配電自動化用gprs無線公網通訊模塊調試和檢測裝置製造方法
2023-06-20 08:21:21
配電自動化用gprs無線公網通訊模塊調試和檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，包括自動化終端模擬量採集模塊，所述自動化終端模擬量採集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統主站伺服器，所述自動化終端模擬量採集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊；本實用新型可以對通訊規約和通訊接口進行轉換，利用無線通訊模塊經過批量調試和檢測後實施批量更換，大大提升了工作效率和改造後的GPRS無線公網通訊模塊與配電自動化系統的兼容性，同時由於大大縮短了時間從而確保了配電線路柱上開關的安全穩定運行。
【專利說明】配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種調試和檢測裝置，尤其涉及配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置。
【背景技術】
[0002]配電自動化系統通常由主站系統、通訊系統和自動化終端三部分組成，在配電自動化系統改造中經常會出現通訊系統的不同，給用戶的系統改造和調試工作造成了不小的困難，如何有序和高效的進行主站系統與自動化終端聯調，如何調試、檢測通訊和系統「四遙」功能是用戶經常遇到的一個技術問題，例如乙太網、電力載波、L0NW0RD網絡和光纖通訊等通訊方式向GPRS無線公網通訊方式的轉變是配電自動化系統改造經常會遇到的一個技術難題，改為GPRS無線公網通訊模式後是否與系統兼容直接影響到系統改造的成敗。
[0003]在目前配電自動化系統調試的實際工作中，由於自動化終端的通訊處理模塊安裝在配電線路杆塔開關控制箱內，傳統方法大多是在現場進行通訊模塊的調試和檢測，這就需要技術人員、監護人員、調控人員以及其他輔助人員，還需要有必要的升降車和通訊工具等，不僅浪費大量的人力物力，而且因為現場調試和檢測周期長會影響到配電線路柱上開關的安全運行，在配電自動化系統改造工作時間緊任務重的情況下，難以達到工期要求，存在新老系統通訊規約和接口不配套，耗費大量人力物力和現場調試和檢測周期長等問題，且到目前為止還仍然沒有出現專門對GPRS無線公網通訊模塊進行調試和檢測的裝置。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種兼容性強、運行穩定的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，包括自動化終端模擬量採集模塊，所述自動化終端模擬量採集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統主站伺服器，所述自動化終端模擬量採集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊；
[0006]所述測控模塊包括CPU微處理器，所述CPU微處理器的輸入端連接有A/D轉換電路，所述CPU微處理器的輸出端連接有NVRAM存儲器和數字量輸出迴路，所述A/D轉換電路連接至所述自動化終端模擬量採集模塊；
[0007]所述通訊處理模塊包括與所述數字量輸出迴路連接的通訊線光電隔離電路，所述通訊線光電隔離電路的輸出端連接有通訊模式轉換模塊，所述通訊模式轉換模塊的輸出端連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接至所述系統主站伺服器。
[0008]作為優選的技術方案，所述自動化終端模擬量採集模塊包括電流/電壓信號採集模塊和遙信/遙控/遙脈信號採集模塊。
[0009]作為優選的技術方案，所述CPU微處理器上設有與所述NVRAM存儲器連接的I/O接口。
[0010]作為優選的技術方案，所述通訊模式轉換模塊包括規約轉換器和通訊接口轉換電路。
[0011]作為優選的技術方案，所述通訊接口轉換電路包括RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口，並支持乙太網、can總線、電力載波、L0NW0RD網絡、無線和光纖通訊接口。
[0012]作為優選的技術方案，所述無線通訊模塊包括GPRS無線通訊網絡或CDMA無線通訊網絡。
[0013]作為對上述技術方案的改進，電源模塊包括UPS不間斷電源模塊和蓄電池模塊。
[0014]由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是是:可以對通訊規約和通訊接口進行轉換，利用無線通訊模塊經過批量調試和檢測後實施批量更換，大大提升了工作效率和改造後的GPRS無線公網通訊模塊與配電自動化系統的兼容性，同時由於大大縮短了時間從而確保了配電線路柱上開關的安全穩定運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中:
[0016]圖1是本實用新型實施例的結構框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示範性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和範圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用於限制權利要求的保護範圍。
[0018]如圖1所示，配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，包括自動化終端模擬量採集模塊，所述自動化終端模擬量採集模塊包括電流/電壓信號採集模塊和遙信/遙控/遙脈信號採集模塊。所述自動化終端模擬量採集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統主站伺服器，所述自動化終端模擬量採集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊。
[0019]本實施例的所述測控模塊包括CPU微處理器，所述CPU微處理器的輸入端連接有A/D轉換電路，所述CPU微處理器的輸出端連接有NVRAM存儲器和數字量輸出迴路，且所述CPU微處理器上設有與所述NVRAM存儲器連接的I/O接口，與所述NVRAM存儲器實現信息交換，所述A/D轉換電路連接至所述自動化終端模擬量採集模塊。所述NVRAM存儲器至少設置為兩塊，且為大容量存儲器，用來保存開入量、遙信、電流、電壓等重要數據；所述CPU微處理器性能優越，計算和處理數據能力強大；所述A/D轉換電路可同時對16路模擬量進行模數轉換。
[0020]所述通訊處理模塊包括與所述數字量輸出迴路連接的通訊線光電隔離電路，所述通訊線光電隔離電路的輸出端連接有通訊模式轉換模塊，所述通訊模式轉換模塊的輸出端連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接至所述系統主站伺服器。所述通訊線光電隔離迴路對輸入、輸出的電信號有良好的絕緣隔離作用，使所述測控模塊與所述通訊處理模塊僅保持信號聯繫，而不直接發生電的聯繫，把幹擾源和易受幹擾的部分隔離開來，從而實現信號單向傳輸、測控數據、通訊、弱電和強電之間的電氣隔離，把引進的幹擾通道切斷，從而達到隔離現場幹擾的目的。
[0021]所述通訊模式轉換模塊包括規約轉換器和通訊接口轉換電路。其中所述規約轉換器將原IEC60870-5系列(包括IEClOl、IEC103、IEC104)、DNP3.0以及其它遠動規約等傳統規約轉換成配電自動化系統通用的IEC61850標準規約，並支持與無線通訊模塊的GPS對時功能。所述通訊接口轉換電路包括RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口，並支持乙太網、can總線、電力載波、L0NW0RD網絡、無線和光纖通訊接口。
[0022]所述無線通訊模塊包括GPRS無線通訊網絡或CDMA無線通訊網絡，本實施例中所述GPRS無線通訊網絡通過所述通訊接口轉換電路上的RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口、乙太網接口與所述系統主站伺服器相連。
[0023]所述系統主站伺服器可以採用私鑰籤名，對所述系統主站伺服器和自動化終端原始通信數據進行加密，所述系統主站伺服器使用非對稱密鑰對數據進行加密，自動化終端使用同一非對稱密鑰解密後，採用所述系統主站伺服器的公鑰鑑籤，主要解決所述GPRS無線通訊網絡的入侵安全問題和數據模擬控制問題。
[0024]在該實施例中，所述A/D轉換電路可採用MAXM公司出品的MAX187型電路，內含高速採樣保持器和基準電壓源，低功耗且精度高；所述NVRAM存儲器可採用宏天科技出品的HK1275通用型非易性存儲器，數據掉電不丟失，存取速度快，可靠性強；所述CPU微處理器可採用Mortorola MC68家族的系列32位微處理器晶片；所述電源模塊可採用北京偉仕天成科技公司生產的ZBC120-2D24A型充電式電源模塊，這種電源模塊可輸出兩組直流5V、兩組直流12V、兩組直流24V的電壓，用於對所述測控模塊、所述通訊處理模塊等設備的直流電源需求，該電源模塊配置有UPS不間斷電源模塊和蓄電池模塊，具備交流失電告警、電池欠壓告警等告警功能，可遙控進行電池活化；所述規約轉換器可採用博凡電力生產的IEC61850規約轉換器，該規約轉換器採用美國德州儀器TI AM335X系列晶片做為核心模組，集成有ARM Cortex-A8系列的32位精簡指令集(RISC)微處理器，該規約轉換器採用全隔離除塵、防磁、防震、防潮、電磁兼容符合DL/T721、DL/T13729、DL/T630標準，可適應強電磁環境；相應外配的系統主站伺服器、公網數採伺服器、WEB伺服器和前置數據伺服器等可使用現有配電自動化系統的標配設備，相關伺服器安裝國家電網公司認證的PCI硬體加密卡及ECC加密軟體。
[0025]本實施例的工作過程如下所述:
[0026]本實施例完成系統主站伺服器和自動化終端的通訊模式轉換後，將GPRS無線通訊網絡串入規約轉換器和通訊接口轉換電路之間，測控模塊輸出的數字量信號依次經過通訊線光電隔離電路、通訊接口轉換電路和規約轉換器，完成通訊接口轉換和規約轉換後進入GPRS無線通訊網絡，GPRS無線通訊網絡輸出端連接系統主站伺服器，測試人員利用測控模塊遙控、遙信開入量分合來完成檢測與調試，同時核對系統主站伺服器和後臺機遙測信息的正確性，如此重複完成對GPRS無線通訊網絡的批量調試和檢測。
[0027]本實用新型可以對通訊規約和通訊接口進行轉換，利用無線通訊模塊經過批量調試和檢測後實施批量更換，大大提升了工作效率和改造後的GPRS無線公網通訊模塊與配電自動化系統的兼容性，同時由於大大縮短了時間從而確保了配電線路柱上開關的安全穩定運行。
[0028]本實用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而並不是無遺漏的或者將本實用新型限於所公開的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應用，並且使本領域的普通技術人員能夠理解本實用新型從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【權利要求】
1.配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:包括自動化終端模擬量採集模塊，所述自動化終端模擬量採集模塊的輸出端連接有測控模塊，所述測控模塊連接有通訊處理模塊，所述通訊處理模塊連接至系統主站伺服器，所述自動化終端模擬量採集模塊、所述測控模塊和所述通訊處理模塊的輸入端分別連接至電源模塊； 所述測控模塊包括CPU微處理器，所述CPU微處理器的輸入端連接有A/D轉換電路，所述CPU微處理器的輸出端連接有NVRAM存儲器和數字量輸出迴路，所述A/D轉換電路連接至所述自動化終端模擬量採集模塊； 所述通訊處理模塊包括與所述數字量輸出迴路連接的通訊線光電隔離電路，所述通訊線光電隔離電路的輸出端連接有通訊模式轉換模塊，所述通訊模式轉換模塊的輸出端連接有無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接至所述系統主站伺服器。
2.如權利要求1所述的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:所述自動化終端模擬量採集模塊包括電流/電壓信號採集模塊和遙信/遙控/遙脈信號採集模塊。
3.如權利要求1所述的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:所述CPU微處理器上設有與所述NVRAM存儲器連接的I/O接口。
4.如權利要求1所述的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:所述通訊模式轉換模塊包括規約轉換器和通訊接口轉換電路。
5.如權利要求4所述的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:所述通訊接口轉換電路包括RS-232、RS-422或/和RS-485通訊串口，並支持乙太網、can總線、電力載波、LONWORD網絡、無線和光纖通訊接口。
6.如權利要求1至5任一權利要求所述的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:所述無線通訊模塊包括GPRS無線通訊網絡或CDMA無線通訊網絡。
7.如權利要求6所述的配電自動化用GPRS無線公網通訊模塊調試和檢測裝置，其特徵在於:電源模塊包括UPS不間斷電源模塊和蓄電池模塊。
【文檔編號】H04B17/00GK204068987SQ201420519465
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】劉俊昌, 王炳榮, 鞠仕波 申請人:國家電網公司, 國網山東安丘市供電公司