一种带有智能通信模块的操显仪的制作方法

文档序号:14717419发布日期:2018-06-16 01:48阅读:158来源:国知局

本发明涉及操作以智能通信技术领域,具体涉及一种带有智能通信模块的操显仪。



背景技术:

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的电力设施,它通过变压器将各级电压的电网联系起来,是输配电系统中重要的一环。随着电子信息技术的发展,变电站也在朝智能化自动化发展,具体就是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调,提高变电站安全稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益。

电气控制柜就是把实现变电站智能化自动化的设备合理的组合起来,所以电气控制柜是变电站智能化和自动化的核心,而作为变电站的核心部分,目前还没有一种比较全面高效灵活的设备来进行检验。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种带有智能通信模块的操显仪,完备的输入输出接口、齐全的测量功能、以及各种通信方式能够和电气控制柜内的所有设备进行连接,并通过检验软件对电气控制柜的功能和性能进行检验。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种带有智能通信模块的操显仪,包括:主要由通信模块和数据处理模块、信号采集模块、信号输出模块、电源模块、人机交互界面、通信接口和电气接口组成;

所述数据处理模块与所述通信模块中的第一通信模块相连,以将运行状态信息发送到监控中心,所述第一通信模块和数据处理模块用于处理检验操作设备中所有信息和数据;所述第一通信模块经由第一通信协议以第一数据速率在工作过程网络上发送并接收数据,并且所述第二通信模块被连接以经由第二通信协议以大于第一数据速率的第二数据速率与所述数据处理模块通信;

第二通信模块使处理器与监控中心无线通讯连接,处理器根据编号调取对应的运行状态信息;人机交互模块,与数据处理模块电性连接以显示运行状态信息;

信号采集模块,与所述数据处理模块相连,用于对工作过程网络上的开关量的采集和模拟量的测量;

信号输出模块,用于开关量、模拟量和控制信号的输出;

电源模块用于给检验操作设备提供电源;

人机交互界面用于系统和用户之间进行交互和信息交换;

通信接口和电气接口用于与电气控制柜内的智能化设备进行通信和电气的连接。

本发明的优选实施方式中,所述第一通信模块采用Modbus/TCP协议用于与所述数据处理模块进行通信;所述第一通信模块Modbus协议用于与输入输出模块组内各IO模块进行通信。

本发明的优选实施方式中,所述数据处理模块采用32位MCU。

本发明的优选实施方式中,其特征在于:所述总线驱动电路均采用RS485驱动电路。

应用本发明的实施例,采用灵活的软硬件配置,简单易懂的人机交互界面,全面的通信方案,安全可靠的数据处理能力和输入输出功能,通过模拟电气控制柜的工作环境对其进行检验,提高生产厂家出厂检验的效率,方便使用单位的检修。

附图说明

图1是本发明的带有智能通信模块的操显仪的功能模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例:

如图1所示,一种带有智能通信模块的操显仪,主要由通信模块和数据处理模块、信号采集模块、信号输出模块、电源模块、人机交互界面、通信接口和电气接口组成;

具体的,本发明实施例中,通信模块包括第一通信模块和第二通信模块第一通信模块又对应第一通信协议,且第二通信模块对应的通信协议可以为第一通信协议也可以为第二通信协议,本发明实施例在此不做具体限定。

本发明的具体实现中,数据处理模块与第一通信模块相连,以将运行状态信息发送到监控中心,第一通信模块和数据处理模块用于处理检验操作设备中所有信息和数据;第一通信模块经由第一通信协议以第一数据速率在工作过程网络上发送并接收数据,并且第二通信模块被连接以经由第二通信模块的第二通信协议以大于第一数据速率的第二数据速率与数据处理模块通信;通过设置第一通信模块和第二通信模块的数据速率差异,能够及时的解决数据流量较大的时候数据接收的速率小于数据发送的速率,防止数据处理出现瓶颈,导致数据无法及时传达出去。

本发明实施例中,可以将工作过程中的数据进行编号处理,例如根据接收到的时间顺序进行编号,例如,将一秒接收到的数据作为一个编号,这样就以时间为单位对数据进行编号,编号后将每一个第二通信模块使处理器与监控中心无线通讯连接,处理器根据编号调取对应的运行状态信息;人机交互模块,与数据处理模块电性连接以显示运行状态信息;通过采用时间对数据进行编号在数据处理失败的同时,能够及时看到数据处理失败的时间,起到对处理数据的追溯作用。

另外,本发明的一种实现方式中,信号采集模块,与数据处理模块相连,用于对工作过程网络上的开关量的采集和模拟量的测量;信号输出模块,用于开关量、模拟量和控制信号的输出;将信号采集模块和输出模块在功能实现上进行划分模块处理。且采用电源模块用于给检验操作设备提供电源;人机交互界面用于系统和用户之间进行交互和信息交换;通信接口和电气接口用于与电气控制柜内的智能化设备进行通信和电气的连接。

需要说明的是,信号采集模块主要是对开关量的采集和对模拟量(温度、湿度、电流、电压)的测量。信号采集模块通过把采集到的和测量到信号经过预处理后经CAN通信上传给通信和数据处理模块进行进一步的分析和处理。CAN通信具有抗干扰能力强和传输稳定的特点,保证信号采集的正确性,采集到的数据通过和电气控制柜所带设备采集到的结果进行比对,从而来检验电气控制柜在这方面是否工作正常。

信号输出模块主要用于开关量、模拟量和控制信号的输出,这些信号的电平等级和电流等级与电气控制柜内设备的要求是匹配的,并且还留有余量,模拟变电站工作环境。如:可以输出电压和电流来模拟电压互感器和电流互感器的输出给变压器保护装置。信号输出模块通过CAN通信方式接受来自通信和数据处理模块的指令,根据其指令进行对外输出。这些输出信号可以提供给电气控制柜内的相关设备、模拟其工作的电气环境,检验其应对能力

可以理解的是,本发明的一种实现方式中,第一通信模块采用Modbus/TCP协议用于与数据处理模块进行通信;第一通信模块Modbus协议用于与输入输出模块组内各IO模块进行通信。一种实施例中,数据处理模块采用32位MCU,且总线驱动电路均采用RS485驱动电路。

通信接口和电气接口支持RS232、RS485、以太网,以及各种电气等级的物理连接要求,用于与电气控制柜内的智能化设备进行通信和电气的连接,为检验提供物理连接的前提。

该电气控制柜的检验操作设备可以实现以下功能:一、采集功能:能够实现对电气量、非电气量(压力、湿度、温度等)的测量,能对开关量进行监视,检验电气控制柜相关数据和变位信号是否正常。二、输出功能:输出模拟量和开关量信号,提供给电气控制柜模拟电气控制柜的工作环境。三、通信功能:RS232、RS485、以太网(光口和电口)通信接口通信配合其安装软件使用能够对外支持IEC 60870-5-104、IEC 60870-5-104和IEC61850协议。四、模拟演示功能:通信和数据处理模块作为核心,配合其他模块通过信号采集模块、信号输出模块和通信功能模拟电气控制柜的变电站工作环境,包括:模拟量、数字量、站内站外通信、远方就地控制以及应对突发故障的处理能力,从而达到检验电气控制柜的目的。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个......”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,这里所称得的存储介质,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

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