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其中，所述的控制器局域網(wǎng)的電纜上可擴(kuò)展并接若干個(gè)CAN接口，該若干個(gè)CAN接口分別連接各功能模塊。
上述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其中，所述的功能模塊包括抄表模塊、脈沖遙信模塊、遙控模塊、顯示模塊；抄表模塊、脈沖遙信模塊、遙控模塊、顯示模塊分別連接CAN接口，通過(guò)CAN接口并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上；所述的主控模塊與通信模塊連接，通過(guò)通信模塊與調(diào)度中心通信，雙向發(fā)送數(shù)據(jù)；抄表模塊通過(guò)電纜線與電網(wǎng)中各電表雙向連接；脈沖遙信模塊通過(guò)導(dǎo)線與外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表的電能量脈沖輸出連接；遙控模塊通過(guò)導(dǎo)線與跳閘設(shè)備連接；顯示模塊分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)、狀態(tài)指示燈、顯示器連接；電源模塊與各模塊連接，提供電源。
上述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其中，所述的CAN接口由CAN控制器與CAN收發(fā)器組成；在CAN控制器的時(shí)鐘信號(hào)端連接時(shí)鐘電路，CAN控制器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)；CAN控制器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與各功能模塊連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上，通過(guò)控制器局域網(wǎng)雙向傳輸差分信號(hào)。
上述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其中，所述的CAN接口由微處理器與CAN收發(fā)器組成；微處理器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)；微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與各功能模塊連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上，通過(guò)控制器局域網(wǎng)雙向傳輸差分信號(hào)。
上述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其中，所述的主控模塊包括微處理器MCU1、由CAN控制器與CAN收發(fā)器組成的CAN接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、串行口、看門狗電路、外圍控制電路；微處理器MCU1通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與CAN控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、串行口、看門狗電路、外圍控制電路雙向連接；CAN控制器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上；串行口與通信模塊連接。
上述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其中，所述的抄表模塊包括微處理器MCU2、由CAN控制器與CAN收發(fā)器組成的CAN接口、串行口22、串行口23、看門狗電路、相關(guān)的外圍控制電路；微處理器MCU2通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與CAN控制器、串行口22、串行口23、看門狗電路、外圍控制電路雙向連接；CAN控制器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上。
本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端由于采用上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本實(shí)用新型由于采用控制器局域網(wǎng)技術(shù)，具有高速、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸速率，當(dāng)傳輸速率為1Mbit/S，其傳輸距離可達(dá)40m；當(dāng)傳輸距離為10Km時(shí)，傳輸速率仍可高達(dá)5Kbit/S。
2、極高的總線利用率，由于CAN控制器和收發(fā)器自動(dòng)完成報(bào)文的接收判斷，幀的組織、收發(fā)及校驗(yàn)等工作，不需微處理器介入，大大提高了數(shù)據(jù)的處理速率。
3、多主通信，由于通過(guò)CAN總線，每個(gè)模塊均可主動(dòng)發(fā)起通信，任意兩個(gè)模塊之間可以直接通信，提高了數(shù)據(jù)交換的可靠性。
4、總線仲裁，由于CAN總線的幀報(bào)文結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，總線仲裁是根據(jù)優(yōu)先級(jí)(ID號(hào)越小優(yōu)先級(jí)越高)自動(dòng)進(jìn)行的，不需占用額外的總線仲裁時(shí)間，不會(huì)發(fā)生總線競(jìng)爭(zhēng)。
5、實(shí)時(shí)監(jiān)控，由于單幀報(bào)文極短，長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，便于處理，因此其實(shí)時(shí)性很高；可節(jié)省大量總線沖突后的重發(fā)時(shí)間。
6、線路簡(jiǎn)潔，各模塊之間僅需兩根線即可通信，甚至在模塊共地的情況下，僅存一根線時(shí)還能可靠通信。
7、高抗干擾，該控制器局域網(wǎng)由于采用抗干擾性最好的差分工作方式，因此可以達(dá)到很強(qiáng)的抗干擾性。
8、高可靠性，當(dāng)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到不可恢復(fù)性錯(cuò)誤時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的CAN控制器可使該節(jié)點(diǎn)自動(dòng)退出總線活動(dòng)，不影響其它節(jié)點(diǎn)的正常通信；提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。


通過(guò)以下對(duì)本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為圖1是現(xiàn)有技術(shù)單微處理器結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端電路框圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)多微處理器及并行總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端電路框圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)多微處理器及I2C總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端電路框圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端電路框圖。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的主控模塊電原理框圖。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的抄表模塊電原理框圖。
圖7是現(xiàn)有技術(shù)485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的遙控、脈沖遙信模塊電原理框圖。
圖8是現(xiàn)有技術(shù)485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的顯示模塊電原理框圖。
圖9是現(xiàn)有技術(shù)485總線結(jié)構(gòu)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的485接口電原理框圖。
圖10是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的電路框圖。
圖11是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)可擴(kuò)展CAN接口的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的電路框圖。
圖12是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的CAN接口電原理框圖。
圖13是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的CAN總線標(biāo)準(zhǔn)幀的圖表。
圖14是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的CAN總線擴(kuò)展幀的圖表。
圖15是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的主控模塊電原理框圖。
圖16是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的抄表模塊電原理框圖。
圖17是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的遙控、脈沖遙信模塊電原理框圖。
圖18是本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的顯示模塊電原理框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，用于系統(tǒng)內(nèi)用戶側(cè)的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控任務(wù)。
本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)進(jìn)行通信的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，包括主控模塊1、若干個(gè)功能模塊及與各模塊連接的控制器局域網(wǎng)8，該控制器局域網(wǎng)8的CAN接口81并接在電纜82上；在該控制器局域網(wǎng)8中至少包括一對(duì)CAN接口81，其中一CAN接口81與主控模塊1連接，另一CAN接口81與所述若干個(gè)功能模塊中任一功能模塊連接；通過(guò)控制器局域網(wǎng)8與該模塊之間雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖10所示，在本實(shí)施例中，用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，包括主控模塊1、若干個(gè)功能模塊及與各模塊連接的控制器局域網(wǎng)8，該控制器局域網(wǎng)8的CAN接口81并接在電纜82上；功能模塊包括抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5、通信模塊6及電源模塊7；抄表模塊2、脈沖遙信模塊3、遙控模塊4、顯示模塊5分別連接CAN接口81，通過(guò)CAN接口81并接在控制器局域網(wǎng)8的電纜82上；主控模塊1通過(guò)COM線與通信模塊6連接，主控模塊1通過(guò)通信模塊6與調(diào)度中心W1通信，雙向發(fā)送數(shù)據(jù)；抄表模塊2通過(guò)電纜線與電網(wǎng)中電表W2雙向連接；脈沖遙信模塊3通過(guò)導(dǎo)線與外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表的電能量脈沖輸出W3連接；遙控模塊4通過(guò)導(dǎo)線與跳閘設(shè)備W4連接；顯示模塊5通過(guò)導(dǎo)線分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53連接。電源模塊7連接各模塊，提供電源。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖11所示，該圖是在圖10的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端電路的CAN總線8上可擴(kuò)展并接128個(gè)CAN接口81，該若干個(gè)CAN接口81分別連接各功能模塊。
本實(shí)用新型監(jiān)控終端采用了多微處理器的智能模塊技術(shù)，每個(gè)微處理器完成相對(duì)獨(dú)立的功能，在主控模塊1，抄表模塊2，遙控模塊3，脈沖遙信模塊4，顯示模塊5、通信模塊6中，除通信模塊6與主控模塊1之間采用串行口通信外，其它模塊之間均采用控制器局域網(wǎng)(英文名全程是Controller Area Network簡(jiǎn)稱CAN總線)相連，從而實(shí)現(xiàn)模塊間的高速，多主，實(shí)時(shí)，抗干擾，高可靠的數(shù)據(jù)通信。
因電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端的功能不斷擴(kuò)充，引入多個(gè)單片機(jī)微處理器進(jìn)行控制管理或?qū)崿F(xiàn)分布式終端。CAN總線8的上述特點(diǎn)正好是解決多個(gè)微處理器之間通信總線方法，從而使本實(shí)用新型監(jiān)控終端具有強(qiáng)抗干擾性，高可靠性，高實(shí)時(shí)性及模塊組合的靈活性，包括模塊種類搭配的靈活性及模塊安裝方式的靈活性，即無(wú)論是數(shù)據(jù)流量大的主控模塊還是流量極小的遙控模塊均可在CAN總線上進(jìn)行各自需要的通信，也可把某個(gè)輸入輸出模塊，如脈沖遙信模塊用CAN總線可拉到終端外部(若采用最高速率在40m以內(nèi))，從而可以實(shí)現(xiàn)分布式終端。在圖10和圖11中標(biāo)有“CAN”的即是控制器局域網(wǎng)絡(luò)，即CAN總線與各個(gè)模塊之間的連接，各個(gè)模塊是獨(dú)立的(模塊間沒(méi)有實(shí)際的相互控制線)，且能分別完成規(guī)定的模塊功能；模塊的數(shù)量和功能可以根據(jù)需要靈活配置；CAN總線8可不局限于終端內(nèi)部，可以升級(jí)成為一個(gè)開(kāi)放性的局域網(wǎng)(如圖11所示)，從而實(shí)現(xiàn)模塊的分布式應(yīng)用；該監(jiān)控終端電路簡(jiǎn)潔，模塊間只需兩根線，即可實(shí)現(xiàn)CAN通信，對(duì)通信線的要求相對(duì)較低。
請(qǐng)配合參見(jiàn)圖12所示，在本實(shí)施例中，CAN接口81由CAN控制器811(型號(hào)為SJA1000)與CAN收發(fā)器812(型號(hào)為P82C250)組成；實(shí)現(xiàn)CAN接口81的控制及收發(fā)。在CAN控制器811的時(shí)鐘信號(hào)端連接時(shí)鐘電路813，CAN控制器811與CAN收發(fā)器812之間通過(guò)RD接收信號(hào)線和TD發(fā)送信號(hào)線連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)；CAN控制器811通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與微處理器MCU5連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)和各控制信號(hào)；CAN收發(fā)器812的差分信號(hào)端CANH和CANL并接在控制器局域網(wǎng)8的電纜82上，CAN總線8雙向傳輸差分信號(hào)CANH和CANL。電源電路814與CAN控制器811連接。
還有一種CAN接口，可由微處理器與CAN收發(fā)器組成，CAN控制器可包含在微處理器內(nèi)部，也能實(shí)現(xiàn)CAN接口81的控制及收發(fā)功能。該微處理器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)；微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與各功能模塊連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端CANH和CANL并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上，通過(guò)控制器局域網(wǎng)雙向傳輸差分信號(hào)。
CAN接口81的總體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，如果為了安全使用隔離總線，只需添加適當(dāng)?shù)母綦x電路即可。在圖12中是CAN接口與微處理器MCU5的連接應(yīng)用圖。CAN控制器811通過(guò)8位數(shù)據(jù)/地址總線AD、片選線CS、地址鎖存線ALE、讀允許線RE、寫(xiě)允許線WE、和中斷允許線INT與微處理器MCU5連接；CAN控制器811通過(guò)數(shù)據(jù)/地址總線AD與微處理器MCU5雙向傳送數(shù)據(jù)；微處理器MCU5通過(guò)CS線輸出片選信號(hào)給CAN控制器811；微處理器MCU5通過(guò)ALE線輸出地址鎖存信號(hào)給CAN控制器811；微處理器MCU5通過(guò)WE線輸出寫(xiě)允許信號(hào)給CAN控制器811；當(dāng)CAN控制器811發(fā)送或接收了一幀報(bào)文后，CAN控制器811會(huì)產(chǎn)生一個(gè)INT中斷信號(hào)給微處理器MCU5，微處理器MCU5執(zhí)行中斷處理程序。CAN控制器811通過(guò)TD線輸出數(shù)據(jù)給CAN收發(fā)器812；收發(fā)器812通過(guò)RD線接收信號(hào)傳送給CAN控制器811。CAN收發(fā)器812的信號(hào)輸出端口CANH和CANL通過(guò)CAN總線雙向傳輸高抗干擾性的差分信號(hào)。當(dāng)微處理器MCU5寫(xiě)入一幀信息后，再寫(xiě)入發(fā)送允許命令后，CAN控制器811立即發(fā)送該幀信息；當(dāng)CAN控制器811產(chǎn)生一個(gè)接收中斷后，微處理器MCU5讀取CAN控制器811的接收緩沖器的內(nèi)容。
CAN接口81的CAN數(shù)據(jù)幀的格式有兩種，一種CAN標(biāo)準(zhǔn)幀在CAN協(xié)議的2.0A版本規(guī)定CAN控制器必須有11位字節(jié)的標(biāo)志符；另一種CAN擴(kuò)展幀在CAN協(xié)議的2.0B版本規(guī)定CAN控制器可以有11位或29字節(jié)的標(biāo)志符。
請(qǐng)參見(jiàn)CAN標(biāo)準(zhǔn)幀圖表13所示，CAN標(biāo)準(zhǔn)幀信息為11個(gè)字節(jié)，包括兩部分信息和數(shù)據(jù)部分。前3個(gè)字節(jié)為信息部分。字節(jié)1為幀信息。第7位(FF)表示幀格式，在標(biāo)準(zhǔn)幀中，F(xiàn)F＝0；第6位(RTR)表示幀的類型，RTR＝0表示為數(shù)據(jù)幀，RTR＝1表示為遠(yuǎn)程幀；DLC表示在數(shù)據(jù)幀時(shí)實(shí)際的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。字節(jié)2、3為報(bào)文識(shí)別碼，11位有效。字節(jié)4～11為數(shù)據(jù)幀的實(shí)際數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程幀時(shí)無(wú)效。
請(qǐng)參見(jiàn)CAN擴(kuò)展幀圖表14所示，CAN擴(kuò)展幀格式是CAN的標(biāo)志符長(zhǎng)度可達(dá)29位。在本實(shí)施例中CAN控制器811支持CAN2.0B協(xié)議，即支持29位標(biāo)識(shí)符的擴(kuò)展格式報(bào)文結(jié)構(gòu)。CAN擴(kuò)展幀信息為13個(gè)字節(jié)，包括兩部分，信息和數(shù)據(jù)部分。前5個(gè)字節(jié)為信息部分。字節(jié)1為幀信息。第7位(FF)表示幀格式，在擴(kuò)展幀中，F(xiàn)F＝1；第6位(RTR)表示幀的類型，RTR＝0表示為數(shù)據(jù)幀，RTR＝1表示為遠(yuǎn)程幀；DLC表示在數(shù)據(jù)幀時(shí)實(shí)際數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。字節(jié)2～5為報(bào)文識(shí)別碼，其高29位有效。字節(jié)6～13為數(shù)據(jù)幀的實(shí)際數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程幀時(shí)無(wú)效。
CAN總線的仲裁機(jī)制，CSMA/CD是“載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)”(CarrierSense Multiple Access with Collision Detect)的縮寫(xiě)。當(dāng)總線上有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行發(fā)送時(shí)，必須通過(guò)“無(wú)損的逐位仲裁”方法來(lái)使有最高優(yōu)先權(quán)的的報(bào)文優(yōu)先發(fā)送。在CAN總線上發(fā)送的每一條報(bào)文都具有唯一的一個(gè)11位或29位數(shù)字的ID。CAN總線狀態(tài)取決于二進(jìn)制數(shù)‘0’而不是‘1’，所以ID號(hào)越小，則該報(bào)文擁有越高的優(yōu)先權(quán)。因此一個(gè)為全‘0’標(biāo)志符的報(bào)文具有總線上的最高級(jí)優(yōu)先權(quán)。既在消息沖突的位置，第一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送0而另外的節(jié)點(diǎn)發(fā)送1，那么發(fā)送0的節(jié)點(diǎn)將取得總線的控制權(quán)，并且能夠成功的發(fā)送出它的信息。利用CSMA訪問(wèn)總線，可對(duì)總線上信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，只有當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)，才允許發(fā)送。利用這種方法，可以允許多個(gè)CAN接口并接到同一網(wǎng)絡(luò)上。
在本實(shí)施例中，由于CAN控制器811支持具有很多新特性的CAN 2.0B協(xié)議位速率可達(dá)1Mbits/s；并具有的擴(kuò)展功能是可讀/寫(xiě)訪問(wèn)的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器；可編程的錯(cuò)誤報(bào)警限制；對(duì)每一個(gè)CAN總線錯(cuò)誤的中斷；具體控制位控制的仲裁丟失中斷；單次發(fā)送(無(wú)重發(fā))；只聽(tīng)模式(無(wú)應(yīng)答、無(wú)主動(dòng)的出錯(cuò)標(biāo)志)；支持熱插拔(軟件實(shí)現(xiàn)的位速率檢測(cè))；驗(yàn)收濾波器擴(kuò)展(4字節(jié)代碼，4字節(jié)屏蔽自身信息接收(自接收請(qǐng)求)24MHz時(shí)鐘頻率；對(duì)不同微處理器的接口；可編程的CAN輸出驅(qū)動(dòng)器配置；增強(qiáng)的環(huán)境溫度范圍(-40-+125℃)。
本實(shí)用新型采用控制器局域網(wǎng)CAN總線技術(shù)連接各功能模塊，具有高速、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸速率當(dāng)傳輸速率為1Mbit/S，其傳輸距離可達(dá)40m；當(dāng)傳輸距離為10Km時(shí)，傳輸速率仍可高達(dá)5Kbit/S其報(bào)文的接收判斷，幀的組織、收發(fā)及校驗(yàn)等工作均由CAN控制器811和收發(fā)器812自動(dòng)完成，不需微處理器介入，大大提高了數(shù)據(jù)的交換速率，并提高了總線利用；每個(gè)模塊均可主動(dòng)發(fā)起通信，任意兩個(gè)模塊之間可以直接通信(也就是說(shuō)任一模塊都可在某一時(shí)間段內(nèi)成為主節(jié)點(diǎn))，可實(shí)現(xiàn)多主通信；總線仲裁是根據(jù)優(yōu)先級(jí)(ID號(hào)越小優(yōu)先級(jí)越高)自動(dòng)進(jìn)行的，可節(jié)省大量總線沖突后的重發(fā)時(shí)間；實(shí)時(shí)監(jiān)控因單幀報(bào)文長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，便于處理；僅需兩根線即可通信，甚至在模塊共地的情況下，僅存一根線時(shí)還能通信，系統(tǒng)線路簡(jiǎn)潔；該技術(shù)采用抗干擾性最好的差分工作方式，因此可以達(dá)到很強(qiáng)的抗干擾性；當(dāng)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到不可恢復(fù)性錯(cuò)誤時(shí)，其控制器可使該節(jié)點(diǎn)自動(dòng)退出總線活動(dòng)(這點(diǎn)很重要)，不影響其它節(jié)點(diǎn)的正常通信；使用總線隔離技術(shù)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
CAN傳輸線可使用多種物理介質(zhì)，例如雙絞線、光纖等。本實(shí)施例中采用的是雙絞線，信號(hào)使用差分電壓傳送，兩條信號(hào)線被稱為“CAN_H”和“CAN_L”，靜態(tài)時(shí)均是2.5V左右，此時(shí)狀態(tài)表示為邏輯“1”，也可以叫做“隱性”。用CAN_H比CAN_L高表示邏輯“0”，稱為“顯性”，此時(shí)，通常電壓值為CAN_H＝3.5V和CAN_L＝1.5V。
請(qǐng)參見(jiàn)圖15所示，主控模塊1包括微處理器MCU1(型號(hào)為80196)、由CAN控制器811(型號(hào)為SJA1000)與CAN收發(fā)器(型號(hào)為P82C250)組成的CAN接口81、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11(型號(hào)為62256)、程序存儲(chǔ)器12(型號(hào)為AT27512)、串行口13、看門狗電路14(型號(hào)為IMP706)、外圍控制電路15及內(nèi)部電源電路16；微處理器MCU1通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線與CAN控制器811、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11、程序存儲(chǔ)器12、串行口13、看門狗電路14、外圍控制電路15雙向連接。CAN接口81、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11、程序存儲(chǔ)器12、串行口13、看門狗電路14、外圍控制電路15也可集成在微處理器MCU1中，具有相同的功能。
在本實(shí)施例中，CAN控制器811通過(guò)8位數(shù)據(jù)/地址總線AD、片選線CS、地址鎖存線ALE、讀允許線RE、寫(xiě)允許線WE和中斷允許線INT與微處理器MCU1連接；CAN控制器811與CAN收發(fā)器812之間通過(guò)RD接收信號(hào)線和TD發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器812的差分信號(hào)端CANH和CANL并接在控制器局域網(wǎng)8的電纜82上；串行口13與通信模塊6連接。
主控模塊中的微處理器MCU1采用80196集成塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11是保存終端中間運(yùn)算結(jié)果、CAN通信數(shù)據(jù)、各個(gè)模塊的采集數(shù)據(jù)、接收命令數(shù)據(jù)；主控模塊MCU1通過(guò)數(shù)據(jù)線、地址總線D2和控制總線C2(讀寫(xiě)控制線和片選線)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11相連接，數(shù)據(jù)線、地址總線D2可雙向傳遞數(shù)據(jù)，控制總線C2是由微處理器MCU1對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11單向傳送信息；主控模塊1內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器程序，程序存儲(chǔ)器12與微處理器MCU1的接口是由數(shù)據(jù)、地址總線D4和控制總線C4(讀寫(xiě)控制線、地址鎖存線和片選線)相連接構(gòu)成，由數(shù)據(jù)、地址總線D4雙向傳送數(shù)據(jù)，微處理器MCU1通過(guò)控制總線C4傳送控制信號(hào)到程序存儲(chǔ)器12。
串行口13與通信模塊6連接，可以接收調(diào)度中心W1發(fā)來(lái)的各種命令，也可以主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)，串行口13是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串行接口，串行口13與微處理器MCU1之間通過(guò)TD和RD兩根線相連，微處理器MCU1通過(guò)TD線向通信模塊6發(fā)送數(shù)據(jù)，微處理器MCU1通過(guò)RD線接收通信模塊6的數(shù)據(jù)。
為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路14，看門狗電路14與微處理器MCU1的接口通過(guò)控制線C3和復(fù)位線R相連接，控制線C3是微處理器的一根I/O線，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路14的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路14沒(méi)有復(fù)位信號(hào)R輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路14將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU1復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。
微處理器MCU1通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路15連接，外圍控制電路15通過(guò)數(shù)據(jù)總線D1可雙向傳送數(shù)據(jù)，接收微處理器發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器提供狀態(tài)，微處理器MCU1通過(guò)控制總線C1單向輸出控制信號(hào)給外圍控制電路15。內(nèi)部電源電路16分別與各集成塊連接，提供電源。
請(qǐng)參見(jiàn)圖16所示，抄表模塊2包括微處理器MCU2(型號(hào)為89C52)、由CAN控制器811(型號(hào)為SJA1000)與收發(fā)器812(型號(hào)為P82C250)組成的CAN接口81、串行口22、串行口23、看門狗電路24(型號(hào)為IMP706)、外圍控制電路25及內(nèi)部電源電路26；微處理器MCU2通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與CAN控制器811、串行口22、串行口23、看門狗電路24、外圍控制電路25雙向連接。CAN接口81、串行口22、串行口23、看門狗電路24、外圍控制電路25也可包含在微處理器MCU2內(nèi)部，具有相同的功能。
在本實(shí)施例中，CAN控制器811通過(guò)8位數(shù)據(jù)/地址總線AD、片選線CS、地址鎖存線ALE、讀允許線RE、寫(xiě)允許線WE、和中斷允許線INT與微處理器MCU2連接；CAN控制器811與CAN收發(fā)器812之間通過(guò)RD接收信號(hào)線和TD發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器812的差分信號(hào)端CANH和CANL并接在控制器局域網(wǎng)8電纜82上。
抄表模塊2是本實(shí)用新型終端對(duì)外采集數(shù)據(jù)的一個(gè)模塊，該模塊在終端中的位置是十分重要。在該抄表模塊中，串口22和串口23是抄表模塊讀取外部電表數(shù)據(jù)的接口，串口22的TD1端和RD1端分別與微處理器MCU2擴(kuò)展的數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端連接；串口23的TD2端和RD2端分別與微處理器MCU2擴(kuò)展的數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接收端連接。
為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路24，看門狗電路24與微處理器MCU2的接口通過(guò)控制線C3和復(fù)位線R相連接，控制線C3是微處理器MCU2的一根I/O線，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路24的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路24沒(méi)有復(fù)位信號(hào)R輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路24將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU2復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。
微處理器MCU2通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路25連接，外圍控制電路25通過(guò)數(shù)據(jù)總線D1可雙向傳送數(shù)據(jù)，接收微處理器MCU2發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器MCU2提供狀態(tài)，微處理器MCU2通過(guò)控制總線C1單向傳送控制信號(hào)給外圍控制電路25，內(nèi)部電源電路26與各集成塊連接，供電源。
請(qǐng)參見(jiàn)圖17所示，脈沖遙信模塊3和遙控模塊4包括微處理器MCU3(型號(hào)為89C52)、由CAN控制器811(型號(hào)為SJA1000)與CAN收發(fā)器812(型號(hào)為P82C250)組成的CAN接口81、模塊專用電路31、看門狗電路電路32(型號(hào)為IMP706)、外圍控制電路33及內(nèi)部電源電路34；微處理器MCU3通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線與CAN控制器811、模塊專用電路31、看門狗電路32、外圍控制電路33雙向連接。CAN接口81、看門狗電路32、外圍控制電路33也可包含在微處理器MCU3內(nèi)部，具有相同的功能。
在本實(shí)施例中，CAN控制器811通過(guò)8位數(shù)據(jù)/地址總線AD、片選線CS、地址鎖存線ALE、讀允許線RE、寫(xiě)允許線WE、和中斷允許線INT與微處理器MCU3連接；CAN控制器811與CAN收發(fā)器812之間通過(guò)RD接收信號(hào)線和TD發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器812的差分信號(hào)端CANH和CANL并接在控制器局域網(wǎng)8的電纜812上。
模塊專用電路31是為了完成遙控或脈沖遙信模塊的特殊功能而設(shè)計(jì)的，例如終端在收到調(diào)度中心的W1跳閘命令后，終端通過(guò)遙控模塊對(duì)外部設(shè)備發(fā)出跳閘動(dòng)作。再例如終端在收到脈沖遙信命令后，對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行一次讀取數(shù)據(jù)的動(dòng)作。模塊專用電路31與微處理器MCU3之間的接口由8位數(shù)據(jù)總線D2和控制總線C2連接構(gòu)成，數(shù)據(jù)總線D2在微處理器MCU3與模塊專用電路31之間雙向傳送數(shù)據(jù)，微處理器MCU3通過(guò)控制總線C2對(duì)模塊專用電路傳送控制信號(hào)(包括片選，地址鎖存、讀寫(xiě)允許)。
為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路32，看門狗電路32與微處理器MCU3的接口通過(guò)控制線C3和復(fù)位線R相連接，控制線C3是微處理器MCU3的一根I/O線，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路32的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路32沒(méi)有復(fù)位信號(hào)R輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路32將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU3復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。
微處理器MCU3通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路33連接，外圍控制電路33通過(guò)數(shù)據(jù)總線D1可雙向傳送數(shù)據(jù)，接收微處理器MCU3發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器MCU3提供狀態(tài)，微處理器MCU3通過(guò)控制總線C1單向傳送控制信號(hào)給相關(guān)外圍控制電路33。內(nèi)部電源電路34與各集成塊連接，提供電源。
請(qǐng)參見(jiàn)圖18所示，顯示模塊5包括微處理器MCU4(型號(hào)為89C52)、由CAN控制器811(型號(hào)為SJA1000)與CAN收發(fā)器812(型號(hào)為P82C52)組成的CAN接口81、設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53、看門狗電路54(型號(hào)為IMP706)、圍控制電路55及內(nèi)部電源電路56；微處理器MCU4通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線與CAN控制器811、鍵盤(pán)51、狀態(tài)指示燈52、顯示器53、看門狗電路54、外圍控制電路55雙向連接。CAN接口81、看門狗電路54、外圍控制電路55也可包含在微處理器MCU4內(nèi)部，具有相同的功能。
在本實(shí)施例中，CAN控制器811通過(guò)8位數(shù)據(jù)/地址總線AD、片選線CS、地址鎖存線ALE、讀允許線RE、寫(xiě)允許線WE、和中斷允許線INT與微處理器MCU3連接；CAN控制器811與CAN收發(fā)器812之間通過(guò)RD接收信號(hào)線和TD發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器812的差分信號(hào)端CANH和CANL并接在控制器局域網(wǎng)8的電纜82上。
顯示模塊5是終端對(duì)外提供一個(gè)人機(jī)交換的界面，可以通過(guò)鍵盤(pán)電路輸入指令或由終端顯示各類檢測(cè)或控制數(shù)據(jù)。顯示模塊內(nèi)部各個(gè)模塊的控制總線和數(shù)據(jù)總線都是由微處理器MCU4提供。鍵盤(pán)51是采用現(xiàn)有的24鍵的小鍵盤(pán)，內(nèi)部表現(xiàn)為3×8的掃描控制電路，在三根行掃描線和八根列掃描線的交叉處各放置一個(gè)開(kāi)關(guān)，掃描到哪個(gè)開(kāi)關(guān)按下后，查表得到該鍵的功能。鍵盤(pán)51與微處理器MCU4的接口由8位數(shù)據(jù)總線D2和3位列掃描控制線C2連接構(gòu)成，共占用11根I/O口線。微處理器MCU4通過(guò)數(shù)據(jù)總線D2讀取鍵盤(pán)51數(shù)據(jù)，微處理器MCU4通過(guò)列掃描控制線C2向鍵盤(pán)51單向輸出信號(hào)。
顯示器53采用現(xiàn)有的液晶顯示器，該類型的顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，接口方便，顯示清晰，顯示器53與微處理器MCU4的接口之間是由8位寬度數(shù)據(jù)總線D5和控制總線C5(讀寫(xiě)允許線、片選、同步、中斷等)連接構(gòu)成。微處理器MCU4通過(guò)數(shù)據(jù)總線D5向顯示器53傳送數(shù)據(jù)，微處理器MCU4通過(guò)控制總線C5向顯示器53傳送控制信號(hào)。本實(shí)用新型終端有6個(gè)LED發(fā)光二極管作為狀態(tài)指示燈52，分別代表不同的狀態(tài)。狀態(tài)指示燈52與微處理器MCU4的接口之間由6位寬度的數(shù)據(jù)總線D4和控制線C4連接構(gòu)成；由微處理器MCU4向狀態(tài)指示燈52單向發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。
為了防止程序在運(yùn)行過(guò)程中意外的跑飛而增加了看門狗電路54，看門狗電路54與微處理器MCU4的接口通過(guò)控制線C3和復(fù)位線R相連接，控制線C3是微處理器MCU4的一根I/O線，控制線C3在程序運(yùn)行過(guò)程中定期產(chǎn)生脈沖，清除看門狗電路54的計(jì)數(shù)器，使看門狗電路54沒(méi)有復(fù)位信號(hào)R輸出；如果程序由于意外的情況進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，控制線C3沒(méi)有產(chǎn)生脈沖，看門狗電路54將輸出復(fù)位信號(hào)R，微處理器MCU4復(fù)位，使得程序能夠重新執(zhí)行。
微處理器MCU4通過(guò)8位數(shù)據(jù)總線D1和控制總線C1與外圍控制電路55連接，外圍控制電路55通過(guò)數(shù)據(jù)總線D1可雙向傳送數(shù)據(jù)，接收微處理器MCU4發(fā)布的數(shù)據(jù)或向微處理器MCU4提供狀態(tài)，微處理器MCU4通過(guò)控制總線C1雙向傳送控制信號(hào)給外圍控制電路55。內(nèi)部電源電路56與各集成塊連接，提供電源。
本實(shí)用新型終端的工作原理是主控模塊1通過(guò)CAN總線對(duì)終端內(nèi)所有模塊的工作進(jìn)行控制、協(xié)調(diào)，保存所有模塊運(yùn)行的中間數(shù)據(jù)，主控模塊1通過(guò)COM數(shù)據(jù)線與通信模塊連接，主控模塊1通過(guò)通信模塊與調(diào)度中心W1接收命令或發(fā)送數(shù)據(jù)。主控模塊1在接收到調(diào)度中心W1的命令后，首先分析命令的合法性、安全性和正確性，經(jīng)安全性檢測(cè)后，進(jìn)入下步運(yùn)行，否則終端回給調(diào)度中心W1一個(gè)特定的標(biāo)志，該標(biāo)志表示命令是一個(gè)不安全命令；主控模塊1分析命令的種類，調(diào)用終端數(shù)據(jù)類命令、發(fā)布數(shù)據(jù)類命令，主控模塊1在接收到調(diào)度中心W1發(fā)布的命令后協(xié)調(diào)其他模塊進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。抄表模塊2通過(guò)外部接口電路負(fù)責(zé)對(duì)外部的各種電量信息的采集，通過(guò)CAN總線及時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控模塊1；主控模塊1在接收到數(shù)據(jù)后保存起來(lái)，以備調(diào)度中心W1查詢數(shù)據(jù)；抄表模塊2不停的采集數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的完整性；脈沖遙信模塊31對(duì)外部設(shè)備讀取開(kāi)關(guān)量和電能表的電能量脈沖輸出數(shù)據(jù)；遙控模塊4對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行跳閘控制；顯示模塊5通過(guò)CAN總線獲得主控模塊1發(fā)布的命令，讀取鍵盤(pán)51的輸入命令、控制狀態(tài)指示燈、在顯示器上顯示各種數(shù)據(jù)；電源模塊7給所有的功能模塊提供電源；各模塊在主控模塊1的協(xié)調(diào)控制下完成終端的所有功能。
當(dāng)電網(wǎng)中某一區(qū)域電力超負(fù)荷，主控模塊1通過(guò)通信模塊6接收到調(diào)度中心W1的跳閘命令，傳輸給遙控模塊4，再由遙控模塊4控制該區(qū)域的外部跳閘設(shè)備W4作跳閘動(dòng)作，同時(shí)主控模塊1控制揚(yáng)聲器報(bào)警；排除故障后，由調(diào)度中心W1發(fā)出合閘命令，該命令通過(guò)通信模塊6、主控模塊1、遙控模塊4，控制該區(qū)域的跳閘設(shè)備W4合閘，主程序繼續(xù)循環(huán)監(jiān)控運(yùn)行。
綜上所述，本實(shí)用新型用控制器局域網(wǎng)連接終端設(shè)備中各功能模塊，它能實(shí)現(xiàn)模塊間的高速，多主，實(shí)時(shí)，抗干擾，高可靠的數(shù)據(jù)通信，能有效提高監(jiān)控的科學(xué)性和正確性，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)超電力負(fù)荷故障，及時(shí)排除故障，確保電網(wǎng)正常運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，包括主控模塊、若干個(gè)功能模塊及與各模塊連接的局域網(wǎng)，其特征在于所述的局域網(wǎng)是控制器局域網(wǎng)，該控制器局域網(wǎng)的CAN接口并接在電纜上；在該控制器局域網(wǎng)中至少包括一對(duì)CAN接口，其中一CAN接口與主控模塊連接，另一CAN接口與所述若干個(gè)功能模塊中任一功能模塊連接，通過(guò)控制器局域網(wǎng)與該模塊之間雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其特征在于所述的控制器局域網(wǎng)的電纜上可擴(kuò)展并接若干個(gè)CAN接口，該若干個(gè)CAN接口分別連接各功能模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其特征在于所述的功能模塊包括抄表模塊、脈沖遙信模塊、遙控模塊、顯示模塊；抄表模塊、脈沖遙信模塊、遙控模塊、顯示模塊分別連接CAN接口，通過(guò)CAN接口并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上；所述的主控模塊與通信模塊連接，通過(guò)通信模塊與調(diào)度中心通信，雙向發(fā)送數(shù)據(jù)；抄表模塊通過(guò)電纜線與電網(wǎng)中各電表雙向連接；脈沖遙信模塊通過(guò)導(dǎo)線與外部開(kāi)關(guān)量設(shè)備和電能表的電能量脈沖輸出連接；遙控模塊通過(guò)導(dǎo)線與跳閘設(shè)備連接；顯示模塊分別與設(shè)置在終端面板上的鍵盤(pán)、狀態(tài)指示燈、顯示器連接；電源模塊與各模塊連接，提供電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其特征在于所述的CAN接口由CAN控制器與CAN收發(fā)器組成；在CAN控制器的時(shí)鐘信號(hào)端連接時(shí)鐘電路，CAN控制器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)；CAN控制器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與各功能模塊連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上，通過(guò)控制器局域網(wǎng)雙向傳輸差分信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其特征在于所述的CAN接口由微處理器與CAN收發(fā)器組成；微處理器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)；微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與各功能模塊連接，并雙向傳送數(shù)據(jù)和控制信號(hào)；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上，通過(guò)控制器局域網(wǎng)雙向傳輸差分信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其特征在于所述的主控模塊包括微處理器MCU1、由CAN控制器與CAN收發(fā)器組成的CAN接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、串行口、看門狗電路、外圍控制電路；微處理器MCU1通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與CAN控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、串行口、看門狗電路、外圍控制電路雙向連接；CAN控制器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上；串行口與通信模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，其特征在于所述的抄表模塊包括微處理器MCU2、由CAN控制器與CAN收發(fā)器組成的CAN接口、串行口22、串行口23、看門狗電路、外圍控制電路；微處理器MCU2通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制信號(hào)線分別與CAN控制器、串行口22、串行口23、看門狗電路、外圍控制電路雙向連接；CAN控制器與CAN收發(fā)器之間通過(guò)接收信號(hào)線和發(fā)送信號(hào)線連接；CAN收發(fā)器的差分信號(hào)端并接在控制器局域網(wǎng)的電纜上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用控制器局域網(wǎng)的電力負(fù)荷監(jiān)控管理系統(tǒng)終端，該終端包括CAN接口并聯(lián)在控制器局域網(wǎng)上的主控模塊、抄表模塊、脈沖遙信模塊、遙控模塊、顯示模塊、與主控模塊連接的通信模塊、與各模塊連接的電源模塊。該終端的主控模塊通過(guò)通信模塊與監(jiān)控調(diào)度中心雙向傳送數(shù)據(jù)；主控模塊調(diào)用數(shù)據(jù)、發(fā)布數(shù)據(jù)，控制并接在CAN總線上的各功能模塊；抄表模塊、脈沖遙信模塊、遙控模塊、顯示模塊接收主控模塊命令進(jìn)行相應(yīng)的功能運(yùn)行，如抄表、讀取數(shù)據(jù)、控制閘開(kāi)關(guān)，再通過(guò)CAN總線發(fā)送到主控模塊。本實(shí)用新型使模塊間高速、可靠的進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，有效監(jiān)控，確保電網(wǎng)正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02J13/00GK2749167SQ20042008107
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者魯春生, 劉宇懷, 王偉藝 申請(qǐng)人:上海協(xié)同科技股份有限公司