一种环网柜DTU的制作方法

本实用新型涉及电力通讯技术领域，特别涉及一种环网柜DTU。

背景技术：

配电网自动化系统是一种利用计算机技术、自动控制技术、电子技术以及通信技术对配电网进行智能监控的系统，随着配电网自动化系统的迅速发展，DTU(Data Transfer Unit，数据传输单元)被大量使用。在配电网自动化系统当中，DTU的主要作用是对环网柜中的运行数据进行传输，在现有技术当中，在利用DTU传输环网柜中的运行数据时，工作人员不能通过DTU查看环网柜中的运行数据，也不能通过DTU对环网柜中的各电气设备进行调控，显然，这样的DTU不利于环网柜的维护以及故障排除，极大的降低了工作人员在使用DTU时的用户体验。由此可见，如何采用一种更好的DTU来使得工作人员可以及时对环网柜进行维护与故障排除，以提高工作人员在使用DTU时的用户体验，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种环网柜DTU，可以使得工作人员及时对环网柜进行维护与故障排除，并提高了工作人员在使用DTU时的用户体验。其具体方案如下：

一种环网柜DTU，包括：

用于对目标环网柜的DTU的输入数据和/或输出数据进行处理，得到处理数据的CPU；

与所述CPU通讯相连，用于显示所述输入数据和/或输出数据以及所述处理数据的显示屏；

与所述CPU通讯相连，用于根据所述处理数据对所述目标环网柜内各电气设备进行操控的第一控制器。

优选的，所述CPU具体为ZYNQ芯片。

优选的，所述显示屏包括：

用于显示所述目标环网柜的输入指令和/或输出指令的人机交互界面。

优选的，所述显示屏具体为内嵌有Cortex-A8 CPU的一体化触摸屏。

优选的，所述显示屏包括：

用于存储MCGS嵌入式组态软件的目标芯片；

用于运行所述MCGS嵌入式组态软件的处理器。

优选的，所述第一控制器内置有WiFi收发器。

优选的，还包括：

与所述CPU通讯相连，用于存储所述输入数据和/或输出数据以及所述处理数据的存储器。

优选的，还包括：

与所述CPU通讯相连，用于采集所述目标环网柜的运行数据，并根据所述运行数据对所述目标环网柜进行调控的第二控制器。

优选的，所述第二控制器包括：

用于采集所述目标环网柜的电量和/或非电量的遥测装置；

用于采集所述目标环网柜内各电气设备的状态变量的遥信装置；

用于根据所述电量和/或非电量以及所述状态变量对所述目标环网柜内各电气设备进行调控的遥控装置。

优选的，所述第二控制器包括：

用于对所述电量和/或非电量以及所述状态变量进行数据转换的串口转GPRS设备。

可见，在本实用新型中，首先，是在DTU中设置能够对目标环网柜的DTU的输入数据和/或输出数据进行处理，得到处理数据的CPU，然后，在DTU中设置与CPU建立通讯连接，用于显示DTU的输入数据和/或输出数据以及处理数据的显示屏，并且，还在DTU中设置了与CPU建立通讯连接，用于根据处理数据对目标环网柜内各电气设备进行操控的第一控制器。由此一来，本实用新型所提供的DTU，不仅可以使得工作人员通过DTU上的显示屏实时查看到DTU的输入数据和/或输出数据以及处理数据，而且，还可以使得工作人员通过DTU中的第一控制器根据处理数据对目标环网柜内的各个电气设备进行相应的操作与控制，及时将DTU中出现的故障进行排除，从而保证DTU的安全稳定运行。由此避免了现有技术当中，工作人员无法通过DTU查看目标环网柜的运行数据，无法通过DTU对目标环网柜中的各个电气设备进行调控，以及不能及时对环网柜进行维护及故障排除的问题。显然，本实用新型中所提供的DTU，可以大大提高工作人员在使用DTU时的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种环网柜DTU的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种DTU中显示屏的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种环网柜DTU的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在现有技术当中，环网柜中的DTU一般是用来采集和传输环网柜内的运行数据，工作人员不能通过DTU查看到环网柜中的运行数据，也不能通过DTU对环网柜中的各个电气设备进行操控，不利于环网柜的维护以及故障排除，极大的降低了工作人员在使用DTU时的用户体验。而本使用新型的目的是提供一种新的环网柜DTU，通过本实用新型中的DTU不仅能够使得工作人员实时查看到环网柜中的运行数据，而且，也能够对环网柜内各个电气设备进行操控，及时地将环网柜中的故障进行排除，大大提高了工作人员在使用DTU时的用户体验。为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

如图1所示，本实施例公开了一种环网柜DTU，该环网柜DTU包括：

用于对目标环网柜的DTU的输入数据和/或输出数据进行处理，得到处理数据的CPU11；

与CPU11通讯相连，用于显示输入数据和/或输出数据以及处理数据的显示屏12；

与CPU11通讯相连，用于根据处理数据对目标环网柜内各电气设备进行操控的第一控制器13。

在本实施例中，首先是在目标环网柜的DTU中设置一个用于对目标环网柜的DTU的输入数据和/或输出数据进行处理，并得到处理数据的CPU11(Central Processing Unit，中央处理器)。能够想到的是，CPU11作为一块超大规模的集成电路，在该集成电路中通常会内嵌有算术逻辑运算单元(Arithmetic Logic Unit，ALU)、寄存器以及控制器等。具体到本实施例中，CPU内部的工作流程大致为：CPU11首先是从寄存器中提取出DTU中的输入数据和/或输出数据，并利用算术逻辑运算单元对输入数据和/或输出数据进行解析和处理，得到处理数据，并将处理数据转换为相应的微操作，然后，控制控制器发出与微操作相对应的控制命令，从而使得CPU完成对输入数据和/或输出数据的处理过程。

然后，在DTU中设置与CPU11建立通讯连接，用于显示输入数据和/或输出数据以及处理数据的显示屏12。能够想到的是，通过在DTU中设置显示屏12，工作人员就能够通过DTU上的显示屏12实时查看到目标环网柜中的输入数据、输出数据以及处理数据。

当目标环网柜出现异常或者是出现故障时，工作人员就可以通过显示屏12实时查看到目标环网柜的输入数据和/或输出数据以及处理数据，并根据查看到的目标环网柜的输入数据和/或输出数据以及处理数据查找目标环网柜出现异常或者是故障的原因，然后定位出目标环网柜出现异常或者发生故障的具体位置，由此便能够及时将环网柜中的故障进行排除。显然，本实施例所提供的DTU，可以大大提高工作人员在维修DTU时的维修效率。

此外，在本实施例中，还在DTU中设置了与CPU11建立通讯连接，用于根据处理数据对目标环网柜内各电气设备进行操控的第一控制器13。那么，当目标环网柜出现异常或者是出现故障时，工作人员就能够通过DTU上的第一控制器13对目标环网柜内的各个电气设备进行相应的调整与控制，由此避免目标环网柜出现安全事故。

具体的，当目标环网柜出现异常或者是故障时，工作人员通过显示屏12上所显示的DTU的输入数据和/或输出数据以及处理数据，分析出目标环网柜发生异常或者是故障的原因，并根据目标环网柜发生异常或者是故障的原因，对目标环网柜内的各个电气设备进行相应的调整与控制，也即，对目标环网柜中的断路器和/或负荷开关和/或隔离开关和/或接地刀进行相应的调整，以避免目标环网柜发生安全事故，并由此避免由于目标环网柜发生安全事故给人们所带来的经济损失。

可见，在本实施例中，首先，是在DTU中设置能够对目标环网柜的DTU的输入数据和/或输出数据进行处理，得到处理数据的CPU，然后，在DTU中设置与CPU建立通讯连接，用于显示DTU的输入数据和/或输出数据以及处理数据的显示屏，并且，还在DTU中设置了与CPU建立通讯连接，用于根据处理数据对目标环网柜内各电气设备进行操控的第一控制器。由此可见，本实施例所提供的DTU，不仅可以使得工作人员通过DTU上的显示屏实时查看到DTU的输入数据和/或输出数据以及处理数据，而且，还可以使得工作人员通过DTU中的第一控制器根据处理数据对目标环网柜内的各个电气设备进行相应的操作与控制，及时将DTU中出现的故障进行排除，从而保证DTU的安全稳定运行。由此避免了现有技术当中，工作人员无法通过DTU查看目标环网柜的运行数据，无法通过DTU对目标环网柜中的各个电气设备进行调控，以及不能及时对环网柜进行维护及故障排除的问题。显然，本实施例中所提供的DTU，可以大大提高工作人员在使用DTU时的用户体验。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，CPU11具体为ZYNQ芯片。

可以理解的是，ZYNQ芯片是一个基于双核ARMCortex-A9的处理子系统和Xilinx 28nm可编程逻辑芯片，在ZYNQ芯片上设置有片上存储器、外部存储器接口和大量的外设连接接口。

显然，在本实施例中，将CPU11集成在ZYNQ芯片当中，这样不仅能够减少CPU11在DTU中所占用的空间，而且，由于ZYNQ芯片具有强大的逻辑处理功能，能够使得DTU中的CPU11具有更快的数据处理速度。此外，还可以利用ZYNQ芯片内部的程序逻辑实现对目标环网柜的智能化操控，由此避免工作人员的误操作而引发的安全事故，大大提高了工作人员在使用DTU时的用户体验。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，显示屏12包括：

用于显示目标环网柜的输入指令和/或输出指令的人机交互界面。

为了进一步方便用户对目标环网柜中的各个电气设备进行调控，在本实施例中，还在显示屏12上设置了用于显示目标环网柜的输入指令和/或输出指令的人机交互界面。

能够想到的是，人机交互界面作为工作人员和目标环网柜进行信息交换的媒介和对话接口，工作人员可以直接通过显示屏12上的人机交互界面对目标环网柜内的各种电气设备进行调控，由此可以显著提高工作人员的工作效率。需要说明的是，此处的人机交互界面可以是键盘，也可以是触控屏，还可以是其他形式的人机交互界面，此处不作具体的限定。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，显示屏12具体为内嵌有Cortex-A8 CPU11的一体化触摸屏。

可以理解的是，Cortex-A8 CPU11是一种适用于复杂操作系统的处理器，该处理器具有数据处理速度快、功率能耗低等优点。在显示屏12中内嵌有Cortex-A8 CPU11的一体化触摸屏，不仅可以使得用户在使用显示屏12时拥有台式机的用户体验，而且，将显示屏12设置为一体化触摸屏还可以降低生产显示屏12时的生产成本，提高生产显示屏12的生产效率。

此外，将显示屏12设置为内嵌有Cortex-A8 CPU11的一体化触摸屏，不仅可以使得显示屏12的质量更轻，而且，也可以使得显示屏12的体积更为轻薄，由此可以进一步提高用户在使用过程中的用户体验。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，如图2所示，具体的，显示屏12包括：

用于存储MCGS嵌入式组态软件的目标芯片14；

用于运行MCGS嵌入式组态软件的处理器15。

需要说明的是，MCGS嵌入式组态软件(Monitor and Control Generated System，嵌入式通用监控系统)是一种用于快速构造和生成监控系统的组态软件。在本实施例中，是在显示屏12中内嵌有存储MCGS嵌入式组态软件的目标芯片14以及在显示屏12中嵌入能够运行MCGS嵌入式组态软件的处理器15。那么，工作人员就可以利用MCGS嵌入式组态软件将显示屏12中的数据以图像、报表、曲线等形式进行显示，从而使得显示屏12中的数据更为直观和清晰，这样一来，工作人员就能够根据显示屏12上显示的图像和/或报表和/或曲线，对目标环网柜中的各个电气设备进行更好的调控。

此处通过一个具体的例子进行说明。当CPU接通电源以后，目标环网柜中的各个传感器就可以将监测到的目标环网柜的温度、湿度、模拟量和状态量上传至CPU，当CPU接收到目标环网柜的温度、湿度、模拟量和状态量时，就可以对目标环网柜的当前运行状态进行解析与处理，以确定出目标环网柜的当前运行状态，并根据目标环网柜的当前运行状态控制CPU输出对目标环网柜内各个电气设备进行调控的控制指令，以避免目标环网柜出现故障。

需要说明的是，此处目标环网柜的模拟量是指目标环网柜内各个电气设备的交直流模拟量，也即，目标环网柜内各个电气设备的三相电压、三相电流、零序电压、零序电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、频率以及直流电压等。

此外，在本实施例中，显示屏12在显示目标环网柜的当前运行状态时，还可以根据目标环网柜中数据类型的不同以及在实际应用中的具体需求，在MCGS嵌入式组态软件中开发目标环网柜的开关量状态显示界面、温湿度显示界面、电气参数显示界面、开关操作界面、故障报警显示界面、历史数据查询显示界面，以此来使得显示屏12中的数据更为直观与清晰。当然，此处还可以根据实际情况的需要，对显示屏12中的数据进行重新归类划分，以适应不同应用场景的具体需求。

另外，需要注意的是，在实际应用当中，目标环网柜中设置的电气设备会有所不同，比如：环网柜的类型有I、Q、B、O、IC、B/CB以及MT等等，由此目标环网柜所对应的逻辑功能也会有所不同。所以，在MCGS嵌入式组态软件中开发目标环网柜的开关量状态显示界面和开关操作界面时，可以设计出适用于所有功能单元环网柜的开关量状态显示界面和开关操作界面，那么，显示屏12在显示某一种功能单元的环网柜时，就可以根据目标环网柜的具体情况，调用与目标环网柜相对应的开关量状态显示界面和开关操作界面，以此来进一步提高工作人员在使用DTU过程中的用户体验。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，第一控制器13内置有WiFi收发器。

可以理解的是，WiFi(Wireless Fidelity，无线网)收发器具有数据传输稳定、可靠、覆盖范围广、无需布线、传输速度快等优点，是当前使用最为广泛的一种无线网络传输设备。所以，在本实施例中，是在第一遥控器中内置WiFi收发器，以此来使得工作人员利用第一控制器13对目标环网柜中的各个电气设备进行非接触式的操作与控制。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，如图3所示，该环网柜DTU还包括：

与CPU11通讯相连，用于存储输入数据和/或输出数据以及处理数据的存储器16。

在本实施例中，还在DTU中设置了用于存储输入数据和/或输出数据以及处理数据的存储器16。如果目标环网柜的DTU出现故障或者是异常，工作人员就可以通过存储器16存储的输入数据和/或输出数据以及处理数据对DTU发生故障或者是异常的原因进行分析，从而使得工作人员可以快速地对DTU进行检修，并及时将DTU中的故障进行排除，进而保证DTU的安全稳定运行。

需要说明的是，在实际应用当中，可以将存储器16设置为RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，也可以将存储器16设置为ROM(Read Only Memory，只读存储器)，还可以将存储器16设置为Flash Memory(闪存)，此处对于存储器16的类型不作具体的限定。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，如图3所示，该环网柜DTU还包括：

与CPU11通讯相连，用于采集目标环网柜的运行数据，并根据运行数据对目标环网柜进行调控的第二控制器17。

在本实施例中，还在DTU中设置了与CPU11相连，用于采集目标环网柜的运行数据，并根据运行数据对目标环网柜进行调控的第二控制器17，这样一来，工作人员就可以在远端对目标环网柜中的各个电气设备进行调整与控制。显然，此种操作方式，可以使得工作人员在远端对目标环网柜的运行状态进行实时地监控，从而大大提高工作人员的工作效率。

具体的，第二控制器17包括：

用于采集目标环网柜的电量和/或非电量的遥测装置18；

用于采集目标环网柜内各电气设备的状态变量的遥信装置19；

用于根据电量和/或非电量以及状态变量对目标环网柜内各电气设备进行调控的遥控装置20。

能够想到的是，实际应用当中，供电区域的目标环网柜一般距离主机的距离较远，所以，在本实施例中，为了使得工作人员能够在远端利用主机对目标环网柜进行调控，是利用遥测装置18来采集目标环网柜内的电量和/或非电量。具体的，此处的电量是指目标环网柜内的电气量，包括目标环网柜的电压、电流等测量值；此处的非电量是指目标环网柜内的非电气量，包括目标环网柜内的温度、湿度以及目标环网柜内待测量气体的气体浓度等测量值。

可以理解的是，在实际应用中，一般会在目标环网柜中设置有断路器和/或负荷开关和/或隔离开关和/或接地刀，而这些电气设备在处于运行状态时，只有接通和断开两种状态，所以，在此种情况下，还可以利用遥信装置19来采集目标环网柜内各电气设备的状态变量。

在本实施例中，当利用遥测装置18采集到目标环网柜的电量和/或非电量，并利用遥信装置19采集到目标环网柜内各电气设备的状态变量时，第二控制器17中的遥控装置20就可以根据遥测装置18和遥信装置19采集到的数据对目标环网柜内的各个电气设备进行调控，也即，遥控装置20根据目标环网柜的电量和/或非电量以及状态变量，向目标环网柜中的各个电气设备发送相应的操作指令，以使得目标环网柜处于安全运行状态。显然，通过在第二控制器17中配置遥测装置18、遥信装置19和遥感装置20，就可以使得工作人员在远端对目标环网柜进行监控与管理，由此进一步提高了工作人员的工作效率。

具体的，第二控制器17包括：

用于对电量和/或非电量以及状态变量进行数据转换的串口转GPRS设备。

可以理解的是，目标环网柜的电量和/或非电量以及目标环网柜中各个电气设备的状态变量的数据格式均不相同，为了使得不同格式的数据之间可以进行数据交互，在本实施例中，是利用第二控制器17中的串口转GPRS设备将目标环网柜的电量和/或非电量以及目标环网柜中各个电气设备的状态变量转换成为格式统一的串口数据。

由此一来，第二控制器17就能够通过GPRS无线通讯网络将格式统一的串口数据更快地传输至远端主机。显然，通过在第二控制器17中设置用于对电量和/或非电量以及状态变量进行数据转换的串口转GPRS设备，可以显著提高第二控制器17中的数据传输效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。