专利名称：一种配电终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种配电终端，尤其是指应用于配电自动化系统中的采用DSP数字信号处理器技术、具有以太网通讯接口，采用IEC60870-5-104规约进行通讯，并提供基于HTTP协议的Web Server功能，具有Internet/Web浏览器人机交互界面，采用通用的IE浏览器实现终端的遥控、遥测、遥信、远程维护等操作的配电终端。
背景技术：
随着科技的发展，电力市场也前所未有的速度在发展，尤其是对电力系统中的配电自动化的要求也越来越高，配电自动化是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形等进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电荷配电管理的现代化。
现有的配电终端多采用传统的中央处理器，如INTEL96和51系列单片机及其相应的单片机软件实现，但是基于该种处理器的工作模式已经不能适应电力系统的发展，主要表现在1、在使用过程中，工作效率低下，难以实现实时性和多功能的双重要求；2、随着互联网的发展，传统的工作模式难以实现配电终端的网络功能，无法使用通用软件对终端操作、维护，造成终端技术发展的瓶颈；3、在配电系统中，通信成为制约配电自动化技术发展的瓶颈，现有的配电终端缺少高速以太网接口，使得先进的通信方式如光纤以太网等技术难以在配电系统应用，现有的配电终端已经不能适应配电自动化发展的要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种配电终端，其通过先进的DSP数字信号处理器技术，增强了数据处理的实时性，使用嵌入式操作系统和工业芯片组模块，简化了开发过程，使用以太网控制器实现终端的网络通信功能，从而使终端网络化，提高其工作效率。
本实用新型的另一目的在于提供一种配电终端，可实现对供电线路的故障检测和保护、故障录波、接地故障选线和选段、故障识别、隔离及恢复非故障区供电等功能，并可实现遥测、遥信、遥控功能。
本实用新型的另一目的是提供一种配电终端，可转发TTU、电度表或其它智能装置的数据。
本实用新型的目的是这样实现的一种配电终端，包括有电源、测控单元、中央处理单元、存储单元以及通讯控制单元；所述的测控单元、存储器以及通讯控制单元分别与所述的中央处理器联接，且受控于中央处理器，所述的电源提供其工作电压，其中所述的测控单元采集终端数据并进行数据的转换；所述的中央处理单元接收测控单元的信息并对接收的信息进行判断，及控制被控终端动作；所述的存储单元存储数据并进行数据交换；所述的通讯控制单元接收中央处理单元的信息并将该信息传送至网络。
所述的中央处理单元采用DSP数字信号处理器。
所述的通信控制单元含Rabbit2000嵌入式工业芯片组、μC/OS-II多任务实时操作系统和RTL8019以太网通信控制器，提供1个以太网接口，采用IEC60870-5-104规约进行通讯，并提供基于HTTP协议的Web Server功能，具有Internet/Web浏览器人机交互界面，由IE浏览器实现终端操作；所述的通信控制单元还设有2个RS485接口、2个RS232接口，该接口采用IEC60870-5-101规约进行通讯。
所述的测控单元采集的终端数据为交直流输入量或配电系统中开关的状态。
本实用新型的效果是显著的1、本实用新型采用嵌入式通信模块，提供了10M以太网硬件通信接口，通信速率大大高于目前多用的9600bps或19200bps的通信速率，提高了配电终端的性能尤其是实现终端的网络功能；2、本实用新型采用的嵌入式通信模块，使得本实用新型实现了基于HTTP协议的Web Server功能，并可采用通用的IE浏览器获得终端采集的数据，并可对终端进行维护、遥控等操作，使终端网络化，大大方便了用户的使用。
3、本实用新型采用嵌入式系统模块结构，省去了专用软件的开发工作，降低了系统成本；4、本实用新型采用基于TCP/IP协议的通信协议-IEC60870-5-104规约，提高了通信效率；5、本实用新型的结构中采用了DSP数字信号处理器，使其提高了实时性和可靠性。
图1为本实用新型的整机结构框图。
图2为本实用新型的线路原理图。
图3为本实用新型的电路图。
具体实施方式
本实用新型为一种配电终端，如图1所示，其包括有电源、测控单元、中央处理单元、存储单元以及通讯控制单元；所述的测控单元、存储器以及通讯控制单元分别与所述的中央处理器联接，且受控于中央处理器，所述的电源提供其工作电源，其中所述的测控单元采集终端数据并进行数据的转换；所述的中央处理单元接收测控单元的信息并对接收的信息进行判断，及控制被控终端动作；所述的存储单元存储数据并进行数据交换；所述的通讯控制单元接收中央处理单元的信息并将该信息传送至网络。
本实施例中，本实用新型的中央处理单元，选择采用高速DSP芯片，每周波进行64点采样计算，配以成熟、精简的交流采样和保护算法，保证数据测量的精确性和保护判断的准确性，快速、可靠。
所述的通信控制单元含Rabbit2000嵌入式工业芯片组、μC/OS-II多任务实时操作系统和RTL8019以太网通信控制器，提供1个以太网接口，采用IEC60870-5-104规约进行通讯，并提供基于HTTP协议的Web Server功能，具有Internet/Web浏览器人机交互界面，可由IE浏览器实现终端操作；所述的通信控制单元还设有2个RS485接口、2个RS232接口，采用IEC60870-5-101规约进行通讯。在实际使用中，由于其提供5个通信接口，即一个以太网接口，2个RS485接口、2个RS232接口，均可独立完成网络通信功能，使得使用者可以根据需要选择网络连接方式。
本实用新型所述的测控单元检测配电系统的交流以及直流量的输入，并检测配电线路中的各个开关的状态以及线路的工作是否正常，然后将其检测结果进行信号的转换并传送至所述的中央处理单元，所述的中央处理单元与存储单元进行数据交换后，根据检测结果，判断线路的工作是否正常，如果配电线路工作正常，则中央处理单元将检测信息传送至所述的存储单元，所述的存储单元记录配电线路的工作数据，并通过通讯控制单元中的以太网通信接口将线路工作的数据传送至网络，以便配电系统客户端对配电线路的工作状态实时进行监控，所述的配电系统客户端可以通过IE浏览器对各项数据进行浏览，另外具有权限的配电监控主站可通过通讯控制单元对本实用新型进行控制，进而控制配电系统。
如测控单元在检测数据时，检测线路具有故障，则所述的中央处理单元迅速根据检测结果作出判断，发出指令对被控设备进行分合闸操作，并将该信息传送至所述的存储单元，所述的存储单元将该信息存储起来，可供监控主站以及客户端对其进行数据浏览监测以及控制。
所述的测控单元与所述的中央处理单元共同完成电流故障检测功能，所述的电流故障检测电路检测负序电流信号并传送至所述的中央处理单元，由所述的中央处理单元对信号进行处理，判断是否有故障发生并进行故障处理。由于采用了高精度互感器、交流采样技术和DSP数字信号处理器技术，从而提高其灵敏性与可靠性。
如图1所示本实用新型的结构由5个单元组成，所有电路结构、元件、芯片布局在一块四层线路板上，通信控制单元模块用底座固定在线路板上；线路板形状为长方形，采用SMT工艺和插装工艺结合制作，所有元器件均采用宽温级；线路板喷涂三防漆，外壳形状为一铝合金长方体，表面喷塑并用丝网印刷产品标志。
如图2所示为本实用新型的线路原理图，所述的测控单元采用高精度互感器、14位高速同步A/D转换器实现，如图3所示为本实用新型的关键部分电路图，本实用新型采用实时多任务操作系统，和集成的TCP/IP协议站，提高了终端的性能尤其是其网络功能的实现，在本实施例中可采用10M以太网硬件通信接口，通信速率大大高于目前多用的9600bps或19200bps的通信速率，提高了配电终端的工作效率；本实用新型的上述结构使本实用新型具有基于HTTP协议的Web Server功能，在使用过程中可采用通用的IE浏览器获得终端采集的数据，并可对终端进行维护，使终端网络化，大大方便了用户的使用，无需进行专用软件的开发工作，降低了系统成本；本实用新型可与配电自动化系统中专门收集终端的数据的配电子站，采用基于TCP/IP协议的通信协议-IEC60870-5-104规约进行数据交换，并可位于任何具有浏览器的客户机上浏览网页，获取信息，提高了其通信效率；另外本实用新型采用了负序电流故障检测法，使本实用新型在线路保护方面，提高了可靠性和灵敏度。
权利要求1.一种配电终端，其特征在于，包括有电源、测控单元、中央处理单元、存储单元以及通讯控制单元；所述的测控单元、存储器以及通讯控制单元分别与所述的中央处理器联接，且受控于中央处理器，所述的电源提供其工作电压，其中所述的测控单元采集终端数据并进行数据的转换；所述的中央处理单元接收测控单元的信息并对接收的信息进行判断，及控制被控终端动作；所述的存储单元存储数据并进行数据交换；所述的通讯控制单元接收中央处理单元的信息并将该信息传送至网络。
2.如权利要求1所述的一种配电终端，其特征在于，所述的中央处理单元采用DSP数字信号处理器。
3.如权利要求1所述的一种配电终端，其特征在于，所述的通信控制单元含Rabbit2000嵌入式工业芯片组、μC/OS-II多任务实时操作系统和RTL8019以太网通信控制器，提供1个以太网接口，采用IEC60870-5-104规约进行通讯，并提供基于HTTP协议的Web Server功能，具有Internet/Web浏览器人机交互界面，由IE浏览器实现终端操作；所述的通信控制单元还设有2个RS485接口、2个RS232接口，该接口采用IEC60870-5-101规约进行通讯。
4.如权利要求1所述的一种配电终端，其特征在于，所述的测控单元采集的终端数据为交直流输入量或配电系统中开关的状态。
专利摘要本实用新型为一种配电终端，包括有电源、测控单元、中央处理单元、存储单元以及通讯控制单元；所述的测控单元、存储器以及通讯控制单元分别与所述的中央处理器联接，且受控于中央处理器，所述的电源提供其工作电压，其中所述的测控单元采集终端数据并进行数据的转换；所述的中央处理单元接收测控单元的信息并对接收的信息进行判断，及控制被控终端动作；所述的存储单元存储数据并进行数据交换；所述的通讯控制单元接收中央处理单元的信息并将该信息传送至网络。
文档编号H02J13/00GK2768282SQ20042011528
公开日2006年3月29日 申请日期2004年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者杨长江, 杜雯, 黄红玲, 张计信, 李云星, 王红武 申请人:北京时代科技股份有限公司