用于线损监测系统的专变终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于线损监测系统的专变终端，涉及信号的检测装置【技术领域】。包括具有防雷击、过压保护以及过流保护功能的防护模块；用于实现数据传输功能且与防护模块电连接的具有ESD保护功能的串行通信接口模块；与串行通信接口模块电连接实现对信号进行光电隔离防止将干扰信号传输给单片机的光电隔离模块；用于对光电隔离处理后的信号进行运算并输出相关指令的单片机；用于将单片机输出的相关指令进行无线传输的GPRS传输模块；以及用于为所述专变终端供电的电源模块。所述专变终端在线损监察中引入单片机排除暂态不稳定数据，提高了线损计算的准确度。
【专利说明】用于线损监测系统的专变终端
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号的检测装置【技术领域】，尤其涉及一种用于线损监测系统的专变终端。
【背景技术】
[0002]无功功率包含一部分能量损失，但这部分能量损失是由线路的电抗、变压器铜线绕阻的电抗、变压器铁芯的感纳以磁能的形式散发的。另外，线路对地支路的电纳为容性，其不但不消耗无功功率，而且还能为线路注入无功功率。
[0003]电能在传输过程中产生线损的原因有以下几方面:a)电阻作用:线路的导线，变压器，电动机的绕组，都是铜或者铝材料的导体。电能在电力网传输中，必须克服导体的电阻，从而产生了电能损耗，这一损耗见之于导体发热。由于这种损耗是由导体的电阻引起的，所以称为电阻损耗。
[0004]b)磁场作用:变压器需要建立并维持交变磁场，才能升压或降压。电动机需要建立并维持旋转磁场，才能运转而带动生产机械做功。电流在电气设备中建立磁场的过程，也就是电磁转换过程。在这一过程中，由于交变磁场的作用，在电气设备的铁芯中产生了磁滞和涡流，使铁芯发热，从而产生了电能损耗。由于这种损耗是在电磁转换过程中产生的，所以称之为励磁损耗，它造成铁芯发热，通常又称之为铁损。
[0005]c )管理方面的原因:由于供用电管理部门和有关人员管理不够严格，出现漏洞，造成用户违章用电和窃电，电网元件漏电，电能计量装置误差以及抄表人员漏抄，错抄等而引起的电能损失。由于这种损耗无一定规律，又不易测算，故称为不明损耗，不明损耗是供电企业营业过程中产生的，所以又称为营业损耗。
[0006]按照加强智能电网建设的总体要求，节能减排，降低线损，加强线损监察力度已经引起高度重视，线损监察首先要正确的计算出线损，而现有的专变终端，如远程自动抄表、负荷管理系统、集抄系统、用电信息系统等在抄收数据时均忽略了区分稳态数据和暂态不稳定数据，将暂态不稳定数据引入线损计算，而使线损计算不正确，使智能电网的线损监察结果不准确。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种用于线损监测系统的专变终端，所述专变终端在线损监察中引入单片机排除暂态不稳定数据，提高了线损计算的准确度。
[0008]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种用于线损监测系统的专变终端，其特征在于包括:具有防雷击、过压保护以及过流保护功能的防护模块；用于实现数据传输功能且与防护模块电连接的具有ESD保护功能的串行通信接口模块；与串行通信接口模块电连接实现对信号进行光电隔离防止将干扰信号传输给单片机的光电隔离模块；用于对光电隔离处理后的信号进行运算并输出相关指令的单片机；用于将单片机输出的相关指令进行无线传输的GPRS传输模块；以及用于为所述专变终端供电的电源模块。[0009]优选的，所述电源模块包括用于将交流电源转换为直流电源的开关电源；用于将开关电源输出的直流电流进行降压和稳压处理然后分别输出给GPRS传输模块、单片机以及隔离电源模块的降压稳压模块；以及用于将经降压和稳压处理后的直流电流进行隔离处理后分别输出给光电隔离模块和串行通信接口模块的隔离电源模块。
[0010]优选的，所述串行通信接口模块为485通讯模块。
[0011]优选的，所述单片机使用STM32系列ARM处理器。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:所述专变终端在线损监察中引入单片机排除暂态不稳定数据，提高了线损计算的准确度。使用光电隔离模块和防护模块，加强了专变终端的稳定性和安全性，使智能电网的线损监察结果更可靠，同时采用降压稳压模块和隔离电源模块，使专变终端的电源供电更安全、更稳定，提高了专变终端运行的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0014]图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的软件流程图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种用于线损监测系统的专变终端，包括:具有防雷击、过压保护以及过流保护功能的防护模块；用于实现数据传输功能且与防护模块电连接的具有ESD保护功能的串行通信接口模块，所述串行通信接口模块为485通讯模块，485通讯模块可以使用ISL315EIBZ ;与串行通信接口模块电连接实现对信号进行光电隔离防止将干扰信号传输给单片机的光电隔离模块，光电隔离模块可以使用PC817 ;用于对光电隔离处理后的信号进行运算并输出相关指令的单片机，所述单片机使用STM32系列ARM处理器；用于将单片机输出的相关指令进行无线传输的GPRS传输模块，所述GPRS传输模块可以使用M590 ；以及用于为所述专变终端供电的电源模块。
[0016]所述电源模块包括用于将交流电源转换为直流电源的开关电源；用于将开关电源输出的直流电流进行降压和稳压处理然后分别输出给GPRS传输模块、单片机以及隔离电源模块的降压稳压模块，所述降压稳压模块可以使用BPE10-WD05P12U-SC ;以及用于将经降压和稳压处理后的直流电流进行隔离处理后分别输出给光电隔离模块和串行通信接口模块的隔离电源模块，所述隔离电源模块可以使用SCGL05U。
[0017]工作原理:电能表通过防护模块与485通讯模块相连接,通过防护模块可以有效防止雷击、过压以及过流对所述485通讯模块造成损坏，所述485通讯模块带有ESD保护能力，并带有收发使能功能，大大增强了抗干扰能力。从电能表的485接口采集的数据经过485通讯模块传输给光电隔离模块，以免外部干扰信号引入单片机，并保护单片机，单片机判断实时采集到的电能表数据是否超过突变值，突变值通过主站下发参数得来，若超过突变值，单片机将采集到的数据舍去；若未超过突变值，单片机将采集到的数据暂存入单片机的存储区，再将所述存储区的数据通过GPRS传输模块发送给主站，为主站的线损监察系统提供准确的稳态数据。由于稳态数据不会超过突变值，出现超过突变值说明是暂态不稳定数据，单片机去掉暂态不稳定数据剩下的就是稳态数据。本专变终端每分钟都采集一次数据，如果所采集的数据超过突变值，则弃置不用，重新采集，用上次采集的数据代替，等到下一次采集再判断，如图2所示。
[0018]所述单片机选用低成本但功能很强大的ARM芯片，其包括两个串口，一个串口经光电耦合器接485通讯模块，另一个串口接GPRS传输模块；所述单片机包括一定量的FLASH和RAM，完全满足专变终端固化程序和缓存数据的需求；而且含有独立的看门狗电路，保证了程序的可靠运行。外部交流电源为本发明供电，采用降压稳压模块得到稳定的直流电源向单片机供电，而光电隔离电路的电源由隔离电源模块提供，以达到内外部电路完全隔离的最佳效果。
[0019]本文中应用了具体个例对本发明的原理及其实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用来帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于线损监测系统的专变终端，其特征在于包括:具有防雷击、过压保护以及过流保护功能的防护模块；用于实现数据传输功能且与防护模块电连接的具有ESD保护功能的串行通信接口模块；与串行通信接口模块电连接实现对信号进行光电隔离防止将干扰信号传输给单片机的光电隔离模块；用于对光电隔离处理后的信号进行运算并输出相关指令的单片机；用于将单片机输出的相关指令进行无线传输的GPRS传输模块；以及用于为所述专变终端供电的电源模块。
2.根据权利要求1所述的用于线损监测系统的专变终端，其特征在于:所述电源模块包括用于将交流电源转换为直流电源的开关电源；用于将开关电源输出的直流电流进行降压和稳压处理然后分别输出给GPRS传输模块、单片机以及隔离电源模块的降压稳压模块；以及用于将经降压和稳压处理后的直流电流进行隔离处理后分别输出给光电隔离模块和串行通信接口模块的隔离电源模块。
3.根据权利要求1或2所述的用于线损监测系统的专变终端，其特征在于:所述串行通信接口模块为485通讯模块。
4.根据权利要求1所述的用于线损监测系统的专变终端，其特征在于:所述单片机使用STM32系列ARM处理器。
【文档编号】H02J13/00GK103701214SQ201310725165
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】王立, 张军朝, 刘卫强, 于静, 肖辉 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司, 国网河北省电力公司保定供电分公司