一種電力負荷管理終端的製作方法
2023-10-25 21:22:27
專利名稱：一種電力負荷管理終端的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電能計量管理領域，尤其涉及一種電力負荷管理終端。
背景技術：
目前市場上暫無利用單片機擴展RS485通道進行通訊的電力負荷管理終端產品出現。
實用新型內容有鑑於此，提供了一種利用單片機擴展通道進行通訊的電力負荷管理終端。本實用新型是這樣實現的，一種電力負荷管理終端，包括嵌入式處理器、無線通訊模塊、有線通訊模塊以及將所述嵌入式處理器發送的數據分配給所述無線通訊模塊或有線通訊模塊的通訊通道轉換模塊；通過無線通訊模塊或有線通訊模塊對電錶進行抄表操作。更進一步地，所述有線通訊模塊包括一個或多個RS485通訊單元。更進一步地，所述有線通訊模塊包括一個或多個RS232通訊單元。更進一步地，所述嵌入式處理器包括32位嵌入式微控制器以及基於所述微控制器的嵌入式Linux作業系統。更進一步地，所述無線通訊模塊為GPRS無線通信或CDMA無線通信。更進一步地，還包括與所述嵌入式處理器連接用於給終端提供供電電源的電源管理模塊。更進一步地，還包括與所述嵌入式處理器連接用於存儲檢測記錄及負荷曲線的數據存儲模塊。更進一步地，還包括與所述嵌入式處理器連接用於顯示數據的顯示模塊。更進一步地，還包括與所述嵌入式處理器連接用於對外部脈衝及遙信信號進行輸入監控的遙信輸入模塊本實用新型提供的電力負荷管理終端通過多路RS485或紅外可對電錶進行遠程抄表，實現了優越的通信功能。
圖I是本實用新型提供的電力負荷管理終端的模塊結構示意圖；圖2是本實用新型提供的電力負荷管理終端的電路圖；圖3是本實用新型提供的電力負荷管理終端的工作流程圖；圖4是本實用新型提供的電力負荷管理終端的結構裝配圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。圖I示出了本實用新型提供的電力負荷管理終端的模塊結構，為了便於說明，僅示出了與本實用新型相關的部分；詳述如下電力負荷管理終端包括嵌入式處理器I、通訊通道轉換模塊2、無線通訊模塊3和有線通訊模塊4 ;通訊通道轉換模塊2將嵌入式處理器I發送的數據分配給無線通訊模塊3或有線通訊模塊4 ;通過無線通訊模塊3或有線通訊模塊4對電錶進行抄表操作。其中，通訊通道轉換模塊2負責通過I2C通訊方式與嵌入式處理器I進行數據交換，同時與外界輸入設備進行數據交換，使最終將外部數據與嵌入式處理器I進行數據交換；主要完成不同通訊方式的轉換。其中，有線通訊模塊4可以為一個或多個RS485通訊單元；還可以為一個或多個RS232通訊單元。RS485通訊，232通訊，與外部主站進行數據交換·其中，嵌入式處理器I可以為32位嵌入式微控制器(即核心ARM處理器)以及基於微控制器的嵌入式Linux作業系統。其中，無線通訊模塊3通過無線方式使外部主站與終端進行數據交換；可以為GPRS無線通信或CDMA無線通信。在本實用新型中，電力負荷管理終端還包括數據存儲模塊5、遙信輸入模塊6、顯示模塊7和電源管理模塊8 ;數據存儲模塊5與嵌入式處理器I連接，用於存儲檢測記錄及負荷曲線；遙信輸入模塊6與嵌入式處理器I連接用於對外部脈衝及遙信信號進行輸入監控；顯示模塊7與嵌入式處理器I連接用於顯示數據；電源管理模塊8與嵌入式處理器I連接，用於給終端提供供電電源。本實用新型提供的電力負荷管理終端通過擴展多路RS485通道進行信息交換在電源供電情況下，通過核心ARM處理器通過I2C總線模式與擴展的具備多路UART 口普通單片機進行數據交換然後由輔助單片機將ARM處理器發送的數據按照ARM處理器的要求發送到指定UART 口與外界主站完成數據交換。同時如果輔助單片機接收到主站通訊數據後將數據信息通過I2C總線模式轉發給核心ARM處理器。圖2示出了本實用新型提供的電力負荷管理終端的具體電路，其中Ul是個MCU晶片，主要負責將I2C總線數據接收後轉換成UART模式發送；包括20個引腳，第I引腳通過電阻Rl連接SCL0，第2引腳通過電阻R2接地，第3引腳連接RESET2，第4引腳連接XT2，第5引腳接地，第6引腳連接XT1，第7引腳接電源VCC，第7引腳還通過電容Cl接地，第8引腳接MODE，第9引腳和第10引腳均通過電阻R3接地，第11引腳接CTL4，第12引腳接RXD4，第13引腳接TXD4，第14引腳第15引腳均通過電阻R4接地，第16引腳通過電阻R5接地，第17引腳和第18引腳均通過電阻R6接地，第19引腳通過電阻R7連接ICS0，第20引腳通過電阻R8連接SDAO。圖3示出了本實用新型提供的電力負荷管理終端的工作流程；系統上電復位，系統初始化，識別當前進程，進程識別成功後進入設備自檢、進程處理、與核心ARM處理器通訊處理、與主站通訊處理後均進入底層操作處理後，檢測是否掉電，若是則處於掉電狀態，實時檢測是否掉電；若否則進入識別當前進程步驟；若進程識別不成功則進入空閒狀態處理後再進入底層操作處理步驟。具體地，電力負荷管理終端在供電狀態下進入正常工作模式，核心ARM處理器定時查詢輔助單片機是否有主站通訊請求；通訊輔助單片機通過UART口監控主站是否有通訊請求，如果主站有通訊請求則正常接收外部通訊數據並存儲在緩衝區域，同時啟動主站通訊請求狀態，以方便核心ARM處理器定時查詢數據；核心ARM處理器查詢到輔助單片機有主站數據，即可請求輔助單片機將接收的數據轉發給核心ARM處理器；核心ARM處理器分析接收到數據幀並對主站通訊請求進行應答，將應答幀發送給輔助單片機；輔助單片機接收到發送數據幀，即可轉發回主站，完成一次通訊，同時輔助單片機進入空閒等待狀態，時刻準備接收來自主站或核心ARM處理器的數據。圖4示出了本實用新型提供的電力負荷管理終端的結構裝配；101表示掛鈎，102表示推拉蓋，103表示IXD顯示，104表示透明翻蓋，105表示端蓋，106表示端蓋鉛封螺釘，107表示紅外通訊，108表示按鍵，109表示編程鍵，110表示需清鍵。該電力負荷管理終端採用模塊化設計，主要由基表、左模塊和右模塊組成；其中基表是由電源管理模塊、測量單元、數據處理單元、LCD顯示模塊等組成，利用高精度的電能量晶片對二次側電壓電流進行採集、分析、運算，除計量有功、無功電能量外，還具有分時、測量需量、測量諧波(可選)等功能。左模塊是繼電器跳閘輸出、遠動輸出(或遙信輸入)和本地串口的接口模塊。右模塊是無線通信與管理模塊，作為整個終端的核心模塊。採用了高速的32位嵌入式微控制器以及 基於此控制器上的嵌入式Linux作業系統，其最大的特色就是低功耗、抗震動和抗幹擾能力強，以及具有豐富的接口資源，易於功能擴展。通過帶光電隔離的RS485總線採集電能表數據，或者採集脈衝數據，並將各種數據存儲在大容量的FLASH中。通過先進的GPRS/CDMA公用無線通信技術，可在遠方主站設置參數，召測實時數據、歷史數據、告警事件，透明轉發數據，並可實現功率控制、電量控制和遠方直接遙控等多項功能，終端能夠將產生的告警事件主動上報。本實用新型提供的電力負荷管理終端通過多路RS485或紅外可對電錶進行抄表實現了優越的通信功能；採用液晶顯示技術，能直觀顯示各項參數實現了良好的人機界面；且採用模塊化設計，支持帶電熱拔插；通信模塊更換後不需進行任何手工設置，終端能自動識別無線MODEM類型並自動上線。內嵌高速高精度的交流電壓電流採集模塊，採樣精度高，電能計量實時與精確。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種電力負荷管理終端，其特徵在於，包括 嵌入式處理器、無線通訊模塊、有線通訊模塊以及將所述嵌入式處理器發送的數據分配給所述無線通訊模塊或有線通訊模塊的通訊通道轉換模塊；通過無線通訊模塊或有線通訊模塊對電錶進行抄表操作。
2.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，所述有線通訊模塊包括一個或多個RS485通訊單元。
3.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，所述有線通訊模塊包括一個或多個RS232通訊單元。
4.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，所述嵌入式處理器包括32位嵌入式微控制器以及基於所述微控制器的嵌入式Linux作業系統。
5.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，所述無線通訊模塊為GPRS無線通信或CDMA無線通信。
6.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，還包括與所述嵌入式處理器連接用於給終端提供供電電源的電源管理模塊。
7.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，還包括與所述嵌入式處理器連接用於存儲檢測記錄及負荷曲線的數據存儲模塊。
8.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，還包括與所述嵌入式處理器連接用於顯示數據的顯示模塊。
9.如權利要求I所述的電力負荷管理終端，其特徵在於，還包括與所述嵌入式處理器連接用於對外部脈衝及遙信信號進行輸入監控的遙信輸入模塊。
專利摘要本實用新型適用於電能計量管理領域，提供了一種電力負荷管理終端；包括嵌入式處理器、無線通訊模塊、有線通訊模塊以及將所述嵌入式處理器發送的數據分配給所述無線通訊模塊或有線通訊模塊的通訊通道轉換模塊；通過無線通訊模塊或有線通訊模塊對電錶進行抄表操作。本實用新型提供的電力負荷管理終端通過多路RS485或紅外可對電錶進行抄表實現了優越的通信功能；採用液晶顯示技術，能直觀顯示各項參數實現了良好的人機界面；且採用模塊化設計，支持帶電熱拔插；通信模塊更換後不需進行任何手工設置，終端能自動識別無線MODEM類型並自動上線。內嵌高速高精度的交流電壓電流採集模塊，採樣精度高，電能計量實時與精確。
文檔編號H02J13/00GK202696273SQ20122015729
公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者侯慶全, 鄧彩雲 申請人:深圳市航天泰瑞捷電子有限公司