一种实现自动对间隔功能的远程配电监控设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力自动化领域，涉及一种实现自动对间隔功能的远程配电监控设备。
【背景技术】
[0002]电力系统的正常运行离不开实时监控，配电系统亦是如此。随着网络技术的飞速发展，配电监控系统由原来的就地方式发展到云端方式，实现了配电监控系统的远程化，在此基础上可以实现多种应用，如配电系统远程运行维护、大数据共享、能效分析等。远程配电监控系统的可靠性和实用性取决于配电监控系统数据的可靠性，即云端的数据和现场的实时数据是否一致。如何保证这两者的一致性，通常采用的是现场人工对数据的方式，即配电现场由人工在配电监控设备上加数据，在和后台数据进行比对，这样费时费工，而且需要现场人员具备较高的素质。而配电系统可以划分为不同功能的配电间隔，如进线间隔、出线间隔、电容器间隔等。每类间隔的数据基本相同，唯一不同的是间隔名称。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是弥补上述缺陷，提供一种实现自动对间隔功能的远程配电监控设备。
[0004]本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。
[0005]这种实现自动对间隔功能的远程配电监控设备，由主CPU模块，交流电流电压输入模块，存储模块，RS485通讯接口模块，电源模块，指示灯以及自动对间隔模块组成。
[0006]所述主CPU模块用于对输入的交流信号进行采样计算，得到各种电力数据，同时接收RS485通讯模块的通讯报文，并将应答报文通过RS485通讯接口模块发送出去。
[0007]所述交流电流电压输入模块用于对交流电流电压信号进行转换。
[0008]所述的存储模块用于存储仪表配置信息，如通讯地址、调试参数等。
[0009]所述的RS485通讯接口模块用于实现RS485信号的转换及隔离。
[0010]所述的电源模块为整个装置进行供电。
[0011]所述的对间隔模块用于实现上行自动对间隔和下行自动对间隔功能。
[0012]这种实现自动对间隔功能的远程配电监控设备(以下简称“配电监控设备”)的特点是:
所述的配电监控设备都具备一个唯一的标识码，同时也是该设备的通讯地址码，以保证所有不同的配电间隔(一条独立的配电线路即为一个配电间隔)拥有一个不重名的配电监控设备。
[0013]所述的配电监控设备具有三种状态:脱机状态(指配电监控设备未和后台系统建立通讯连接)、联机状态(指配电监控设备已经与后台系统建立通讯连接)、对间隔状态(指配电监控设备正在与后台系统进行对间隔)。
[0014]所述的配电监控设备可以与远程配电监控系统数据采集器(以下简称“数据采集器”)进行自动联机，无需人工干预。
[0015]所述的配电监控设备进入联机状态后，可以通过其自动对间隔模块和云端服务器实现自动对间隔。其自动对间隔方式有自动上行对间隔和自动下行对间隔两种方式。
[0016]本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
[0017]当所述的配电监控设备接收到远程配电监控系统数据采集器发来的“广播自动联机报文”时，采用随机延时后发送“联机应答报文”的方法，实现同一条RS485通讯总线上的同时应答；此时不同装置的“联机应答报文”可能出现碰撞现象。
[0018]上述“联机应答报文”中含有所述的配电监控设备的标识码，数据采集器根据这一标识码可以得到配电监控设备类型、地址等。
[0019]当数据采集器将收到的配电监控设备的“联机应答报文”进行处理后，对所有接收正确的装置发送“数据轮询报文”，并且延时一定时间后再次发送“广播自动联机报文”，直到不再收到任何应答报文为止，此时说明该RS485通讯总线上所有的装置均已进入联机状
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[0020]所述配电监控设备接收到数据采集器发来的“数据轮询报文”后，将实时数据通过“数据应答报文”发送给数据采集器。
[0021]数据采集器将收到的配电监控设备的实时数据发送到云端服务器，云端服务器对数据进行处理后，完成显示、分析、存储等各种功能。
[0022]所述的联机状态的配电监控设备可以通过其对间隔模块和云端服务器实现自动对间隔。
[0023]当采用上行对间隔功能时，现场人工按下对间隔模块上的对间隔按钮，此时配电监控设备自动进入“对间隔状态”，响应的“数据应答报文”中相应的“对间隔状态位”变为1，并且保持10秒钟；云端服务器接收到该“对间隔状态位”为1时，将云端显示的相关数据、主接线图及线路名称变色并闪烁，当该“对间隔状态位”为0时，将云端显示的相关数据、主接线图及线路名称恢复原状。
[0024]当采用下行对间隔功能时，可以在云端服务器上选择想要对间隔的线路，选择“对间隔”功能后，云端服务器将对间隔需求通过数据采集器发送“对间隔报文”到相应的配电监控设备，该配电监控设备接收到请求进入对间隔状态的报文后，自动进入“对间隔状态”，冋时将对间隔t旲块上的指不灯点壳，保持10秒后媳灭。
[0025]所述的配电监控设备自动对间隔模块实现对间隔状态的进入、显示和保持功能。
[0026]本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。
[0027]所述的主CPU模块由MSP430及外围电路构成，采用的通讯信号为MSP430芯片内置的通用异步接收/发送装置(Universual Asynchronous Receiver/Transmitter，缩略词为UART)的通讯信号TXD、RXD，采用MS430内部的A/D转换器采样交流信号。
[0028]所述的交流电流电压输入模块由电流互感器、电压互感器和运算放大电路组成。
[0029]所述的存储模块采用铁电存储器MB85RS64A，保存设备识别码、软件版本信息、电能数据和历史纪录等。
[0030]所述的RS485通讯接口模块由通讯隔离芯片6N137、RS485电平转换芯片65LBC184和外围过压保护电路构成。
[0031]所述的指示灯包括装置运行指示灯、RS485通讯指示灯和电能光脉冲指示灯。
[0032]所述的自动对间隔模块包含上行对间隔按钮、对间隔状态指示灯和对间隔计时器构成。
[0033]所述的MSP430对交流信号进行采样计算，得到配电间隔的电力数据如电流、电压、功率、功率因数和电能等，每个配电监控设备具备一个唯一的标识码，该识别码和其它参数及电能数据被保存在存储模块中。
[0034]所述的MSP430通过其内置的UART和RS485通讯接口模块通讯，接收来自于数据采集器的报文，报文类型有“广播自动联机报文”、“数据轮询报文”和“对间隔报文”，配电监控设备应答报文有“联机应答报文”、“数据应答报文”，所有报文兼容《DL/T645-2007多功能电能表通信协议》并在此基础上进行了扩展。
[0035]所述的配电监控设备具有三种状态:脱机状态(指配电监控设备未和后台系统建立通讯连接)、联机状态(指配电监控设备已经与后台系统建立通讯连接)、对间隔状态(指配电监控设备正在与后台系统进行对间隔)。
[0036]所述的配电监控装置和数据采集器间通过“广播自动联机报文”和“联机应答报文，，进行联机握手进入联机状态。
[0037]所述的配电监控设备和数据采集器间通过“数据轮询报文”和“数据应答报文”将配电监控设备采集的各种数据传到后台系统。
[0038]所述的配电监控设备可以通过其自动对间隔模块和云端服务器实现自动对间隔。
[0039]当采用上行对间隔功能时，现场人工按下对间隔模块上的对间隔按钮，此时配电监控设备自动进入“对间隔状态”，响应的“数据应答报文”中相应的“对间隔状态位”变为1，并且保持10秒钟；云端服务器接收到该“对间隔状态位”为1时，将云端显示的相关数据、主接线图及线路名称变色并闪烁，当该“对间隔状态位”为0时，将云端显示的相关数据、主接线图及线路名称恢复原状。
[0040]当采用下行对间隔功能时，可以在云端服务器上选择想要对间隔的线路，选择“对间隔”功能后，云端服务器将对间隔需求通过数据采集器发送“对间隔报文”到相应的配电监控设备，该配电监控设备接收到请求进入对间隔状态的报文后，自动进入“对间隔状态”，冋时将对间隔t旲块上的指不灯点壳，保持10秒后媳灭。
[0041]本发明与现有技术相比的有益效果是:
本发明通过一种实现自动对间隔功能的远程配电监控设备及其与后台系统之间的通讯联系，实现了远程配电监控设备的自动联机、自动对间隔，其操作简单，易学易用，现场人员只需要进行设备的正确安装及通讯线路的正确连接，大大降低了现场人员的工作难度和强度，同时也提高了整个远程配电监控系统的可靠性和实用性。
【附图说明】
[0042]图1是本发明【具体实施方式】的组成方框图；
图2是图1中自动对间隔模块的原理图。
【具体实施方式】
[0043]下面对照附图对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0044]一种如图1所示的实现自动对间隔功能的远程配电监控设备，由主CPU模块，交流电流电压输入模块，存储模块，RS485通讯接口模块，电源模块，指示灯以及自动对间隔模块组成。通过其与后台系统之间的通讯联系，实现了远程配电监控设备的自动联机、自动对间隔功能。其部件包括:
所述的主CPU模块包含主芯片MSP430及外围电路，采用MSP430芯片内置的通用异步接收/发送装置(UART)的通讯信号，采用MS430内部的A/D转换器采样交流信号。主CPU模块完成数据采集计算、存储、通讯管理等功能。
[0045]所述的电源模块采用脉冲变压器的开关电