低壓集中器的製造方法
2023-05-21 18:49:41
低壓集中器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種低壓集中器，該裝置主要包括：通過連接器互相連接的電源板和功能版，功能版中設置CPU控制單元、通信單元、數據採集單元、顯示器和端子單元，CPU控制單元通過CAN總線與通信單元、數據採集單元和顯示器連接，CPU控制單元、通信單元、數據採集單元通過SPI總線與所述端子單元連接，端子單元通過低壓電力線與外部的採集終端或者載波電錶連接。本實用新型可以實現利用一個低壓集中器設備有效地對配電區域中的電能信息進行統一的、集中的綜合採集和控制，有效地提高了配電網的監測、控制及保護功能。
【專利說明】低壓集中器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及配電設備【技術領域】，尤其涉及一種低壓集中器。
【背景技術】
[0002]低壓集中器是一個對配電區域中的電能信息進行採集和控制的設備。它通過信道對其管轄的低壓採集器和各類電能表的信息進行採集、處理、存儲和控制，並通過遠程信道與主站交換數據。
[0003]低壓集中器安裝於配電變壓器低壓側，抄讀所有電能表的數據並進行存儲。接受主站數據上報的請求，轉發主站給採集器或電能表的命令，能管理該臺區的所有電能表和採集器，同時能和手持抄表設備進行數據交換的設備。集中器作為低壓臺區的中心設備，是連通主站和採集器或用戶電能表的橋梁，一般每一低壓臺區安裝一臺集中器。
[0004]目前，針對配電區域中的電能信息進行採集和監控主要是依託配電設備監控通信網絡來實現的，現有的配電設備監控通信網絡存在布線困難、改線工程量大、線路易受損、不可移動、運行不穩定、以及可靠性差的問題。
[0005]因此，開發一種對配電區域中的電能信息進行有效的集中採集和監控的低壓集中器是一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種低壓集中器，以實現對配電區域中的電能信息進行有效的集中採集和監控。
[0007]一種低壓集中器，包括:
[0008]通過連接器互相連接的電源板和功能版，所述功能版中設置CPU控制單元、通信單元、數據採集單元、顯示器和端子單元，其中，所述CPU控制單元通過CAN總線與所述通信單元、數據採集單元和顯示器連接，所述CPU控制單元、通信單元、數據採集單元通過SPI總線與所述端子單元連接，所述端子單元通過低壓電力線與外部的採集終端或者載波電錶連接。
[0009]所述通信單元包括載波通信單元和無線通信單元。
[0010]所述端子單元包括多個主端子和多個輔助端子。
[0011]所述功能版中還設置有光通信接口、RS232接口和USB接口中的至少一項。
[0012]所述CPU控制單元包括STM32F103ZTE6Z晶片。
[0013]所述的數據採集單元包括16位AD晶片MAXl 1046。
[0014]所述的數據採集單元包括電能表數據採集單元、狀態量採集單元、脈衝量採集單元、交流模擬量採集單元、直流模擬量採集單元。
[0015]所述的電源板包括:通過電路連接的電池和電源管理單元，所述電源管理單元控制所述電池的開啟、關閉、充電和放電。
[0016]所述的電池包括蓄電池和鋰電池。
[0017]由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型通過在低壓集中器中的功能版中設置CPU控制單元、通信單元、數據採集單元、顯示器和端子單元，可以實現利用一個低壓集中器設備有效地對配電區域中的電能信息進行統一的、集中的綜合採集和控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型公開的一種低壓集中器的具體結構示意圖，圖中，電源板1，功能版2，端子單元21，CPU控制單元22，通信單元23，數據採集單元24，顯示器25，電池11和電源管理單元12 ；
[0019]圖2為本實用新型公開的一種數據採集單元24的結構示意圖，圖中，電能表數據採集單元241、狀態量採集單元242、脈衝量採集單元243、交流模擬量採集單元244、直流模擬量採集單元245。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0021]本實用新型公開了一種低壓集中器，其具體結構示意圖如圖1所示，包括如下的單元:通過連接器互相連接的電源板I和功能版2，所述功能版2中設置端子單元21、CPU (Central Processing Unit,中央處理器)控制單元22、通信單元23、數據採集單元24和顯示器25。上述的電源板I中設置有電池11和電源管理單元12。
[0022]其中，所述CPU控制單兀22通過CAN(Controller Area Network,控制器區域網路)總線與所述通信單元23、數據採集單元24和顯示器25連接，所述CPU控制單元、通信單元、數據採集單元通過SPI (Serial Peripheral Interface,串行外設接口)總線與所述端子單元連接，控制通信單元23、數據採集單元24和顯示器25的工作啟動和關閉，可以通過STM32F103ZTE6Z晶片來實現。
[0023]所述端子單元21包括多個主端子和多個輔助端子，多個主端子可以並排排列成一行，多個輔助端子也可以並排排列成一行。通過低壓電力線與外部的採集終端或者載波電錶或者主站連接，接收數據採集單元24傳輸過來的配電區域中的電能信息，將該電能信息通過低壓電力線輸出給外部的採集終端或者載波電錶或者主站。
[0024]所述通信單元23包括載波通信單元和無線通信單元。所述的無線通信單元可以包括:第二代無線通信系統、第三代無線通信系統、第四代無線通信系統。比如，可以為GPRS (General Packet Rad1 Service,通用分組無線服務技術)或 CDMA (Code Divis1nMultiple Access，碼分多址)無線通信系統。通信單元23用於低壓集中器與外部的設備進行無線通信。
[0025]上述的顯示器25用於在CPU控制單元22的控制下，顯示配電區域中的電能信息。所述功能版中還設置有光通信接口、RS232接口和USB接口中的至少一項。
[0026]所述的電源板I包括:通過電路連接的電池11和電源管理單元12，所述電源管理單元12控制所述電池11的開啟、關閉、充電和放電。所述的電池11可以包括蓄電池和鋰電池。
[0027]所述的數據採集單元24包括16位AD晶片MAXl 1046。該實施例提供的一種數據採集單元24的結構示意圖如圖2所示,包括電能表數據採集單元241、狀態量採集單元242、脈衝量採集單元243、交流模擬量採集單元244、直流模擬量採集單元245。
[0028]電能表數據採集單元241，用於通過低壓電力線、RS485總線或微功率無線等通信接口採集電能表或低壓採集器的數據。終端可按設定的終端抄表日或定時抄表間隔對當前、日零點凍結、月零點凍結、抄表日零點凍結電量數據進行採集、存儲，並在主站召測時發送給主站。普通用戶表採集數據主要包括正向有功總電能示值，三相多功能考核總表採集數據主要包括有/無功電能示值(總及各費率)、有/無功最大需量及發生時間、電壓、電流、功率、功率因數、電錶運行狀態、電壓合格率統計等數據。
[0029]狀態量採集單元242，用於實時採集配電區域中的電能信息。
[0030]脈衝量採集單元243，用於按配置的脈衝表參數採集並計算電能量、功率及最大需量等，信號接入可選擇為無源接點或有源接點。
[0031]交流模擬量採集單元244，用於實現電壓、電流、零序電流、有功功率、無功功率、功率因數的測量，計算並統計電壓不平衡率、電流不平衡率、電壓合格率等。
[0032]直流模擬量採集單元245，用於通過實時採集直流電壓信號、直流電流信號、測量電阻值，實現溫度、壓力等非電氣量測量。
[0033]本發明實施例中的低壓集中器還可以進行完成下述功能:
[0034]電能表運行狀況監測，終端監視電能表運行狀況，電能表發生參數變更、時鐘超差或電能表故障等狀況時，按事件記錄要求記錄發生時間和異常數據。
[0035]三相復費率多功能電能表，計量正反向有功、無功電能量，四個象限的無功電能量，各費率時段電量；計量正反向有功、無功需量，四個象限的無功需量，各費率時段需量。
[0036]電壓質量監測及合格率判斷，能按設置的限值參數進行電能質量抽樣檢測，並自動生成電壓質量合格率統計數據。
[0037]終端維護，終端有自檢自恢復功能，發現終端的主板、通信部件、時鐘等工作異常能記錄。終端接收到主站下發的初始化命令後，可支持硬體初始化、數據區進行初始化、參數及全體數據區初始化；實現參數區置為預設值，數據區清零等操作。
[0038]本實用新型通過在低壓集中器中的功能版中設置CPU控制單元、通信單元、數據採集單元、顯示器和端子單元，可以實現利用一個低壓集中器設備有效地對配電區域中的電能信息進行統一的、集中的綜合採集和控制，比如實現採集配電區域中的電能信息，按配置的脈衝表參數採集並計算電能量、功率及最大需量等，計算並統計電壓不平衡率、電流不平衡率、電壓合格率等。本實用新型實施例的低壓集中器有效地提高了配電網的監測、控制及保護功能。
[0039]本實用新型的低壓集中器可以有效地解決現有配電設備監控通信網絡布線困難、改線工程量大、線路易受損、不可移動、運行不穩定、以及可靠性差的問題，適用於針對配電區域中的電能信息進行監控。
[0040]本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本實用新型所必須的。
[0041]本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的部件可以按照實施例描述分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的部件可以合併為一個部件，也可以進一步拆分成多個子部件。
[0042]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種低壓集中器,其特徵在於,包括: 通過連接器互相連接的電源板和功能版，所述功能版中設置CPU控制單元、通信單元、數據採集單元、顯示器和端子單元，其中，所述CPU控制單元通過CAN總線與所述通信單元、數據採集單元和顯示器連接，所述CPU控制單元、通信單元、數據採集單元通過SPI總線與所述端子單元連接，所述端子單元通過低壓電力線與外部的採集終端或者載波電錶連接。
2.根據權利要求1所述的低壓集中器，其特徵在於，所述通信單元包括載波通信單元和無線通信單元。
3.根據權利要求1所述的低壓集中器，其特徵在於，所述端子單元包括多個主端子和多個輔助端子。
4.根據權利要求1所述的低壓集中器，其特徵在於，所述功能版中還設置有光通信接口、RS232接口和USB接口中的至少一項。
5.根據權利要求1所述的低壓集中器，其特徵在於，所述CPU控制單元包括STM32F103ZTE6Z 晶片。
6.根據權利要求1所述的低壓集中器，其特徵在於，所述的數據採集單元包括16位AD晶片 MAX11046。
7.根據權利要求6所述的低壓集中器，其特徵在於，所述的數據採集單元包括電能表數據採集單元、狀態量採集單元、脈衝量採集單元、交流模擬量採集單元、直流模擬量採集單元。
8.根據權利要求1至7任一項所述的低壓集中器，其特徵在於，所述的電源板包括:通過電路連接的電池和電源管理單元，所述電源管理單元控制所述電池的開啟、關閉、充電和放電。
9.根據權利要求8所述的低壓集中器，其特徵在於，所述的電池包括蓄電池和鋰電池。
【文檔編號】G08C17/02GK204010299SQ201420405967
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】柴向榮, 平一傑 申請人:內蒙古華仁達科技有限公司