专利名称：一种配变电能监控终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于供配电领域的电能管理终端，具体是指一种配变电能监控终端。
背景技术：
目前基于输电网、配电网、低压网的多种电能管理终端和系统，这些系统的通信方 式主要采用电话拨号、专线、以太网、230MHz无线网络。随着移动通信技术的高速发展，通过 无线分组业务-码分多址(GPRS/CDMA)通信方式在配电网和低压网远程数据采集方面得到 了广泛的应用，基于GPRS/CDMA通信方式的大客户电力负荷管理系统在全国范围内得到了 大力推广。随着现代嵌入式系统的复杂度越来越高，操作系统已成为嵌入式系统不可缺少的 一部分，嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器和嵌入式操作系统。早期的嵌入式系统硬件 核心是各种类型的8位和16位单片机，而工业级32位ARM内核MPU以其强大的数据处理 能力逐步占据高端市场。基于其强大的数据处理能力，嵌入式系统的功能得到了极大的增强。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种模块化设 计、组网简单、运行可靠、运行费用低的配变电能监控终端。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是包括有中央控制MPU、电源模块、信号 采集模块、自检/维护模块、无功补偿控制模块、人机交互模块、通信模块、报警模块、防盗 模块、数据存储模块。本实用新型通过信号采集模块得到电网中的三相电压，三相电流、正 反向有功/无功功率、功率因数、脉冲量等数据，进而可采集各相电压、电流2到19次的谐 波含量等电量参数，采集信号经中央控制MPU统计后可得出瞬时功率、累计电量、电压合格 率统计、功率因数合格率统计、极值统计、失压失流断相统计、停电统计、谐波计算和分析等 分析结果，对于异常、越限的统计分析结果处理器发出报警信号至报警模块，由报警模块对 相关人员进行告警，必要时向主站发出报警信号，数据存储模块可存贮实时数据和当前数 据以及各种日曲线数据，在日末形成各种历史日数据，在月末形成各种历史月数据，历史月 数据存贮时间不少于6个月，配变计量监测控制终端的时间通过通信模块输出的同步时间 信号校定，在采集信号上加上时间信息。配变计量监测控制终端采集完的数据通过通信模 块以无线网络形式上传给主站计算机，人机交互模块可对重要参数进行现场修改及对信息 的查询，自检模块能自动诊断终端主板、I/O板、通信模块、时钟异常，支持远程升级终端软 件，具有自检和自恢复功能，无功补偿控制模块可按设置的目标功率因数值对电容器组进 行自动投切，实现无功功率就地平衡，防盗模块采用独立结构的模块化设计，与终端组成一 个整体，安装简单，功耗低，对非法接近配变及其电力设施的人员给予警示和阻吓。进一步设置是还包括有红外/RS232接口模块，本设置通过红外/RS232接口可与 PC机、掌机等进行通讯，完成编程、参数设置和抄表，也可对终端设置/查询各类信息，设置操作具有口令保护。进一步设置是还包括有RS485接口模块。本终端的RS485 口可以配置为级联接 口，实现互相连接，构成级联采集，其中一台为主终端模式，其余为从终端模式，共享主终端 的远程通讯通道。进一步设置所述的通信模块为基于GPRS/CDMA网络的Modem。通过本设置，可直 接应用通过无线分组业务-码分多址(GPRS/CDMA)通信方式在配电网和低压网远程数据采 集，运行可靠性安全性好，稳定性高。进一步设置是所述的中央控制MPU为采用工业级32位ARM为内核的MPU。本设置 采用工业级32位ARM为内核的MPU相较于传统的8位和16位的单片机，其数据处理能力 强，使得本实用新型的嵌入式系统的功能得到了极大的增强。进一步设置是所述的人机交互模块包括有键盘和IXD显示屏。本设置采用键盘输 入，显示屏显示技术成熟，可靠性高，成本低。进一步设置是所述的数据存储模块为FLASH闪存。本设置，采用采用FLASH闪存 作用数据存储模块容量大、体积小。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步介绍。
图1本实用新型具体实施方式
原理方框图；图2本实用新型具体实施方式
在配变管理系统中的接入图；图3本实用新型具体实施方式
远程升级原理图。
具体实施方式
如图1所示的本实用信息的具体实施方式
，包括有中央控制MPU、电源模块、信号 采集模块、自检/维护模块、无功补偿控制模块、人机交互模块、通信模块、报警模块、防盗 模块、数据存储模块。本实用新型通过信号采集模块得到电网中的三相电压，三相电流、正 反向有功/无功功率、功率因数、脉冲量等数据，进而可采集各相电压、电流2到19次的谐 波含量等电量参数，采集信号经中央控制MPU统计后可得出瞬时功率、累计电量、电压合格 率统计、功率因数合格率统计、极值统计、失压失流断相统计、停电统计、谐波计算和分析等 分析结果，对于异常、越限的统计分析结果处理器发出报警信号至报警模块，由报警模块对 相关人员进行告警，必要时向主站发出报警信号，数据存储模块可存贮实时数据和当前数 据以及各种日曲线数据，在日末形成各种历史日数据，在月末形成各种历史月数据，历史月 数据存贮时间不少于6个月，配变计量监测控制终端的时间通过通信模块输出的同步时间 信号校定，在采集信号上加上时间信息。配变计量监测控制终端采集完的数据通过通信模 块以无线网络形式上传给主站计算机，人机交互模块可对重要参数进行现场修改及对信息 的查询，自检模块能自动诊断终端主板、I/O板、通信模块、时钟异常，支持远程升级终端软 件，具有自检和自恢复功能，无功补偿控制模块可按设置的目标功率因数值对电容器组进 行自动投切，实现无功功率就地平衡，防盗模块采用独立结构的模块化设计，与终端组成一 个整体，安装简单，功耗低，对非法接近配变及其电力设施的人员给予警示和阻吓。此外，本实施例还包括有红外/RS232接口模块和RS485接口模块，通过红外/RS232接口可与PC机、掌机等进行通讯，完成编程、参数设置和抄表，也可对终端设置/查询 各类信息，设置操作具有口令保护。RS485 口可以配置为级联接口，实现互相连接，构成级联 采集，其中一台为主终端模式，其余为从终端模式，共享主终端的远程通讯通道。此外，本实施例所述的通信模块为基于GPRS/CDMA网络的Modem，因此可直接应用 通过无线分组业务-码分多址(GPRS/CDMA)通信方式在配电网和低压网远程数据采集，运 行可靠性安全性好，稳定性高。本实施例所述的的中央控制MPU为采用工业级32位ARM为内核的MPU。本设置采 用工业级32位ARM为内核的MPU相较于传统的8位和16位的单片机，其数据处理能力强， 使得本实用新型的嵌入式系统的功能得到了极大的增强。此外，本实施例所述的人机交互模块包括有键盘和IXD显示屏。本设置采用键盘 输入，显示屏显示技术成熟，可靠性高，成本低。当然本实用新型还可以采用触摸屏作为人 机交互模块。本实施例所述的数据存储模块为FLASH闪存，采用采用FLASH闪存作用数据存储 模块容量大、体积小。如图2所示的本实用新型的接入图所示，综合配电箱的无功补偿模块、防盗模块、 环境控制模块、电能分配模块的信号输出端分别与本实用新型的配变电能计量监测终端的 输入端连接，采集数据经由中央控制MPU统计分析，并将数据信息通过通讯模块发送至后 台配电管理系统，实现综合配电箱运行管理的数字化。通过RS485接口可与其他终端相互 连接，构成级联采集，其中一台为主终端模式，其余为从终端模式，共享主终端的远程通讯 通道。如图3所示的远程升级原理图所示系统通过通信模块从远程前置机下载升级代 码，并保存在FLASH闪存内，中央控制MPU执行命令中的擦除和复制命令实现对FLASH闪存 的代码更新。
权利要求一种配变电能监控终端，其特征在于包括有中央控制MPU、用于供电的电源模块以及数据连接于中央控制MPU上的信号采集模块、自检/维护模块、无功补偿控制模块、人机交互模块、通信模块、报警模块、防盗模块和数据存储模块。
2.根据权利要求1所述的种配变电能监控终端，其特征在于还包括有红外/RS232接 口模块。
3.根据权利要求1所述的种配变电能监控终端，其特征在于还包括有RS485接口模块。
4.根据权利要求1或2或3所述的种配变电能监控终端，其特征在于所述的通信模 块为基于GPRS/CDMA网络的调制解调器。
5.根据权利要求4所述的种配变电能监控终端，其特征在于所述的中央控制MPU为 采用工业级32位ARM为内核的MPU。
6.根据权利要求5所述的种配变电能监控终端，其特征在于所述的人机交互模块包 括有键盘和IXD显示屏。
7.根据权利要求6所述的种配变电能监控终端，其特征在于所述的数据存储模块为 FLASH闪存。
专利摘要本实用新型公开了一种配变电能监控终端，包括有中央控制MPU、电源模块、信号采集模块、自检/维护模块、无功补偿控制模块、人机交互模块、通信模块、报警模块、防盗模块、数据存储模块。本实用新型基于模块化设计，具有组网简单、运行可靠、运行费用低等优点。
文档编号H02J13/00GK201584810SQ200920197588
公开日2010年9月15日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者刘春强, 叶方彬, 张洪江, 李峰峰, 欧建有, 潘如海, 王和忠, 王梃, 谢鹏林, 赵建网 申请人:浙江昌泰科技股份有限公司