專利名稱：一種新型柱上配電自動(dòng)化終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化領(lǐng)域的終端裝置，是一種 用于配電線路監(jiān)控的終端裝置。屬于電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景配電自動(dòng)化系統(tǒng)在國內(nèi)發(fā)展很快，已經(jīng)在很多大、中型城市投 入運(yùn)行。目前市場(chǎng)已經(jīng)有多種配電自動(dòng)化終端產(chǎn)品，但由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及行業(yè) 特點(diǎn)的影響，仍然有一些問題沒有得到很好的解決。例如，相對(duì)于監(jiān)控和保護(hù) 類產(chǎn)品而言，配電自動(dòng)化終端裝置的接口類型繁多，開關(guān)接口沒有標(biāo)準(zhǔn)，單一 產(chǎn)品很難與所有的開關(guān)相配合。還有就是產(chǎn)品的通訊方式、接口較少，但現(xiàn)場(chǎng) 要求的通訊方式卻五花八門，因此要求在盡量少的通訊口的情況下實(shí)現(xiàn)多種通 訊方式的靈活配置
實(shí)用新型內(nèi)容
實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種新型柱上配電 自動(dòng)化終端裝置，其能夠?qū)ε潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)提供完善可靠的功能支持，用以克 服現(xiàn)有同類配電自動(dòng)化終端產(chǎn)品的缺陷。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
一種新型柱上配電自動(dòng)化終端裝置，包括開關(guān)接口單元、主控單元和電源 單元，其特征在于主控單元和開關(guān)接口單元之間通過電纜連接，開關(guān)接口單 元和電源單元之間通過配線連接，所有接線端子都是可拔插端子；
其中開關(guān)接口單元是由采樣板、遙信遙控板、電源切換板以及操作面板組 成，采樣板、遙控遙信板和電源切換板分別安裝在開關(guān)接口單元底板之上，操 作面板是開關(guān)接口單元的蓋板，底板與操作面板之間通過電纜連接，并通過螺釘緊固；主控單元由主控板和可配置的兩個(gè)通訊板組成，兩個(gè)通訊板是插板安 裝方式，與主板在同一安裝高度；電源部分包括系統(tǒng)電源和蓄電池。
主控單元包括有工業(yè)級(jí)ARM7處理器AT91R40008和16位6通道同步采樣 A/D轉(zhuǎn)換器ADS8364。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)
(1) 、開關(guān)接口單元內(nèi)可以調(diào)換的多種遙信遙控板和電源板，通過不同的 配置可以與不同的開關(guān)相配合，而且這種設(shè)計(jì)對(duì)每種開關(guān)都有針對(duì)性，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng) 用穩(wěn)定可靠。
(2) 、裝置的主控單元塊的主要功能是故障判別、開關(guān)控制、遙信采集和
通信處理。其中，在所有的遙信、遙測(cè)、遙控、故障電流檢測(cè)和通信處理任務(wù)
中，故障判別對(duì)CPU的性能要求比較高。本實(shí)用新型選用ATMEL公司的工業(yè)級(jí) ARM7處理器AT91R40008與TI公司的16位6通道同步采樣A/D轉(zhuǎn)換器 ADS8364組成一個(gè)單處理器硬件結(jié)構(gòu)。由于ADS8364為16位6通道同步采樣， 以每周波32點(diǎn)計(jì)算，兩個(gè)中斷的間隔有625uS，這對(duì)于高性能處理器是一個(gè)完
全可以接受的時(shí)間。
(3) 、器件有兩個(gè)串口，通過靈活配置，可以接入RS232、 RS485、以太網(wǎng)
模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電終端接口少、接口類型多的應(yīng)用的滿足。
(4) 、在硬件設(shè)計(jì)和軟件算法上，將電壓型和電流型的故障算法需求統(tǒng)一 起來，在軟硬件上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
(5) 、開關(guān)接口種類豐富，適應(yīng)不同類型的開關(guān)；主控模塊可以配置不同 類型的通訊模塊，可以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的不同需求。
(6) 、每個(gè)模塊都可以單獨(dú)更換，機(jī)箱有航空插頭，方便可靠的與開關(guān)相連接。(7)、可提供故障前后電壓電流的故障錄波功能。

圖l是本實(shí)用新型的總體邏輯框圖； 圖2是CPU芯片、FLASH芯片、RAM芯片的連接關(guān)系電路圖； 圖3是交流采樣轉(zhuǎn)換芯片ADS8364的原理圖4是開關(guān)接口單元的布置圖，上面可以安裝不同的遙信遙控和電源板； 圖5是本實(shí)用新型的程序邏輯框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施 本實(shí)例由開關(guān)接口單元、主控單元、電源單元和系統(tǒng)軟件四部分組成。主 控單元和開關(guān)接口單元之間通過電纜連接，開關(guān)接口單元和電源單元之間通過
配線連接，所有接線端子都是可拔插端子。
其中開關(guān)接口單元是由采樣板、遙信遙控板、電源切換板以及操作面板組 成，采樣板、遙控遙信板和電源切換板分別安裝在開關(guān)接口單元底板之上，操 作面板是開關(guān)接口單元的蓋板，底板與操作面板之間通過電纜連接，并通過螺 釘緊固；主控單元由主控板和可配置的兩個(gè)通訊板組成，兩個(gè)通訊板是插板安 裝方式，與主板在同一安裝高度；電源部分包括系統(tǒng)電源和蓄電池。
本實(shí)用新型選用ATMEL公司的工業(yè)級(jí)ARM7處理器AT91R40008與TI公司 的16位6通道同步采樣A/D轉(zhuǎn)換器ADS8364組成一個(gè)單處理器硬件結(jié)構(gòu)。
各部分統(tǒng)一安裝在機(jī)箱內(nèi)，通過電纜和導(dǎo)線相互連接，用過航空插頭和電 纜與戶外配電線路開關(guān)相連接。 (1)總體邏輯框圖
如圖l，本裝置的輸入信號(hào)有模擬量信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)兩種。本裝置的模擬 量輸入信號(hào)有兩相電壓、三相電流、零序電流。開關(guān)量有開關(guān)狀態(tài)及儲(chǔ)能狀 態(tài)等。模擬量經(jīng)濾波后，輸入到A/D芯片，由CPU定時(shí)采集計(jì)算。 CPU讀取所監(jiān)控線路的模擬量信息，結(jié)合遙信狀態(tài)經(jīng)過判斷，做出跳閘或
告警的結(jié)論，由開出電路執(zhí)行。
CPU產(chǎn)生的報(bào)告及擾動(dòng)數(shù)據(jù)經(jīng)過通信口送到外界，并接受外界傳來的定值
等信息。
(2) 數(shù)據(jù)的處理與判斷
如圖2和圖3，對(duì)數(shù)據(jù)采集的控制、數(shù)據(jù)處理算法的實(shí)現(xiàn)、對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的控 制和對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂剖峭ㄟ^軟件實(shí)現(xiàn)的。
圖2體現(xiàn)的是CPU、 FLASH芯片、SRAM芯片的連接關(guān)系，程序和參數(shù)儲(chǔ)存 在FLASH芯片中，SOE等信息儲(chǔ)存在SRAM中，由CPU進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。
圖3是交流采樣的原理圖，6通道的數(shù)據(jù)同步采樣，采樣速度快，精度高。
(3) 開關(guān)接口單元
開關(guān)接口單元如圖4所示，電源板為裝置提供電源，交采板進(jìn)行電壓電流信 號(hào)調(diào)制、遙信遙控板采集遙信、輸出遙控。電源板有多種設(shè)計(jì)，可以滿足系統(tǒng) 裝置不同電壓輸入電源和提供不同的開關(guān)操作電源以及儲(chǔ)能電源；遙信遙控板 也有多種設(shè)計(jì)，滿足不同類型開關(guān)需要的不同類型的控制方式。
(4) 軟件流程圖
配電自動(dòng)化終端裝置的動(dòng)作的時(shí)間要求非常高。在正常工況下，裝置的任 務(wù)很輕，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)的時(shí)候，要盡快完成復(fù)雜的計(jì)算并做出反應(yīng)。
DF9311柱上配電自動(dòng)化終端裝置，吸收了嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度的方 法，在程序中合理調(diào)度安排普通任務(wù)和保護(hù)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速響應(yīng)。通 過合理安排主程序任務(wù)調(diào)度的流程和功能分配，確保對(duì)故障的快速響應(yīng)。這種 調(diào)度方式不強(qiáng)制改變中斷返回指針，當(dāng)然也就不會(huì)出現(xiàn)堆棧紊亂、標(biāo)志錯(cuò)誤等等情況，大大提高了程序的可靠性。
程序中有初始化模塊、故障(振蕩)處理模塊、通信處理模塊、電壓啟動(dòng) 模塊、零序電流啟動(dòng)模塊、其它任務(wù)處理模塊，具體見附圖。
具體的程序流程圖如圖5所示。
權(quán)利要求1、一種新型柱上配電自動(dòng)化終端裝置，包括開關(guān)接口單元、主控單元和電源單元，其特征在于主控單元和開關(guān)接口單元之間通過電纜連接，開關(guān)接口單元和電源單元之間通過配線連接，所有接線端子都是可拔插端子；其中開關(guān)接口單元是由采樣板、遙信遙控板、電源切換板以及操作面板組成，采樣板、遙控遙信板和電源切換板分別安裝在開關(guān)接口單元底板之上，操作面板是開關(guān)接口單元的蓋板，底板與操作面板之間通過電纜連接，并通過螺釘緊固；主控單元由主控板和可配置的兩個(gè)通訊板組成，兩個(gè)通訊板是插板安裝方式，與主板在同一安裝高度；電源部分包括系統(tǒng)電源和蓄電池。
2、 如權(quán)利要求l所述的新型柱上配電自動(dòng)化終端裝置，其特征在于主控 單元包括有工業(yè)級(jí)ARM7處理器AT91R40008和16位6通道同步采樣A/D轉(zhuǎn)換 器ADS8364。
專利摘要一種新型柱上配電自動(dòng)化終端裝置，主控單元和開關(guān)接口單元之間通過電纜連接，開關(guān)接口單元和電源單元之間通過配線連接，所有接線端子都是可拔插端子；開關(guān)接口單元是由采樣板、遙信遙控板、電源切換板以及操作面板組成，采樣板、遙控遙信板和電源切換板分別安裝在開關(guān)接口單元底板之上，操作面板是開關(guān)接口單元的蓋板，底板與操作面板之間通過電纜連接，并通過螺釘緊固；主控單元由主控板和可配置的兩個(gè)通訊板組成，兩個(gè)通訊板是插板安裝方式，與主板在同一安裝高度；電源部分包括系統(tǒng)電源和蓄電池。其能夠?qū)ε潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)提供完善可靠的功能支持。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201247972SQ200820023580
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者強(qiáng) 丁, 林 劉, 前 周, 張曉丹, 楊存哲, 湯海波, 王吉人 申請(qǐng)人:煙臺(tái)東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司