专利名称：电力测控装置测控主体与人机界面分置方案的制作方法
技术领域：
本发明属于电力测控装置，尤其是电力测控装置和测控技术领域。
背景技术：
低压电力配电系统使用了各式各样的测量控制装置，对配电系统的各种参数进行监测如电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数以及电度量等；同时还需要根据各种不同的用电模式对配电系统的运行方式进行调整；在发生故障时还要临时改变送电的策略以保证可靠的电力供应。传统的低压配电系统中广泛使用各种机械式和指针式的测量仪表， 改变运行模式时也基本上采用人工分合间的办法。传统的测控装置把各种传感器、变送器、控制单元、智能测控主体以及人机界面集中在一个装置中，随着对测控装置功能需求的增加，必然导致测控装置体积的增大，而低压配电柜本身的空间有限，限制了测控装置功能的提升；如一味的小型化又会导致电气隔离度降低不能满足可靠性和电磁兼容性的要求，同时也大大增加了安装的难度和维护的安全性。
发明内容
显然，现有技术的缺点已经不能满足社会生产的需要。随着电子技术的发展这些传统的仪器仪表逐渐被全电子式的仪表所取代，在信息通讯技术高度发展的背景下，建设智能电网以及智能配电系统已成为发展的趋势。为此，本发明将对低压配电系统中广泛使用的智能测控装置的构成方式做技术改进，将测控主体和人机界面完全分离，通过数字无线通讯的方式进行数据的交换，在无线通讯的范围内实现现场测量数据的显示和控制命令的下达，实现多套现场测控装置的集中或分散显示、控制操作和数据管理等功能，可以达到节约电缆和装置安装空间的目的。本发明的目的是通过如下手段实现的一种电力测控装置测控主体与人机界面分置方案，电力测控装置由无物理连接的两部分即具有现场测量控制功能的测控主体单元和具有独立显示和控制操作的终端组成；两部分之间通过无线通讯的方式进行数据交换。发明将测控主体和人机界面完全分离，通过数字无线通讯的方式进行数据的交换，可以在无线通讯的范围内实现现场测量数据的显示和控制命令的下达，也可以实现多套现场测控装置的集中或分散显示、控制操作和数据管理等功能，可以大量节约电缆和装置安装空间。电力测控装置的测控主体与人机界面分置方案，可以将显示及控制操作终端设置在更方便的地方，尤其适合于在现场测控条件恶劣的环境使用。
图1是本发明采用Zigbee方案的结构框图。 方案的一个实施例
具体实施例方式我们提出的将测控主体与人机界面分离的设计方案，可以用于广泛的电力测量设备。一个实际的例子是对现有配电柜的改造将配电柜的电压、电流、频率的检测设备主体设置在电力测控装置测控主体内，而将其显示仪表盘分体设置在具有独立显示和控制操作的终端内，即可有效地缩减配电柜的安装空间，同时也可使显示及控制在更适合的地点放置；这种情况尤其适合在一些测试地点分散，测试环境条件相对比较恶劣的场合。这样的设置也使得测控装置更加智能化、信息化、网络化，符合建设智能配电系统的方向。现场测量控制功能的测控主体单元和具有独立显示和控制操作的终端组成；两部分之间通过无线通讯的方式进行数据交换。这种无线通讯可以采用多种形式，比如方案一通过红外通讯的方式。该方案在测控主体和显示控制界面之间建立红外线通讯的双向通道。需要显示的数据由测控主体发送给显示器件，而控制和设置命令由人机界面的按钮等发送到测控主体。其特点是价格低廉，可实现点对点通讯，适合对现有的配电柜上的智能测控仪表进行改造。方案二 通过IrDA通讯的方式。该方案本质上也是一种红外光通讯，引入了网络通讯的协议，使得通讯更加可控， 抗干扰能力得到很大的提高。实现点对点的通讯。方案三通过ISM无线频道通讯的方式。利用公用无线频道用很低的发射功率进行近距离通讯，完全满足人机界面与测控主体数据交换的要求。同时可以实现点对多点的数据传输，对同一测控点可以配置多个人机界面，方便日常的生产管理。与光通讯不同，无线电波不受一般障碍物的阻挡，使得测控装置的安装更具灵活性。方案四通过蓝牙通讯的方式。蓝牙通讯是一种速率较高的短距离无线数据通讯方式，有完备的通讯协议，能够保证数据通讯的安全性和可靠性，可以实现点对多点的通讯。方案五通过Zigbee通讯的方式。Zigbee是IEEE 802. 15. 4规定的一种数据通讯标准，广泛应用于互联网、物联网领域，尤其适合于各种传感器变送器的数据的采集和传输，可以智能组网，实现多点对多点的通讯模式，在低功耗下有较远的通讯能力，方便与互联网连接，同时成本也相对较低。数据传输速率较高，可以实现多种多样的人机界面。方案六通过WiFi的通讯方式。WiFi是IEEE802. 11规定的一种无线局域网通讯的标准，应用非常广泛，通用型兼容性非常好。不仅可以实现人机界面与测控主体之间的数据交换，还可以直接测控装置融入互联网物联网，开发出更加复杂和适用的应用，强化了测控装置的网络属性，甚至可以完全取消本地人机界面。方案七通过NFC的通讯方式。NFC是近场通讯的简称，由ISO 18000-3规范，使用13. 56MHz的载波频率，通讯速度约为4241cbit/S，通讯距离约为20cm左右，是一种极近距离的无线通讯方式。可方便低成本的实现点对点通讯。方案八通过UWB的通讯方式。UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒(ns)至皮秒(ps)级的非正弦波窄脉冲传输数据，而时间调变技术令其传送速度可以大大提高，而且耗电量相对地低，并有较精确的定位能力。UWB通讯速率非常高，但通讯距离却非常有限，一般在10米左右且难于延长。可较容易地进行组网。本发明涵盖上述无线通讯方式但不仅限于这些方式。图1以Zigbee为例的一个实施方案，图中主控单元完成各种参数进行监测如电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数以及电度量等；同时还需要根据各种不同的用电模式对配电系统的运行方式进行调整；在发生故障时还要临时改变送电的策略以保证可靠的电力供应。显示和控制操作终端或集中显示操控单元提供良好的人机界面，完成各种参数的显示和对主控单元的控制操作。远方通讯接口单元完成各种参数的远方传送及远方调度对主控单元的控制操作。该单元一般集成在显示和控制操作终端或集中显示操控单元中。以上叙述力图显示和描述本发明的主要特征、发明实质、基本原理、技术优点以及具体实施方式
，本领域的技术人员将会意识到，这里所述的实施方式是为了帮助读者理解本发明的原理，在不脱离本发明思想和范围的前提下，本发明还会有其他各种变化和改进， 应被理解为本发明的保护范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书和发明思想的等效物界定。
权利要求
1.电力测控装置测控主体与人机界面分置方案，其特征在于，电力测控装置由无物理连接的两部分即具有现场测量控制功能的测控主体单元和具有独立显示和控制操作的终端组成；两部分之间通过无线通讯的方式进行数据交换。
2.根据权利要求1所述之电力测控装置的测控主体与人机界面分置方案，其特征在于，所述无线通讯的方式包括红外通讯、IrDA通讯、ISM无线频道通讯、蓝牙通讯、Zigbee 通讯、WiFi通讯、NFC通讯、UWB通讯方式。
3.根据权利要求1所述之电力测控装置测控主体与人机界面分置方案，其特征在于， 所述两部分之间的数据交流呈双向状态；所述两部分之间在无线通讯的范围内可分开安装、并可一对多或多对一配置、显示和控制操作终端可在无线通讯的范围内移动。
全文摘要
本发明公开了一种电力测控装置测控主体与人机界面分置方案，电力测控装置由无物理连接的两部分即具有现场测量控制功能的测控主体单元和具有独立显示和控制操作的终端组成；两部分之间通过无线通讯的方式进行数据交换。本发明将测控主体和人机界面完全分离，通过数字无线通讯的方式进行数据的交换，可以在无线通讯的范围内实现现场测量数据的显示和控制命令的下达，也可以实现多套现场测控装置的集中或分散显示、控制操作和数据管理等功能，可以大量节约电缆和装置安装空间。电力测控装置的测控主体与人机界面分置方案，可以将显示及控制操作终端设置在更方便的地方，尤其适合于在现场测控条件恶劣的环境使用。
文档编号G05B19/418GK102436243SQ20111040648
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者黄稚斌 申请人:成都中和世纪科技有限公司