一种支持实时控制的配电物联网智能配变终端的制作方法

1.本实用新型涉及配电领域，尤其涉及一种支持实时控制的配电物联网智能配变终端。


背景技术：

2.近年来，电力公司全面提升电网信息化、智能化水平，配电网也由原来的传输电能、服务客户逐步演进为全面感知、数据融合和智能应用的配电物联网阶段。配电物联网是传统工业技术与物联网技术深度融合产生的一种新型电力网络形态，通过配电网设备间的全面互联、互通、互操作，实现配电网精益化管理需求。配电物联网智能终端是配电物联网架构中的状态感知和执行控制主体，通过硬件平台化、软件app(应用程序)化的全新架构，提供配电网的运行状态、设备状态、环境状态及其他辅助信息等基础数据，执行决策命令或就地控制。
3.目前的配电物联网智能终端采用多核arm处理器和linux嵌入式操作系统，并运行于对称多处理(smp)模式。整机的处理性能较高，但实时性差，不支持继电保护、电能质量监测等实时应用功能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种支持实时控制的配电物联网智能配变终端。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种支持实时控制的配电物联网智能配变终端，包括主控模件、与所述主控模件互联的电源模件和交流模件；所述主控模件包括核心板、光耦隔离模块和外联接口；所述光耦隔离模块有两个且分别连接在所述核心板的输入端和输出端，所述电源模件的输入端连接光耦隔离模块；所述外联接口与核心板互联，所述外联接口包括上行通信接口、以太网口、调试串口、下行通信接口，所述上行通信接口和所述以太网口均通过线缆连接到配电自动化主站和iot主站，所述下行通信接口电性连接到智能开关。
7.优选的，所述核心板包括第一apu、与所述第一apu互联的存储器、与所述存储器互联的第二apu。
8.优选的，接收开入信号的所述光耦隔离模块的输出端连接到所述第一apu上；所述调试串口与所述第二apu互联；所述存储器为ddr。
9.优选的，所述外联接口与所述第二apu互联。
10.优选的，所述交流模件包括与所述第一apu互联的模数转换模块、接收交流电压信号和交流电流信号的隔离变换模块、连接在所述模数转换模块和所述隔离变换模块之间的低通滤波模块。
11.优选的，所述电源模件包括接受所述光耦隔离模块传达信号并输出开出信号的继电器。
12.本实用新型的有益效果为：本实用新型中的主控模件采用底板搭配核心板的结构，方便替换、升级，可靠性满足电力领域的要求；本实用新型中的终端采用非对称多处理模式(amp)，既满足现有配电物联网应用要求，也满足实时控制要求，支持继电保护、电能质量等实时应用功能。
附图说明
13.图1为本实用新型所述配变终端的硬件结构图；
14.图2为主控模件的内部结构图；
15.图中标号：1主控模件，11核心板，111第一apu，112存储器，113第二apu，12光耦隔离模块，13外联接口，131上行通信接口，132以太网口，133调试串口，134下行通信接口，2电源模件，3交流模件，31模数转换模块，32低通滤波模块，33隔离变换模块。
具体实施方式
16.下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
17.参照图1和图2，一种支持实时控制的配电物联网智能配变终端，包括主控模件1、与主控模件1互联的电源模件2和交流模件3；主控模件1包括核心板11、光耦隔离模块12和外联接口13；光耦隔离模块12有两个且分别连接在核心板11的输入端和输出端，电源模件2的输入端连接光耦隔离模块12；外联接口13与核心板11互联，外联接口13包括上行通信接口131、以太网口132、调试串口133、下行通信接口134，上行通信接口131和以太网口132均通过线缆连接到配电自动化主站和iot主站，下行通信接口134电性连接到智能开关。
18.在本实施例中，核心板11包括第一apu111、与第一apu111互联的存储器112、与存储器112互联的第二apu113。
19.在本实施例中，接收开入信号的光耦隔离模块12的输出端连接到第一apu111上；调试串口133与第二apu互联；存储器为ddr。
20.在本实施例中，外联接口13与第二apu113互联。
21.在本实施例中，交流模件3包括与第一apu111互联的模数转换模块31、接收交流电压信号和交流电流信号的隔离变换模块33、连接在模数转换模块31和隔离变换模块33之间的低通滤波模块32。
22.在本实施例中，电源模件2包括接受光耦隔离模块12传达信号并输出开出信号的继电器21。
23.工作原理：电源模件2将外部接入的电压信号，转换为装置内部使用12v电源，12v电源为超级电容模组充电，12v经过dc/dc模块转换为5v电源为各模件提供工作电源；正常工作时使用外部电压供电，当外部电源中断时使用超级电容模组供电，掉电时向主控模件1发送掉电信号。
24.本实用新型中使用到的元件：核心板11采用全志a40i处理器，处理器内部集成4个arm cortex
‑
a7核心，主频1.2ghz，核心板11集成1gb ddrl动态随机访问存储器和8gb的emmc存储器，对外提供1路远程通信口、2路rs
‑
485通讯接口、2路rs
‑
232/rs
‑
485可切换接口、1个电力线载波通信接口/1路微功率无线通讯接口、2路以太网接口、4路开关量输入接
口。
25.本实用新型中使用到的元件：主控模件1的处理器芯片内集成4核arm cortex
‑
a7处理器(apu1、apu2、apu3、apu4)，运行于非对称多进程(amp)处理模式，apu1、apu2、apu3核运行linux操作系统，在linux操作系统上部署dock容器引擎，支持微应用容器化部署，apu4核心运行rt
‑
thread操作系统以支持实时采样、计算和控制。
26.开关量输入信号经过光电隔离，然后经由通信总线将状态信息送至主控模件1的实时核apu4；模拟量信号通过交流模件3隔离变换、低通滤波和模数转换后，把采样数据通过spi接口送至主控模件1的实时核apu4，实时核apu4完成模拟量和开入量的同步采样控制，并对采样数据以后进行逻辑处理，当需要控制开关量输出时，实时核心apu4开出信号经过光电隔离后将送至电源模件，控制开出继电器输出控制信号，实时核apu4计算遥测值、判断遥信变位，并把相关二遥信号上送到非实时核侧(apu1
‑
3)，实时核和非实时核之间通过ddr共享内存和核间中断(ipi)通信。
27.主控模件1下行扩展通信用于接入台区的智能开关、电表，采样到的遥信、遥测、电度量经过处理后，通过上行通信通道上送到物联网(iot)主站和配电自动化主站。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。