数字信号线智能配线装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种数字信号线智能配线装置，其设置于数字信号线网络中的各个节点站，包括采集单元、主控单元和配线单元；通过采集单元对本节点站相关的通信线路的通信状态进行自动检测，主控单元根据检测结果判断某条通信线路出现故障时，控制配线单元对该通信线路的数字信号线进行切换，从而消除通信故障，保证相应节点站之间的正常通信。可见，本申请实施例实现了对电力通信网络数字信号线的自动检修，降低误操作概率，提高了通信维护效率，解决了现有技术的问题。
【专利说明】 数字信号线智能配线装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及变电站维护【技术领域】，尤其涉及一种数字信号线智能配线装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电力系统设备自动化程度的不断提升，各变电站及其通信线路构成的电力通信网络也得到快速发展，并向智能化不断深入。智能电网不仅要求安全、可靠、尽量不出故障，还要求在故障产生后能自动处理。其中，作为电力通信的基础承载网络的数字信号线网络，其运行及维护仍处于人工操作阶段，尤其在数字信号线及配线网络节点(变电站)分布分散的现状下，对数字信号线进行人工检修、维护不仅费时费力，还易发生误操作，严重降低了电力通信网络的速度、安全性及可靠性。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本申请目的在于提供一种数字信号线智能配线装置，以解决现有对电力通信网络数字信号线的人工检修维护方式费时费力、易发生误操作的问题。
[0004]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案:
[0005]一种数字信号线智能配线装置，设置于数字信号线网络中的各个节点站，包括:采集单元、主控单元和配线单元；
[0006]所述采集单元用于:采集本节点站与其他节点站之间的通信状态信息；
[0007]所述主控单元包括第一控制模块；
[0008]所述第一控制模块与所述采集单元连接，用于根据所述通信状态信息判断本节点站与其他节点站之间的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则生成第一切换指令；
[0009]所述配线单元用于:根据切换指令切换本节点站的通信端口与数字信号线的连接关系，以保证本节点站与相应的其他节点站之间正常的数据传输；所述切换指令包括所述第一切换指令。
[0010]优选的，所述切换指令还包括第二切换指令；
[0011 ] 所述主控单元还包括第二控制模块；
[0012]所述第二控制模块用于:根据实际应用需求确定本节点站与其他节点站之间的通信关系，并根据所述通信关系生成所述第二切换指令。
[0013]优选的，所述配线单元包括110配线单元，用于通过110打线端接实现所述通信端口与相应的数字信号线的连接。
[0014]优选的，所述110配线单元包括机械联动机构和至少两对插接件；所述插接件包括与所述通信端口一一对应的插接件公头和连接于所述数字信号线一端的插接件母头；
[0015]所述机械联动机构包括步进电机和可伸缩的随动线缆；
[0016]每个所述插接件公头和插接件母头分别与一随动线缆的连接；每一随动线缆与一步进电机连接，[0017]所述步进电机用于在所述切换指令的控制下正转或反转，以控制所述随动线缆的长度，使所述插接件公头或插接件母头运动，实现所述插接件公头与相应的插接件母头的端接；其中，
[0018]不同所述插接件公头的运动轨迹平行且均位于第一平面内；不同所述插接件母头的运动轨迹平行且均位于第二平面内；且，所述第一平面与所述第二平面平行且不重合。
[0019]优选的，所述第一控制模块包括:故障判断模块和线路选择模块；
[0020]所述故障判断模块用于:根据所述通断状态信息判断连接本节点站和其他节点站的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则触发所述线路选择模块；
[0021]所述线路选择模块用于:确定所述存在故障的数字信号线的备用数字信号线，并生成控制所述存在故障的数字信号线与相应的通信端口断开连接、并控制所述备用数字信号线与所述相应的通信端口连接的所述第一切换指令。
[0022]优选的，所述数字信号线智能配线装置，还包括:
[0023]环境监测模块，用于检测本节点站的环境参数。
[0024]优选的，所述数字信号线智能配线装置，还包括:
[0025]电源监测模块，用于对所述数字信号线智能配线装置进行供电管理。
[0026]优选的，所述数字信号线智能配线装置，还包括:
[0027]辅助通信模块，用于提供所述数字信号线智能配线装置的辅助通信接口。
[0028]从上述的技术方案可以看出，本申请提供的数字信号线智能配线装置，通过采集单元对本节点站相关的通信线路的通信状态进行自动检测，主控单元根据检测结果判断某条通信线路出现故障时，控制配线单元对该通信线路的数字信号线进行切换，从而消除通信故障，保证相应节点站之间的正常通信。可见，本申请实施例实现了对电力通信网络数字信号线的自动检修，降低误操作概率，提高了通信维护效率，解决了现有技术的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例一提供的数字信号线智能配线装置的结构框图；
[0031]图2为本申请实施例二提供的数字信号线智能配线装置的结构框图；
[0032]图3为本申请实施例提供的数字信号线智能配线装置中机械联动机构的结构图；
[0033]图4为本申请实施例三提供的数字信号线智能配线装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0035]本申请实施例公开了一种数字信号线智能配线装置，以解决现有对电力通信网络数字信号线的人工检修维护方式费时费力、易发生误操作的问题。
[0036]本申请实施例一提供了一种数字信号线智能配线装置，设置于数字信号线网络中的各个节点站，用于实现本节点站相关的通信线路的自动检修；如图1所示，该装置包括:采集单元100、主控单元200和配线单元300。
[0037]其中，采集单元100用于:采集本节点站与其他节点站之间的通信状态信息。
[0038]主控单元200用于对本数字信号线智能配线装置进行综合控制，其至少包括第一控制模块210 ;第一控制模块210与采集单元100连接，用于根据所述通信状态信息判断本节点站与其他节点站之间的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则生成第一切换指令。
[0039]配线单元300用于:根据切换指令切换本节点站的通信端口与数字信号线的连接关系，以保证本节点站与相应的其他节点站之间正常的数据传输；所述切换指令包括所述第一切换指令。
[0040]通常的，为保证各节点站之间的正常通信，可直接通信的两个节点站之间，设置2条及以上数字信号线；例如，本节点站A与另一节点站B之间设置有数字信号线Al和A2，若当前使用的数字信号线Al出现故障，不能正常进行数据传输时，则通过配线单元进行自动线路切换，将数字信号线Al替换为相应的备用数字信号线A2，即改用A2实现节点站A和B之间的数据传输。
[0041]由上述装置及功能可知，本申请实施例提供的数字信号线智能配线装置，通过采集单元对本节点站相关的通信线路的通信状态进行自动检测，主控单元根据检测结果判断某条通信线路出现故障时，控制配线单元对该通信线路的数字信号线进行切换，从而消除通信故障，保证相应节点站之间的正常通信。可见，本申请实施例实现了对电力通信网络数字信号线的自动检修，降低误操作概率，提高了通信维护效率，解决了现有技术的问题。
[0042]优选的，在上述实施例一的基础上，本申请实施例二提供了另一种数字信号线智能配线装置，设置于数字信号线网络中的各个节点站，用于实现本节点站相关的通信线路的自动检修；如图2所示,该装置包括:采集单元100、主控单元200和配线单元300。
[0043]其中，采集单元100用于:采集本节点站与其他节点站之间的通信状态信息。
[0044]主控单元200用于对本数字信号线智能配线装置进行综合控制，其至少包括第一控制模块210和第二控制模块220 ;第一控制模块210与采集单元100连接，用于根据所述通信状态信息判断本节点站与其他节点站之间的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则生成第一切换指令。第二控制模块220用于:根据实际应用需求确定本节点站与其他节点站之间的通信关系，并根据所述通信关系生成所述第二切换指令。
[0045]配线单元300用于:根据切换指令切换本节点站的通信端口与数字信号线的连接关系，以保证本节点站与相应的其他节点站之间正常的数据传输；所述切换指令包括所述第一切换指令和第二切换指令。
[0046]上述装置的具体工作过程如下:
[0047]I)通过第一控制模块210完成通信故障的判断及处理。
[0048]通常的，为保证各节点站之间的正常通信，可直接通信的两个节点站之间，设置2条及以上数字信号线；例如，本节点站A与另一节点站B之间设置有数字信号线Al和A2，若第一控制模块判定当前使用的数字信号线Al出现故障，不能正常进行数据传输时，则生成第一切换指令，控制配线单元300进行自动线路切换，将数字信号线Al替换为相应的备用数字信号线A2，即改用A2实现节点站A和B之间的数据传输。
[0049]2)通过第二控制模块220根据实际通信需求控制本节点站与其他节点站之间的连接关系。
[0050]例如，对于本节点站A和数字信号线网络中的其他节点站B、C、D等，本节点站A和B之间设置有数字信号线A-B，本节点站A和C之间设置有数字信号线A-C，本节点站A和D之间设置有数字信号线A-D ;若实际应用中，需要本节点站A直接与节点站B和C通信，且不与节点站D进行直接通信，则第二控制模块220生成相应的第二切换指令，使本节点站A相应的通信端口分别与数字信号线A-B和数字信号线A-C连接，且保证本节点站A的任一通信端口均与数字信号线A-D断开，从而满足上述实际通信需求。
[0051]更具体的，第一控制模块210包括:故障判断模块211和线路选择模块212。
[0052]故障判断模块211用于:根据采集单元100采集的所述通断状态信息判断连接本节点站和其他节点站的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则触发线路选择模块212 ；
[0053]线路选择模块212用于:确定所述存在故障的数字信号线的备用数字信号线，并生成控制所述存在故障的数字信号线与相应的通信端口断开连接、并控制所述备用数字信号线与所述相应的通信端口连接的所述第一切换指令。
[0054]例如，故障判断模块211判定连接本节点站A与另一节点站B的数字信号线Al出现故障，则线路选择模块212进一步判断本节点站A与另一节点站B之间的哪一数字信号线可用(空闲且无故障)，若判定其中的数字信号线A2可用，则生成第二控制指令，控制本节点站A的相应通信端口与Al断开，与A2连接，从而消除了节点站A和B之间的通信故障。
[0055]由上述结构及工作过程可知，本申请实施例提供的数字信号线智能配线装置，实现了相应节点站与数字信号网络中其他节点站直接的通信关系自动设置、通信故障自动检修，大大减轻了维护数字信号网络的工作量，省时省力，提高了网络维护效率。
[0056]优选的，本申请实施例提供的数字信号线智能配线装置中，所述配线单元采用110配线单元，用于在所述主控单元的控制下，通过110打线端接实现所述通信端口与相应的数字信号线的连接。
[0057]更具体的，110配线单元包括机械联动机构和插接件。
[0058]所述插接件包括至少两个插接件公头和至少两个插接件母头；所述插接件公头与本节点站的通信端口 一一对应设置，所述插接件母头设置于数字信号线的一端，每个插接件公头可与任一插接件母头匹配对接，实现相应通信端口与数字信号线的连接；通过改变插接件公头和插接件母头的匹配关系，可实现某一通信端口与任意数字信号线的连接，也即实现某一数字信号线与任一通信端口的连接。
[0059]所述机械联动机构用于在主控单元发送切换指令的控制下，实现相应的插接件公头和插接件母头的对接、改变其匹配关系。进一步的，为尽量减小执行部件的体积，本申请实施例优选图3所示结构的机械联动机构，以同时控制多个插接件。
[0060]如图3所示，本申请实施例提供的机械联动机构包括步进电机1、可伸缩的随动线缆2和固定框体3 ;其中，步进电机I有多个，每个插接件公头G以及每个插接件母头M均分别配置一步进电机1，随动线缆2与步进电机I 一一对应，随动线缆2的一端与一插接件公头G或插接件母头M连接，另一端与相应的步进电机I连接。其工作原理为:在主控单元发送的切换指令的控制下，步进电机I进行正转或反转，从而带动与其连接的随动线缆2伸长或缩短，进而使与该随动线缆2连接的插接件公头或插接件母头移动；通过对两个步进电机I的协调控制，可实现相应的一插接件公头和插接件母头的对接或分离。
[0061]在上述基本工作原理的基础上，为实现插接件公头和插接件母头的任意匹配对接，避免“撞车”现象，所述机械联动机构具有如下特征:
[0062]I)固定框架3设置为矩形框，用于控制插接件公头的步进电机I和随动线缆2固定于该矩形框的第一边，用于控制插接件母头的步进电机I和随动线缆2固定于该矩形框的第二边，且所述第一边与第二边相邻。
[0063]2)所有插接件公头的运动轨迹(即固定于固定框架3的第一边的随动线缆2的伸缩轨迹)互相平行，并均位于第一平面SI内；所有插接件母头的运动轨迹(即固定于固定框架3的第二边的随动线缆2的伸缩轨迹)互相平行，并位于第二平面S2内；所述第一平面SI和第二平面S2平行且不重合。例如，可设置为:所有插接件公头的运动轨迹均平行于所述第二边，所有插接件母头的运动轨迹均平行于所述第一边；第一平面SI位于第二平面S2的上方，其间距保证:插接件公头和插接件母头位于第一平面SI的同一垂线上时，恰好能成功对接。
[0064]如图3所示的一种对接状态，插接件公头Gl与插接件母头M2对接，插接件公头G2与插接件母头Ml对接；由于插接件公头Gl、G2与插接件母头Ml、M2的运动轨迹分别位于平行且不重合的平面SI和S2上，故插接件公头Gl与M2对接，不被Ml阻挡，插接件母头Ml亦可与G2对接，不被Gl阻挡。
[0065]由以上叙述可知，本申请实施例采用所述110配线单元进行配线(即执行节点站的通信端口与数字信号线的连接)，可在最大限度上降低配线单元对通信线路造成的损耗，且该线路损耗可通过多种方式进行补偿，如机械联动机构中的随动线缆采用高性能的具有“粘连结构”的传输线缆，以保持线缆运动中线芯之间的距离，从而保证了随动线缆“特性阻抗”的一致性，减少了线路损耗。
[0066]本申请实施例中，采样单元检测到的通信状态信息具体可包括:各条数字信号线是否与通信端口连接、与通信端口连接的数字信号线上是否有数据、本节点站的通信端口是否能接收或发送数据；还可包括机械联动机构中各随动线缆的长度(可用于判断插接件公头与插接件母头是否对接、或判断某一数字信号线是否空闲)等。
[0067]另外，本申请实施例提供三又提供了一种数字信号线智能配线装置；如图4所示，除采集单元100、主控单元200和配线单元300外，该装置还包括分别与主控单元200连接的:
[0068]环境监测模块400，用于检测本节点站的环境参数，如温度监测、浸水监测等；
[0069]电源监测模块500，用于对所述数字信号线智能配线装置进行供电管理，如用于供电的蓄电池的充放电管理、双路供电管理和能量监测等；
[0070]辅助通信模块600，用于提供所述数字信号线智能配线装置的辅助通信接口，如RS232\RS485、WAN等接口，以便随时连接不同的功能设备，实现对数字信号线智能配线装置的功能扩展。
[0071]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0072]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种数字信号线智能配线装置，其特征在于，设置于数字信号线网络中的各个节点站，包括:采集单元、主控单元和配线单元； 所述采集单元用于:采集本节点站与其他节点站之间的通信状态信息； 所述主控单元包括第一控制模块； 所述第一控制模块与所述采集单元连接，用于根据所述通信状态信息判断本节点站与其他节点站之间的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则生成第一切换指令； 所述配线单元用于:根据切换指令切换本节点站的通信端口与数字信号线的连接关系，以保证本节点站与相应的其他节点站之间正常的数据传输；所述切换指令包括所述第一切换指令。
2.根据权利要求1所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于，所述切换指令还包括第二切换指令； 所述主控单元还包括 第二控制模块； 所述第二控制模块用于:根据实际应用需求确定本节点站与其他节点站之间的通信关系，并根据所述通信关系生成所述第二切换指令。
3.根据权利要求1或2所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于，所述配线单元包括110配线单元，用于通过110打线端接实现所述通信端口与相应的数字信号线的连接。
4.根据权利要求3所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于，所述110配线单元包括机械联动机构和至少两对插接件；所述插接件包括与所述通信端口一一对应的插接件公头和连接于所述数字信号线一端的插接件母头； 所述机械联动机构包括步进电机和可伸缩的随动线缆； 每个所述插接件公头和插接件母头分别与一随动线缆的连接；每一随动线缆与一步进电机连接， 所述步进电机用于在所述切换指令的控制下正转或反转，以控制所述随动线缆的长度，使所述插接件公头或插接件母头运动，实现所述插接件公头与相应的插接件母头的端接；其中， 不同所述插接件公头的运动轨迹平行且均位于第一平面内；不同所述插接件母头的运动轨迹平行且均位于第二平面内；且，所述第一平面与所述第二平面平行且不重合。
5.根据权利要求1或2所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于， 所述第一控制模块包括:故障判断模块和线路选择模块； 所述故障判断模块用于:根据所述通断状态信息判断连接本节点站和其他节点站的数字信号线是否存在数据传输故障，如果是，则触发所述线路选择模块； 所述线路选择模块用于:确定所述存在故障的数字信号线的备用数字信号线，并生成控制所述存在故障的数字信号线与相应的通信端口断开连接、并控制所述备用数字信号线与所述相应的通信端口连接的所述第一切换指令。
6.根据权利要求1或2所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于，还包括: 环境监测模块，用于检测本节点站的环境参数。
7.根据权利要求1或2所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于，还包括: 电源监测模块，用于对所述数字信号线智能配线装置进行供电管理。
8.根据权利要求1或2所述的数字信号线智能配线装置，其特征在于，还包括:辅助通信 模块，用于提供所述数字信号线智能配线装置的辅助通信接口。
【文档编号】H04B3/54GK103618562SQ201310690100
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】张国连, 徐国钧, 杨朝阳, 李题印, 屠永伟, 姚海燕 申请人:国家电网公司, 国网浙江杭州市余杭区供电公司