专利名称：节能调度系统综合数据采集终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及采集小水电站综合数据的智能调度系统，特别是对于小水电 站的电量遥测、水位、流量、遥信等信号进行采集、并上传至省级调度机构主机 的智能数据采集装置。
背景技术：
由于受到技术装备水平和通道限制，目前大量的小型水电站的遥测、遥信、 电能量、水位等调度数据均未自动上送调度系统，其结果是各级调度机构不能掌 握这些电厂的情况，不能及时作出应对调度措施，不利于节能调度的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种节能调度系统综合数据采集终端，以对小水电 站的电量、水位、流量等数据进行采集、与对应开发的主站构成一个节能调度系 统，以最大化的使用各小型水电站现有运行设备来满足节能调度的需要。
本新型的目的是这样实现的 一种节能调度系统综合数据采集终端，包括，
单片机，单片机为Atmegal28单片机；还具有，
电流、电压采样电路主要由芯片MAX125组成，与单片机连接，采集电压 互感器、电流互感器的电压、电流数据，采集水电站的水位、流量信号，并将其 传送至单片机；
232电平接口电路顺次连接232电平转换电路以及光偶隔离保护电路后与 单片机串口 l连接，作为单片机与主机之间的直连串口通信通道；
数据存储电路主要由AT45DB081芯片组成，与单片机连接；
485接口或422接口电路顺次连接浪涌保护电路、485转换电路以及光偶 隔离电路后与单片机串口 2连接，采集多功能电表和脉冲表的电能量数据，将其 传送至单片机、存入AT45DB081芯片中、供主机召唤。
该RTU小装置主要是针对目前各小型水电站开发的一款节能调度装置。它是 一款集遥测、遥信数据和电能量数据采集功能于一体的小型化装置，与对应开发 的主站共同构成一个节能调度系统，其最大化的使用了各小型水电站现有的运行设备来满足节能调度的需要。 本新型的特点和优点是
1、 该装置硬件处理器采用Atmel AVR系列单片机中的高端产品Atmegal28 单片机，其具有处理速度快、低功耗等特点。ATmegal28是基于AVR RISC结构 的8位低功耗CMOS微处理器，由于其先进的指令集以及单周期指令执行时间， ATmegal28的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，能够充分满足对小型水电站的调度 数据采集及上送处理。
2、 在RTU功能方面该装置能够采集多种数据源，遥测数据能够采集二次设 备(PT、 CT)的电流、电压数据，同时支持采集变送器提供的数据，充分考虑到 了目前很多小型水电站遥测数据未通过变送器采集的情况。遥信数据方面能够采 集多路遥信输入点，对遥信变位同时提供SOE功能。该装置能够采集电流、电压、 频率、功率、功率因数、水位(变送器提供)等遥测数据以及多路遥信数据(开 入量)和S0E (事件顺序记录)数据。
3、 在电能量采集功能方面该装置能够采集多功能电表(RS485方式)和脉 冲表的电能量数据。多功能电表能采集窗口电量等数据，并能将其存入Hash 芯片中，供主站系统召唤。参数数据存储硬件采用EEPR0M存储，具有掉电保存 功能，可靠性高。
4、 在该装置与主站的通信方面，该装置能够支持多种通道类型，可以充分 适应各小型水电站现有的通信条件。支持的通道包括直连串口 (专线方式)、电 话拨号、GPRS (卫星定位系统)等。在未建立电力专用通道的小型水电站使用 GPRS通道能够快速组建节能调度系统，成本低。支持部颁CDT规约向主站送数。
5、 该装置的时钟系统采用实时时钟芯片，具有时间精度高，系统资源消耗 低等特点，能够为装置提供实时的时钟数据，主站的时钟同步功能可以同步该装 置的时钟，时钟同步时具有通信延迟补偿功能。
6、 该装置采用小型化装置设计，各路信号输入点(开入量)及装置运行状 态等信号都通过信号灯显示，体积结构小(大小与多功能电表相当)，适应能力
强，安装调试方便。
图l是本新型的电原理框图；图2是图1中的电流、电压采样电路图； 图3是图1中的遥信采样电路图。
具体实施方式
图1示出，本新型包括，单片机，所述单片机为Atmegal28单片机；还具有， 电流、电压采样电路主要由芯片MAX125组成，与单片机连接，采集电压互感 器、电流互感器的电压、电流数据，采集水电站的水位、流量信号，并将其传送 至单片机；参见图2，交流电压、电流经互感器变换成小信号，经跟随器，送到 A/D采样。232电平接口电路顺次连接232电平转换电路以及光偶隔离保护电 路后与单片机串口 l连接，作为单片机与主机之间的直连串口通信通道；数据存 储电路主要由AT45DB081芯片组成，与单片机连接；485接口或422接口电路 顺次连接浪涌保护电路、485转换电路以及光偶隔离电路后与单片机串口2连接， 采集多功能电表和脉冲表的电能量数据，将其传送至单片机、存入AT45DB081 芯片中、供主机召唤；串口扩展电路主要由芯片TLC16C552组成，与单片机连 接；GPRS模块与串口扩展电路连接，作为单片机与主机之间的通信通道；电 话线接口电路经调制解调器与串口扩展电路连接，作为单片机与主机之间的电 话拨号通信通道；遥信采样电路与单片机连接，采集多路遥信输入量，并将采 集信号传送至单片机。参见图3，开关量经隔离，TVS保护电路，然后用光耦进 行隔离、电平转换，信号送到CPU进行采样。16MHz有源晶振与单片机连接； 看门狗由芯片MAX705组成，与单片机连接；实时时钟由芯片DS1302Z组成，
与单片机连接。
图1中，AC/DC模块的作用是将交流电(市电)转换为低压直流电，为设备 内部的模块及外围电路提供电源。485接口与422接口共用，根据需要可接485 接口或者422接口。
上述光偶保护电路、232电平转换电路、232电平接口电路，以及光偶转换 电路、485转换电路、浪涌保护电路、485接口或422接口电路均为现有技术。
权利要求1、一种节能调度系统综合数据采集终端，包括，单片机，其特征是所述单片机为Atmega128单片机；还具有，电流、电压采样电路主要由芯片MAX125组成，与单片机连接，采集电压互感器、电流互感器的电压、电流数据，采集水电站的水位、流量信号，并将其传送至单片机；232电平接口电路顺次连接232电平转换电路以及光偶隔离保护电路后与单片机串口1连接，作为单片机与主机之间的直连串口通信通道；数据存储电路主要由AT45DB081芯片组成，与单片机连接；485接口或422接口电路顺次连接浪涌保护电路、485转换电路以及光偶隔离电路后与单片机串口2连接，采集多功能电表和脉冲表的电能量数据，将其传送至单片机、存入AT45DB081芯片中、供主机召唤。
2、 根据权利要求1所述节能调度系统综合数据采集终端，其特征是还具有，串口扩展电路主要由芯片TLC16C552组成，与单片机连接； GPRS模块与串口扩展电路连接，作为单片机与主机之间的通信通道； 电话线接口电路经调制解调器与串口扩展电路连接，作为单片机与主机之间的电话拨号通信通道。
3、 根据权利要求2所述节能调度系统综合数据采集终端，其特征是还具有，遥信采样电路与单片机连接，采集多路遥信输入量，并将采集信号传送至 单片机。
4、 根据权利要求3所述节能调度系统综合数据采集终端，其特征是还具有，16MHZ有源晶振与单片机连接；看门狗由芯片MAX705组成，与单片机连接；实时时钟由芯片DS1302Z组成，与单片机连接。
专利摘要一种节能调度系统综合数据采集终端，属采集小水电站的电量遥测、水位、流量、遥信等信号、并上传至调度系统主机的智能数据采集装置。包括Atmega128单片机；电流、电压采样电路主要由芯片MAX125组成，采集电压互感器、电流互感器的电压、电流数据，采集水电站的水位、流量信号，将其传送至单片机；作为单片机与主机之间的直连串口通信通道的232电平接口电路；由AT45DB081芯片组成的数据存储电路；485接口或422接口电路；采集多功能电表和脉冲表的电能量数据，将其传送至单片机、存入AT45DB081芯片中、供主机召唤。它能自动采集小水电站的调度数据并上传至调度系统主机，达到节能调度的需要。
文档编号G05B19/04GK201289602SQ20082014138
公开日2009年8月12日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者瀚 冯, 刘定春, 秦毓毅 申请人:四川省电力公司;四川天亿电力自动化技术有限责任公司