一种配电终端新型人机接口设备的制作方法

文档序号:11560882阅读:358来源:国知局

本实用新型涉及配电网技术领域,具体涉及一种配电终端新型人机接口设备。



背景技术:

近年来,由于我国对基础设施领域加大投资力度,配电网作为国民经济和社会发展的重要公共基础设施也迎来了一个蓬勃发展的新时期。而配电自动化系统的可靠和稳定运行依托于大量安装在现场的配电终端设备(包括馈线终端设备FTU、开闭所终端设备DTU),因此配电终端能否稳定可靠的运行决定了配电网建设的成功与否,其稳定性及可靠性也逐渐成为大家关心研究的热点。

为提高配电终端产品本身的可靠性和稳定性,许多设备厂家及研发人员都投入了的大量的精力,就设备本身进出口等重要组成部分做了一些很有成效的研究。

而作为配电终端的人机接口部分,却经常被研究人员忽略。作为配电终端,人机接口部分包含液晶显示、按键指示等重要信息,是提供设备运行状态显示,施工测试,现场维护等功能的重要接口。

而目前常见的配电终端从节省成本及易于控制等角度大多采用配电终端主控CPU直接控制人机接口,但经过设备长期现场运行检验发现,这种控制方式存在以下弊端,1、由于配电终端主控CPU直接控制人机接口,大量液晶显示程序会占用配电终端主控CPU负荷,严重影响配电终端主控CPU的保护等程序的运行速度;2、随着液晶程序的复杂程度增加,占用配电终端主控CPU系统的FLASH容量和RAM内存容量,影响系统的内存分配利用;3、控制液晶显示,指示灯,拨码等信号,需要配电终端主控CPU扩展到人机显示接口的接线数量过多,接线较为复杂;4、由于配电终端主控CPU到人机接口显示之间采用并行总线扩展,较长的总线距离会增加配电终端主控CPU驱动的负担,同时为干扰源引入埋下的隐患;5、液晶显示没有控制调节电路,液晶整体功耗较大,从而增加整机的功耗;6、人机接口电路没有增加相应的抗干扰措施,按键面板、通讯接口电路易受到来自外部的干扰,例如人体静电,开关动作等产生的干扰,并且将外部干扰引入配电终端主控CPU控制系统,从而造成整个配电终端运行异常。



技术实现要素:

针对配电终端的人机接口设备与配电终端共用CPU所存在的问题,本申请提供一种配电终端新型人机接口设备,其包含独立的从CPU电路和RS485通讯电路;

人机接口设备的从CPU通过RS485通讯电路与配电终端的主CPU通信。

一种实施例中,人机接口设备还包括光电隔离电路,光电隔离电路的输入端耦合至从CPU的输出端,光电隔离电路的输出端耦合至RS485通讯电路的输入端。

一种实施例中,人机接口设备还包括液晶显示器和第一滤波电路,第一滤波电路的输入端耦合至从CPU的输出端,第一滤波电路的输出端耦合至液晶显示器的输入端。

一种实施例中,人机接口设备还包括按键输入电路、拨码输入电路和防抖电路;

防抖电路的输入端分别耦合至所述按键输入电路和拨码输入电路的输出端,所述防抖电路的输出端耦合至所述从CPU的输入端。

一种实施例中,人机接口设备还包括第二滤波电路和指示灯驱动电路;

第二滤波电路的输入端耦合至从CPU,第二滤波电路的输出端耦合至指示灯驱动电路。

一种实施例中,人机接口设备还包括直流电源输入电路和隔离电源电路,直流电源输入电路的输出端分别耦合至从CPU和隔离电源电路的输入端,隔离电源电路的输出端分别耦合至光隔离电路和RS485通讯电路的输入端。

一种实施例中,人机接口设备还包括调节电路,调节电路的输入端耦合至从CPU,调节电路的输出端耦合至液晶显示器。

依据上述实施例的配电终端,本实用新型存在以下效果:

1)本实用新型的人机接口设备采用独立的从CPU控制,不占用配电终端的主控CPU负荷及内存等资源;

2)本实用新型的人机接口设备程序独立运行,极大的减小了对配电终端主控CPU控制的影响;

3)本实用新型的人机接口设备采用串行RS485差分接口,减少了配电终端的主控CPU到人机接口的数据线,提高抗干扰能力;

4)本实用新型的人机接口设备具有液晶背光调节电路,可主动的调节液晶背光及亮度,从而降低了整机的功耗,并延长了液晶的使用寿命;

5)本实用新型的人机接口设备内部采用了大量抗干扰措施,如采用隔离电源、滤波电路,防抖电路等,极大的增加了系统的稳定性和可靠性;

6)本实用新型的人机接口设备集中的液晶控制、按键控制、拨码采集及指示灯显示功能,具有较高的集成度。

附图说明

图1为配电终端人机接口设备结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本例提供一种配电终端新型人机接口设备,其原理图如图1所示,人机接口设备包括独立的从CPU001和RS485通讯电路002,从CPU001通过RS485通讯电路002与配电终端的主CPU2通信,其中,从CPU001包含CPU正常运行的最小系统、复位电路、FLASH、SRAM等器件,保证系统的正常运行;另外,人机接口设备的从CPU001与配电终端的主CPU2之间通过RS485通讯,使得主CPU2和人机接口设备之间的接线简单。

进一步,为了防止人机接口设备的RS485通讯电路002对从CPU001电路的干扰,本例的人机接口设备还包括光电隔离电路003,光电隔离电路003一端耦合至从CPU001,另一端耦合至RS485通讯电路002。

进一步,人机接口设备还包括液晶显示器004和第一滤波电路005,第一滤波电路005的输入端耦合至从CPU001的输出端,第一滤波电路005的输出端耦合至液晶显示器004的输入端,第一滤波电路005主要是完成从CPU001输出的数据及控制总线的滤波功能,然后将滤波后的信息输出至液晶显示器004,防止干扰对液晶产生不利影响,液晶显示器004内置的接口驱动电路被驱动后完成显示的功能。

进一步,为了对液晶显示器004的背光及亮度进行调节,本例的人机接口设备还包括调节电路006,调节电路006的输入端耦合至从CPU001,调节电路006的输出端耦合至液晶显示器004,调节电路006将从CPU001输出的背光及亮度数据进行调节后输出至液晶显示器004,达到主动调节液晶显示器004的背光及亮度,从而降低了整机的功耗,并延长了液晶显示器004的使用寿命。

进一步,人机接口设备还包括按键输入电路007、拨码输入电路008和防抖电路009;防抖电路009的输入端分别耦合至按键输入电路007和拨码输入电路008的输出端,防抖电路009的输出端耦合至从CPU001的输入端;防抖电路009对按键输入电路007输入的按键信息及拨码输入电路008输入的拨码信息进行硬件防抖处理,滤除干扰信息,保证其输出的可靠性。

进一步,人机接口设备还包括第二滤波电路010和指示灯驱动电路011;第二滤波电路010的输入端耦合至从CPU001,第二滤波电路010的输出端耦合至指示灯驱动电路011,第二滤波电路010对从CPU201输出的指示灯控制信号进行滤波处理,并将滤波后的控制信号输出至指示灯驱动电路011,指示灯驱动电路011根据控制信号驱动指示灯,实现指示灯的点亮和熄灭。

进一步,人机接口设备还包括直流电源输入电路012和隔离电源电路013,直流电源输入电路012的输出端分别耦合至从CPU001和隔离电源电路013的输入端,隔离电源电路213的输出端分别耦合至光隔离电路003和RS485通讯电路002的输入端;直流电源输入电路012对整个人机接口设备提供供电电源,由于配电终端的不同,其对外提供的电压也各不相同,满足直流电压5V至电压48V之间的输入均能保证人机接口设备的正常工作,隔离电源电路013对直流电源输入电路012输出的电源先进行隔离,然后再将隔离后的电源分别为RS485通讯电路002和光电隔离电路203供电,防止由于RS485通讯电路002的干扰而串扰到从CPU001的控制系统。

本申请的配电终端,由于人机接口设备与配电终端各自拥有独立的CPU,使得人机接口不占用配电终端主控制CPU的负荷及内存等资源,极大的减小了对配电终端主控制CPU的影响,提高了整个配电终端的稳定性和可靠性。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述,只是用于帮助理解本实用新型,并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员,依据本实用新型的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

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