專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于can總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端及其模擬量采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電カ終端領(lǐng)域，尤其是一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端及其模擬
量采集方法。
背景技術(shù)：
配電自動(dòng)化是包括變電站、配電網(wǎng)和用戶(hù)在內(nèi)的運(yùn)行、監(jiān)控、維修及用戶(hù)管理的自動(dòng)化功能的綜合系統(tǒng)。傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化終端一般只能監(jiān)測(cè)兩路三相母線(xiàn)上的電壓信號(hào)，然而在大型的變電站、開(kāi)閉所等場(chǎng)合，需要監(jiān)測(cè)的母線(xiàn)電壓可能具有三路，甚至四路以上，此時(shí)傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化終端便無(wú)法適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于提供ー種能夠監(jiān)測(cè)兩路以上的母線(xiàn)電壓的基于CAN總線(xiàn) 的配電自動(dòng)化終端。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，包括用于采集三相電壓、電流信號(hào)的多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元均通過(guò)第一 CAN總線(xiàn)與主處理器通信，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元之間通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)通信。本發(fā)明的另ー目的在于提供一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端的模擬量采集方法，該方法包括下列順序的步驟
(1)每個(gè)配電自動(dòng)化終端上具有多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元，每個(gè)數(shù)據(jù)采集単元上具有兩路三相電壓采集通道和多路三相電流采集通道；
(2)將一路母線(xiàn)電壓作為基準(zhǔn)母線(xiàn)電壓，并聯(lián)接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第一路電壓采集通道中，其他多路母線(xiàn)電壓接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第二路電壓采集通道中。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明以ARM9高速處理器為核心板，通過(guò)第一 CAN總線(xiàn)為主要通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集，同時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)采集単元之間通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)交互采集信息。本發(fā)明具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，將一路母線(xiàn)電壓作為基準(zhǔn)，并聯(lián)接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第一路電壓采集通道中，另外的若干路母線(xiàn)電壓接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第二路電壓采集通道中，如此ー來(lái)，便可以任意擴(kuò)展母線(xiàn)電壓的測(cè)量通道，從而實(shí)現(xiàn)在大型變電站、開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜的多路母線(xiàn)配置要求。


圖I為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集単元及其外圍電路的電路框 圖2為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集単元與主處理器之間交互的示意圖。
具體實(shí)施例方式一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，包括用于采集三相電壓、電流信號(hào)的多個(gè)數(shù)據(jù)采集単元1，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I均通過(guò)第一 CAN總線(xiàn)2與主處理器3通信，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I之間通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)4通信。所述的主處理器3采用ARM9高速處理器，如圖I所示。各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I之間的數(shù)據(jù)匯集，通過(guò)第一 CAN總線(xiàn)2交予主處理器3處理，同時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I之間通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)4交互采集信息。如圖I所示，所述的數(shù)據(jù)采集単元I的個(gè)數(shù)為3個(gè)，數(shù)據(jù)采集単元I采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器5。用于采集三相電壓信號(hào)的電壓互感器以及用于采集三相電流信號(hào)的電流互感器均與模擬開(kāi)關(guān)的輸入端相連，模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連,A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器5的輸入端相連,所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器5的輸出端分別與第一、ニ CAN總線(xiàn)2、4相連。隔離交流信號(hào)之后，送給A/D轉(zhuǎn)換器采樣，再將A/D轉(zhuǎn)換器采樣結(jié)果發(fā)給DSP數(shù)字信號(hào)處理器5處理。以DSP數(shù)字信號(hào)處理器5為核心的采集單元，負(fù)責(zé)所有的數(shù)據(jù)采集、處理、控制執(zhí)行，同時(shí)以ARM9高速處理器作為核心板，通過(guò)高速第一 CAN總線(xiàn)2為主要通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集。如圖2所示，本發(fā)明的模擬量采集方法，該方法包括下列順序的步驟首先，每個(gè)配電自動(dòng)化終端上具有多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I，每個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I上具有兩路三相電壓采集通道和多路三相電流采集通道，當(dāng)需要測(cè)量母線(xiàn)電壓時(shí)，配電自動(dòng)化終端上的電壓采集 輸入需要進(jìn)行相應(yīng)配置；再將一路母線(xiàn)電壓作為基準(zhǔn)母線(xiàn)6電壓，并聯(lián)接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I的第一路電壓采集通道7中，其他多路母線(xiàn)電壓接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I的第二路電壓采集通道8中。將每ー個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I的第一路電壓采集通道7接入基準(zhǔn)母線(xiàn)6電壓，記為第0路；然后將另外需要采集的其他路母線(xiàn)電壓分別接入每個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I的第二路電壓采集通道8，分別記為第1、2、3直至第N路。在實(shí)際應(yīng)用中，每ー個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I將采集的模擬量轉(zhuǎn)化成幅值和相角，而相角的起始基準(zhǔn)是第0路母線(xiàn)的A相電壓。在實(shí)際運(yùn)行中，各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)4交互其余的第I路、第2路、第3路直至第N路的電壓幅值及相角，則各個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I上的電流就都可以根據(jù)交互得到的其他采集單元上的電壓母線(xiàn)模擬量信息計(jì)算對(duì)應(yīng)的功率，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)采集単元I之間電壓、電流的對(duì)應(yīng)計(jì)算，使終端的擴(kuò)展性大大加強(qiáng)。此外，通過(guò)配置信息的更改，可以使電壓和電流具有相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)采集単元I之間電壓和電流模擬量之間的交互，計(jì)算各回路的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等。綜上所述，本發(fā)明以ARM9高速處理器為核心板，通過(guò)第一 CAN總線(xiàn)2為主要通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集，同時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)采集単元I之間通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)4交互采集信息。本發(fā)明具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，將一路母線(xiàn)電壓作為基準(zhǔn)，并聯(lián)接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I的第一路電壓采集通道7中，另外的若干路母線(xiàn)電壓接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元I的第二路電壓采集通道8中，如此ー來(lái)，便可以任意擴(kuò)展母線(xiàn)電壓的測(cè)量通道，從而實(shí)現(xiàn)在大型變電站、開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜的多路母線(xiàn)配置要求。
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，其特征在于包括用于采集三相電壓、電流信號(hào)的多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元均通過(guò)第一 CAN總線(xiàn)與主處理器通信，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元之間通過(guò)第二 CAN總線(xiàn)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，其特征在于所述的主處理器采用ARM9高速處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集單元的個(gè)數(shù)為3個(gè)，數(shù)據(jù)采集單元采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，其特征在于用于采集三相電壓信號(hào)的電壓互感器以及用于采集三相電流信號(hào)的電流互感器均與模擬開(kāi)關(guān)的輸入端相連，模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，其特征在于所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端分別與第一、二 CAN總線(xiàn)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端的模擬量采集方法，該方法包括下列順序的步驟 (1)每個(gè)配電自動(dòng)化終端上具有多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元，每個(gè)數(shù)據(jù)采集單元上具有兩路三相電壓采集通道和多路三相電流采集通道； (2)將一路母線(xiàn)電壓作為基準(zhǔn)母線(xiàn)電壓，并聯(lián)接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第一路電壓采集通道中，其他多路母線(xiàn)電壓接入各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第二路電壓采集通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端的模擬量采集方法，其特征在于將每一個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第一路電壓采集通道接入基準(zhǔn)母線(xiàn)電壓，記為第O路；然后將另外需要采集的其他路母線(xiàn)電壓分別接入每個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的第二路電壓采集通道，分別記為第1、2、3直至第N路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端，包括用于采集三相電壓、電流信號(hào)的多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元均通過(guò)第一CAN總線(xiàn)與主處理器通信，多個(gè)數(shù)據(jù)采集單元之間通過(guò)第二CAN總線(xiàn)通信。本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于CAN總線(xiàn)的配電自動(dòng)化終端的模擬量采集方法。本發(fā)明以ARM9高速處理器為核心板，通過(guò)第一CAN總線(xiàn)為主要通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集，同時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)采集單元之間通過(guò)第二CAN總線(xiàn)交互采集信息。本發(fā)明具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)在大型變電站、開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜的多路母線(xiàn)配置要求。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102832713SQ201210309729
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者李林, 郭晉楠 申請(qǐng)人:安徽科大智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司