電力集中器的製作方法

2023-11-30 12:28:56 1

專利名稱：電力集中器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通信設備，尤其涉及電力系統的通信設備。
背景技術：
電力系統的通信設備中包括有集中器，通常是設置在電錶或電錶終端與電力主站 之間，主要用來實現信息的上傳、下達。現有的集中器的組成，如中國專利CN032^204.4所 公開的一種擴頻載波數據集中器，它包括擴頻載波電路，擴頻載波電路由單片機、串行數據 存儲器、擴頻載波集成電路、功放電路、耦合器、三極體組成，擴頻載波電路與串口轉換晶片 的輸出端相連接，串口轉換晶片的輸入端與計算機PC104的輸出端連接，計算機PC104的輸 入端連接電話線。利用電話網和擴頻載波的傳輸方式進行數據的傳輸，且採用三組相互獨 立的載波模塊進行信號的耦合，以對電網數據的集中控制。現有的集中器的組成及工作原理，如圖1所示，通常包括電源Ia和由該電源Ia供 電而工作的電路系統2a，電源Ia負責將外接市電轉換成電路系統加工作所需的電源；電 路系統加的組成通常又包括主處理器21a、下行通訊單元22a以及GPRS通訊單元23a。 其中，主處理器21a是整個集中器的核心，其主要是根據上、下行所接收到的信號進行處理 以及進行日常的數據抄讀、存儲和處理；下行通訊單元2 主要是負責集中器與電錶或電 表終端之間的通訊，可以選擇電力載波通訊模式或者RS485通訊模式，其與主處理器21a的 關係是從與主的關係；GPRS通訊單元23a構成上行通訊通道，用以完成集中器與電力主站 之間的通信，其主處理器21a的關係也是從與主的關係。可見，現有的上行通訊電路一般採用的是單一的GPRS通訊，由於GPRS通訊本身存 在的一些技術問題，例如GPRS晶片的工作溫度、現場環境的溫度、溼度、GPRS卡槽接觸不 穩定、GPRS本身信號強弱不一致、移動服務主站故障等問題，導致集中器的上行通訊時常出 現掉線，致使集中器與主站的通信發生中斷，不能很好地滿足電力系統通信的實時性要求。並且，現有的集中器一旦發生工作異常甚至停止工作的現象，通常需要派專人到 現場去將集中器進行重複的斷電與重上電以及對GPRS通訊的天線進行移動位置等維護性 操作，這會大大增加系統的維護成本，給諸如供電局之類的電力系統的所有者和/或使用 者帶來損失，並且，由於集中器多數情況是安裝在環境比較惡劣的場地，現場的維護性操作 還會給具體從事維護工作的工作人員帶來危險。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，而提出一種可大大降低維護成本並且提 高現場的維護性操作的安全性的電力集中器。為了實現上述的目的，本發明提出一種電力集中器，包括電源和由該電源供電而 工作的電路系統，該電路系統的組成又包括主處理器、下行通訊部分以及上行通訊部分，該 上行通訊部分包括至少兩種通訊模塊，該些模塊與該主處理器均是通訊連接的，該主處理 器依預先設定的順序自動選擇其自身與其中一種通訊模塊進行通訊連接而實現集中器的上行通信。該上行通訊部分包括一移動通信模塊和至少一網絡通信模塊。該移動通信模塊指GPRS通訊模塊。該網絡通信模塊指無線網絡通訊模塊或有線網絡通訊模塊。該無線網絡通訊模塊指Wi-Fi通訊模塊，該有線網絡通訊模塊指網際網路通訊模 塊。該上行通訊部分還包括一串行通訊模塊。該串行通訊模塊為具有RS232和/或RS485功能的通訊模塊。該些模塊各自均包括微處理器，從而於該主處理器處於異常狀態時，該些模塊各 自均可維繫該電力集中器的上行通信的通訊。該電源具有安全電源的輸入埠，以通過該埠外接一安全電源而提供電路系統 的工作電源。該電源具有48VDC電源的輸入埠。與現有技術相比，採用本發明的電力集中器，通過設置多種的上行通訊模塊，使得 即使在環境較惡劣的情況下，集中器也有一種方式可以實現通訊，大大降低了集中器掉線 的問題，使得集中器的使用基本上可以達到「一勞永逸」的效果，一旦安裝到現場，就能夠順 利使用，可降低設備的維護成本；通過允許採用48VDC輸入，也提高了工作人員進行設備現 場維護的安全性。


圖1是現有的電力集中器的結構框圖。圖2是本發明的電力集中器實施例的結構框圖。
具體實施例方式為了進一步說明本發明的原理和結構，現結合附圖對本發明的優選實施例進行詳 細說明。本發明的電力集中器實施例的結構框圖，如圖2所示，包括電源1和由該電源1 供電而工作的電路系統2 ；電路系統2的組成通常又包括主處理器21、下行通訊模塊22、 GPRS通訊模塊23、串行通訊模塊24、Wi-Fi通訊模塊25以及網際網路通訊模塊26。其中，電源1 功能與現有的集中器中的電源Ia基本一致，但是，增加了 48VDC安全電壓 的輸入埠，以通過該埠外接一 48VDC的安全電源而提供電路系統2的工作電源，從而增 加了整個集中器的安全性和可維護性；主處理器21 功能與現有的集中器中的主處理器21a基本一致；下行通訊模塊22 功能與現有的集中器中的下行通訊單元2 基本一致；GPRS通訊模塊23 功能基本上與現有的集中器中的GPRS通訊單元23a基本一致， 雖然存在多種通訊方式的情況下，GPRS通訊是默認的通訊模式，但是，其內部設有微處理 器，使得GPRS通訊模塊23與主處理器21構成通訊連接，改變了主處理器21與GPRS通訊 模塊23的一種嚴格的主從關係，GPRS通訊模塊23與主處理器21在某種程度上是相互獨立 的，也就是說，GPRS通訊模塊23能夠實現獨立於、而不是必須倚賴於主處理器21來工作在主處理器21處於正常狀態時，GPRS通訊模塊23隻作為集中器與主站之間通訊的一個媒 介，在主處理器21處於異常狀態時，GPRS通訊模塊23能夠獨立於主處理器21而單獨工作， 比如，不依賴於主處理器21而能夠接收來自主站的遙控信號。串行通訊模塊對，這裡的串行通訊主要指RS232/RS485通訊，可為集中器提供擴 展的通訊手段，串行通訊模塊M與主處理器21，類似於上述的GPRS通訊模塊23與主處理 器21，也是一種非嚴格的從主關係，串行通訊模塊M還可以用做集中器的日常調試接口 ；Wi-Fi通訊模塊25，可為集中器提供擴展的通訊手段，使得電力集中器可以通過 一個企業或者是供電局的專用網絡設備所組成的區域網上網，作為集中器通訊的一種後備 模式。Wi-Fi通訊模塊25與主處理器21，類似於上述的GPRS通訊模塊23與主處理器21， 也同樣是一種非嚴格的主從關係，是相互獨立的關係，同樣也可以在主處理器21異常的時 候接收到主站的信息。網際網路通訊模塊26，隨著網絡的普及和人口的密集化，基本上每個集中器安裝的 地方都可以覆蓋在一個網絡之中，將網際網路作為一種上行通訊的手段。網際網路通訊模塊沈 與主處理器21，類似於上述的GPRS通訊模塊23與主處理器21，同樣也是一種非嚴格的從 主關係而且同樣也是一種相對獨立的工作模式，在正常模式下，網際網路通訊模塊沈也是作 為一個集中器與主站的通訊媒體，實現集中器與主站之間數據的正常傳輸。採用本發明的電力集中器，可以構建的電力系統應用，會靈活、方便許多，一般建 議採用如下的選擇步驟Sl 如果是集中器是安裝在一個具有區域網的企業內部的話，可以優先採用 Wi-Fi通訊模式；S2 如果是在城市中，或者是比較現代的地方，可以優先選擇採用Wi-Fi通訊模式 或者網際網路通訊模式，但是為了供電數據的安全性，一般都要採用企業，如供電局的專用網 絡；S3 其它的地方，採用GPRS通訊模式；S4:當一種通訊模式出了問題的時候，集中器將會按照內部的設置自動切換到備 用的通訊模式；S5:當所有的通訊模式都出了問題，集中器出現了長時間的掉線後，在現場，可以 先將集中器的供電切換到48VDC的安全電源，然後再進行集中器的有關維護。以上僅為本發明的較佳可行實施例，並非限制本發明的保護範圍，故凡運用本發 明說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，比如，將上述的GPRS通訊模塊23替換為3G 行動網路的通訊模塊；將上述的Wi-Fi通訊模塊25替換為其它類型的無線網絡通訊模塊， 將上述的電源1替換為支持MVDC電源輸入，均包含在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種電力集中器，包括電源和由該電源供電而工作的電路系統，該電路系統的組成 又包括主處理器、下行通訊部分以及上行通訊部分，其特徵在於，該上行通訊部分包括至少 兩種通訊模塊，該些模塊與該主處理器均是通訊連接的，該主處理器依預先設定的順序自 動選擇其自身與其中一種通訊模塊進行通訊連接而實現集中器的上行通信。
2.依據權利要求1所述的電力集中器，其特徵在於，該上行通訊部分包括一移動通信 模塊和至少一網絡通信模塊。
3.依據權利要求2所述的電力集中器，其特徵在於，該移動通信模塊指GPRS通訊模塊。
4.依據權利要求2所述的電力集中器，其特徵在於，該網絡通信模塊指無線網絡通訊 模塊或有線網絡通訊模塊。
5.依據權利要求4所述的電力集中器，其特徵在於，該無線網絡通訊模塊指Wi-Fi通訊 模塊，該有線網絡通訊模塊指網際網路通訊模塊。
6.依據權利要求2所述的電力集中器，其特徵在於，該上行通訊部分還包括一串行通 訊模塊。
7.依據權利要求5所述的電力集中器，其特徵在於，該串行通訊模塊為具有RS232和/ 或RS485功能的通訊模塊。
8.依據權利要求1所述的電力集中器，其特徵在於，該些模塊各自均包括微處理器， 從而於該主處理器處於異常狀態時，該些模塊各自均可維繫該電力集中器的上行通信的通 訊。
9.依據權利要求1至8任一項所述的電力集中器，其特徵在於，該電源具有安全電源的 輸入埠，以通過該埠外接一安全電源而提供電路系統的工作電源。
10.依據權利要求9所述的電力集中器，其特徵在於，該電源具有48VDC電源的輸入端
全文摘要
一種電力集中器，包括電源和由該電源供電而工作的電路系統，該電路系統的組成又包括主處理器、下行通訊部分以及上行通訊部分，該上行通訊部分包括至少兩種通訊模塊，該些模塊與該主處理器均是通訊連接的，該主處理器依預先設定的順序自動選擇其自身與其中一種通訊模塊進行通訊連接而實現集中器的上行通信。可大大降低維護成本，並且可提高現場的維護性操作的安全性。
文檔編號H02J13/00GK102075010SQ20091022642
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者劉晉梅, 李勇權, 郝松 申請人:深圳長城開發科技股份有限公司