专利名称：电力现场监测管理终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机应用技术和网络技术领域，尤其是一种电力现场监测管理终端。
背景技术：
现有的电力行业各类现场终端，功能比较单一，通信方式落后，往往对同一个测量点有多种不同的监测，比如计量、线损、遥测量以及控制等。由于计算机技术的快速发展，面对越来越多和更加复杂的需求，这种单一的多投入已经不能满足新的要求和环境了，必须对监测设备进行合并达到资源共享。
目前常用的2.5G模块包括CDMA/GPRS，接口为全双工串口，最大通信率达到115Kbps，但实际上2.5G的无线网络无法满足这么高的数据率，因此一般也就达到19.2Kbps。随着3G网络的投入运营，通信速率将大大加快，同时3G提供在线式服务，保证通信的畅通和实时性，因此对于实时监测采用3G是完全可行的，目前支持的3G方式包括TD-SCDMA和WCDMA。这就需要在终端中的通信模块接口具有根据模块信息自动切换为不同通信方式的功能。另外，采用公共网络传输时，为保证数据安全性要求和经济性要求，需要对通信规约进行压缩和加密，这些都是电力现场终端面临的新课题。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种具有计量和通信功能的通用平台，能自动切换通信方式，且通信安全性强的电力现场监测管理终端。
(二)技术方案为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种电力现场监测管理终端，包括主处理器模块和与其分别相连的LCD显示器、大容量电子硬盘、定制键盘和通信接口，并通过通信接口与网络相连，还包括与所述主处理器模块分别相连的电源模块，设有用于自动切换电源的三相三线和三相四线的单相切换电路，所述单相切换电路接于三相三线或三相四线电源与电源模块之间；通信接口电路，用于自动切换3G通信模块接口和2.5G通信模块接口的网络通信模式，所述通信接口电路经所述通信接口与网络相连接；计量模块，用于至少包括电流、电压、相角及功率、功率因素的电量计算、控制和数据管理，所述计量模块设有若干用于计量采集数据的计量输出接口。
本实用新型的电力现场监测管理终端，其中所述计量模块设有脉冲校验端口和DLT645通信端口。
本实用新型的电力现场监测管理终端，其中所述3G通信模块接口至少包括TD-SCDMA和/或WCDMA网络通信模式，所述2.5G通信模块接口至少包括CDMA和/或GPRS网络通信模式。
本实用新型的电力现场监测管理终端，其中所述通信接口采用全双工串口或高速SPI接口，并串接有电源管理和模块识别电路。
本实用新型的电力现场监测管理终端，其中经所述主处理器模块处理的通信数据为加密压缩数据。
(三)有益效果本实用新型电力现场监测管理终端的优点和积极效果是本实用新型参照已有的产品和结构进行改进，分析现场终端的共同特性和需求共性，针对电力系统各种不同的应用提供了通用的硬件，可满足各类不同的需求。本新型电力现场监测管理终端提供的计量模块可节约电表投资，模块化的通信方式，特别是直接提供对3G接口的支持，成为一个比较通用和完整的平台。另外，同时加强数据的管理和安全性，提供了对监测中的重要数据实现加密和压缩，通信的安全性更强，具有很强的经济效益和社会价值。
图1是本实用新型电力现场监测管理终端的方框图；
图2是本实用新型中计量模块的连接示意图；图3是本实用新型中通信接口电路的连接示意图；图4是本实用新型中电源模块的电路原理图；图5是本实用新型中通信模式自动识别方式的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步详细说明本实用新型本实用新型电力现场监测管理终端的具体实施方式
，但不用来限制本实用新型的保护范围。
本实用新型电力现场监测管理终端，参见图1，包括三大部分主处理器模块及相关外围模块电源模块通信接口模块主处理器模块为高档嵌入式CPU或DSP，以提供足够高的计算能力。与主处理器模块分别相连的有LCD显示器、大容量电子硬盘、定制键盘和通信接口，主处理器模块通过通信接口与网络相连。
电源模块，用于自动切换电源的三相三线和三相四线的单相切换电路。电源模块可满足外部电源接入是三相三线或三相四线供电。由于系统功耗极小，不会超过5W，因此从三相电上取电不会影响对应的测量精度。电源在处理三相输入时，通过内部的切换和转换，能保证在只有一相有电的情况下供电正常以保证运行。在本实用新型电力现场监测管理终端的实施例中，参见图4，接口电路通过三个同等规模的变压器输出后均进行整流滤波，由于变压器的软电压特性，因此在多相有电时，三个之间会根据负载电流大小自动平衡成相同的电压，而且不会反方向流出电流。
通信接口电路与通信接口相连，用于自动切换3G通信模块接口和2.5G通信模块接口的网络通信模式。参见图1，在提供传统的通信方式外，现场终端还提供采用3G的通信接口，通过接口复用，根据情况可兼容2.5G的各类通信模块，实现通信模块化和不同通信的自动切换。
目前，常用的2.5G模块包括CDMA/GPRS，接口为全双工串口，最大通信率达到115Kbps，但实际上2.5G的无线网络无法满足这么高的数据率，因此一般也就达到19.2Kbps。3G网络的通信速率大大加快，同时3G提供在线式服务，可保证通信的畅通和实时性，因此实时监测采用3G是完全可行的，目前支持的3G方式包括TD-SCDMA和WCDMA。
在终端中，采用3G通信模块接口，同时兼容2.5G的模块，接口都是全双工串口或者高速SPI口，通过模块的外围电路实现电源管理和模块识别，使得系统能够根据模块信息自动切换为不同的通信方式。
参见图3，其中电源管理负责接口的电平转换、模块供电以及电源复位等。模块标识通过跳线设置，对不同的通信模块设计不同的接口电路，这样系统就能自动识别。在本实用新型电力现场监测管理终端的实施例中，参见图5，通过几个口线的译码，即四个信号点分别接地(低电平)或者电源(高电平)，来判别该模块是什么类型的通信方式，程序即能自动调整。这些接点方式在针对不同模块设计硬件接线时统一确定。当在线更换模块时，主处理模块也能探测到硬件的变化，进行通信模式的自动切换。
参见图2，计量模块，用于电流、电压、相角及功率、功率因素的电量计算、控制和数据管理。在该计量模块中，通过信号采样后计算电流、电压、相角及功率、功率因素等数据项，将这些数据项直接提供给主处理器模块，进行对应的逻辑判断和控制。在该计量模块中，进行电能量计算，计算电度量，并基于DLT645协议中的要求进行数据管理，提供包括瞬时量、数据曲线等各类管理输出。该模块还独立支持脉冲校验口和DLT645通信接口。
本实用新型电力现场监测管理终端的实施例中，对数据进行加密和压缩，来确保数据传送的效率和安全。由于在监测中，部分重要的数据，包括参数、控制命令等需要特别的保护，防止通信通道被盗用、误用产生严重的运行事故。因此，对通信规约进行压缩和加密，经压缩和加密后的通信协议结构如下
其中，报头包括如下信息报头标志；加密压缩算法标识；数据长度低字节；数据长度高字节；对加密压缩算法标识提供如下信息内容加密标志；完整性验证标志；压缩标志；报尾标志包括结束符号和校验信息。
对于加密和压缩的算法，通过终端和主站的协同处理，统一算法和密钥即可实现。目前常用的算法包括DES、RSA等加密算法。
以上为本实用新型的最佳实施方式，依据本实用新型公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种电力现场监测管理终端，包括主处理器模块和与其分别相连的LCD显示器、大容量电子硬盘、定制键盘和通信接口，其特征在于，还包括与所述主处理器模块分别相连的电源模块，设有用于自动切换电源的三相三线和三相四线的单相切换电路，单相切换电路接于三相三线或三相四线电源与电源模块之间；通信接口电路，用于自动切换3G通信模块接口和2.5G通信模块接口的网络通信模式，所述通信接口电路经所述通信接口与网络相连接；计量模块，用于至少包括电流、电压、相角及功率、功率因素的电量计算、控制和数据管理，所述计量模块设有若干用于计量采集数据的计量输出接口。
2.根据权利要求1所述的电力现场监测管理终端，其特征在于，其中所述计量模块设有脉冲校验端口和DLT645通信端口。
3.根据权利要求1或2所述的电力现场监测管理终端，其特征在于其中所述3G通信模块接口至少包括TD-SCDMA和/或WCDMA网络通信模式，所述2.5G通信模块接口至少包括CDMA和/或GPRS网络通信模式。
4.根据权利要求3所述的电力现场监测管理终端，其特征在于，其中所述通信接口采用全双工串口或高速SPI接口，并串接有电源管理和模块识别电路。
5.根据权利要求4所述的电力现场监测管理终端，其特征在于，其中经所述主处理器模块处理的通信数据为加密压缩数据。
专利摘要本实用新型涉及一种电力现场监测管理终端，包括主处理器模块和LCD显示器、大容量电子硬盘、定制键盘和通信接口，还包括与主处理器模块分别相连的电源模块、通信接口电路和计量模块。电源模块设有接于三相三线或三相四线电源与电源模块之间的单相切换电路，通信接口电路经所述通信接口与网络相连接，计量模块设有若干用于计量采集数据的计量输出接口。本实用新型的优点和积极效果是针对电力系统各种不同的应用提供了通用的硬件，可节约电表投资，并具有直接提供对3G接口的模块化的通信方式，加强了数据的管理和安全性，提供了加密和压缩技术，具有很大的经济效益。
文档编号H04L29/06GK2899244SQ20062002296
公开日2007年5月9日 申请日期2006年5月11日 优先权日2006年5月11日
发明者丁文杰, 吴明玉 申请人:广东中玉科技有限公司