基于rs485协议的分布式同步采样测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，包括电流采样及处理单元、电压采样及处理单元、现场集中器和变电站应用服务器，所述的电流采样及处理单元与电压采样及处理单元均与所述的现场集中器相连接，所述的现场集中器与所述的变电站应用服务器相连接；所述的电流采样及处理单元包括依次相连的电流互感器CT及采样处理单元，所述的电压采样及处理单元包括依次相连的电压互感器PT及采样处理单元。该采样测量系统，控制器与现场集中器通过RS485接口相连接，以RS485协议实现通信，从而缩短电缆长度、减少相伴误差、便于维护。
【专利说明】基于RS485协议的分布式同步采样测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力测量【技术领域】，其具体涉及一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统。
【背景技术】
[0002]现有的测量采集装置一般都是将电流互感器CT、电压互感器PT通过电缆与测量单元相连接，由测量单元经过运算处理给出测量数据，但其存在以下不足:(I)信号电缆长，造成电压降大，相位测量误差大；(2)现场施工工作量大；(3)维护困难。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，控制器与现场集中器通过RS485接口相连接，以RS485协议实现通信，从而缩短电缆长度、减少相伴误差、便于维护。
[0004]为了达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，包括电流采样及处理单元、电压采样及处理单元、现场集中器和变电站应用服务器，所述的电流采样及处理单元与电压采样及处理单元均与所述的现场集中器相连接，所述的现场集中器与所述的变电站应用服务器相连接；所述的电流采样及处理单元包括依次相连的电流互感器CT及采样处理单元，所述的电压采样及处理单元包括依次相连的电压互感器PT及采样处理单元；所述的采样处理单元包含模数转换芯片ADC、现场可编程门阵列FPGA、控制器及单片机，所述的模数转换芯片ADC、现场可编程门阵列FPGA和控制器依次连接，所述的单片机与所述的现场可编程门阵列FPGA相连接；所述的控制器和现场集中器均包括RS485接口，二者通过RS485接口相连接。
[0006]作为上述方案的优选，所述的电流采样及处理单元为多个。
[0007]作为上述方案的优选，所述的电压采样及处理单元为多个，电流采样及处理单元的个数大于电压采样及处理单元的个数。
[0008]作为上述方案的优选，其特征在于，所述的单片机的型号为STM32。
[0009]作为上述方案的优选，所述的现场集中器与所述的变电站应用服务器通过光纤相连接。
[0010]由于具有上述结构，本实用新型相比现有技术具有以下优点:
[0011]1、本实用新型提供的一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，控制器与现场集中器通过RS485接口相连接，以RS485协议实现通信，从而缩短电缆长度、减少相伴误差、便于维护。
[0012]2、本实用新型提供的一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，具有多个电流采样及处理单元和电压采样及处理单元，使采样数据更全面。
[0013]3、本实用新型提供的一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，现场集中器与变电站应用服务器之间通过光纤连接，使采样数据有效传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型实施例一的结构框图；
[0016]图2为本实用新型实施例二的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]如图1所示，本实用新型提供一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，包括电流采样及处理单元、电压采样及处理单元、现场集中器和变电站应用服务器，所述的电流采样及处理单元与电压采样及处理单元均与所述的现场集中器相连接，所述的现场集中器与所述的变电站应用服务器通过光纤相连接；所述的电流采样及处理单元包括依次相连的电流互感器CT及采样处理单元，所述的电压采样及处理单元包括依次相连的电压互感器PT及采样处理单元；所述的采样处理单元包含模数转换芯片ADC、现场可编程门阵列FPGA、控制器及型号为STM32的单片机，所述的模数转换芯片ADC、现场可编程门阵列FPGA和控制器依次连接，所述的型号为STM32的单片机与所述的现场可编程门阵列FPGA相连接；所述的控制器和现场集中器均包括RS485接口，二者通过RS485接口相连接。
[0019]本实用新型提供的一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，控制器与现场集中器通过RS485接口相连接，以RS485协议实现通信，从而缩短电缆长度、减少相伴误差、便于维护；现场集中器与变电站应用服务器之间通过光纤连接，使采样数据有效传输。
[0020]本实用新型提供的一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统的工作原理为:由现场集中器发送同步码到控制器、给出采样命令，控制器发送控制信号到现场可编程门阵列FPGA，现场可编程门阵列FPGA接收控制信号后启动模数转换芯片ADC进行采样；模数转换芯片ADC将从电流互感器CT采样的电流和从电压互感器PT采样的电压的模拟信号转化成数字信号，将转化成数字信号的电流、电压采样离散值传输到现场可编程门阵列FPGA中进行暂存，当采样结束后，暂存在可编程门阵列FPGA中的电流、电压采样离散值进入单片机中处理成电流、电压有效值和相位值，该电流、电压有效值和相位值通过可编程门阵列FPGA传输到控制器，再通过RS485接口以RS485协议从控制器传输到现场集中器，最后通过光纤传输到变电站应用服务器。
[0021]如图2所示，所述的电流采样及处理单元为2个，所述的电压采样及处理单元为I个。具有多个电流采样及处理单元使采样数据更全面。
[0022]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，其特征在于，包括电流采样及处理单元、电压采样及处理单元、现场集中器和变电站应用服务器，所述的电流采样及处理单元与电压采样及处理单元均与所述的现场集中器相连接，所述的现场集中器与所述的变电站应用服务器相连接；所述的电流采样及处理单元包括依次相连的电流互感器CT及采样处理单元，所述的电压采样及处理单元包括依次相连的电压互感器PT及采样处理单元；所述的采样处理单元包含模数转换芯片ADC、现场可编程门阵列FPGA、控制器及单片机，所述的模数转换芯片ADC、现场可编程门阵列FPGA和控制器依次连接，所述的单片机与所述的现场可编程门阵列FPGA相连接；所述的控制器和现场集中器均包括RS485接口，二者通过RS485接口相连接。
2.根据权利要求1所述的基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，其特征在于，所述的电流采样及处理单元为多个。
3.根据权利要求2所述的基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，其特征在于，所述的电压采样及处理单元为多个，电流采样及处理单元的个数大于电压采样及处理单元的个数。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，其特征在于，所述的单片机的型号为STM32。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的基于RS485协议的分布式同步采样测量系统，其特征在于，所述的现场集中器与所述的变电站应用服务器通过光纤相连接。
【文档编号】G08C23/06GK203405502SQ201320442198
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】李志军 申请人:武汉朗德电气有限公司