專利名稱：一種電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電氣監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
輸電線路及變電站中常用電エ材料或電氣設(shè)備包括線路電纜、變壓器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)、母排等。上述電氣設(shè)備待測的狀態(tài)量通常有故障、溫度、振動、絕緣、磨損、密度微水、全周期壽命等。針對不同電氣設(shè)備，已有廠家研發(fā)了相應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)測裝置，如輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)、電纜故障測距系統(tǒng)、高壓開關(guān)柜斷路器溫度監(jiān)測系統(tǒng)、變壓器振動噪聲監(jiān)測系統(tǒng)、絕緣子局放監(jiān)測系統(tǒng)、電動汽車充電樁監(jiān)測裝置、智能家居監(jiān)測系統(tǒng)等。然而，由于各個監(jiān)測設(shè)備的生產(chǎn)廠家、監(jiān)測方法、通信接ロ及所使用的通信協(xié)議各不相同，導(dǎo)致了當(dāng)前電氣設(shè)備仍以小范圍、分布式監(jiān)測為主，各個監(jiān)測點的信息只能在小區(qū)域范圍觀測和存儲，無法統(tǒng)ー調(diào)度、共享和管理，系統(tǒng)信息實時性不佳，若需將監(jiān)測數(shù)據(jù)遠傳，則必須在這些監(jiān)測設(shè)備上分別加裝價格昂貴的通信裝置，成本將大大増加。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，智能監(jiān)測設(shè)備數(shù)量會快速増加，將給供電公司帶來巨大經(jīng)濟負擔(dān)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可將不同電氣監(jiān)測設(shè)備、不同通信方式及不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)進行解析、整合，再通過以太網(wǎng)發(fā)送至遠端控制中心的電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本實用新型是一種電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，其特點是:包括STM32單片機控制系統(tǒng)、開關(guān)電源模塊、電力線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊、USB總線通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊及通信速率控制撥碼盤模塊；所述的開關(guān)電源模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的電源接ロ相連，所述的電カ線載波通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的SPI接ロ相連，所述的RS232通信模塊、RS485通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的USART接ロ相連，所述的CAN總線通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的CAN接ロ相連，所述的USB總線通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的USB接ロ相連，所述的通信速率控制撥碼盤模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的GPIO接ロ相連。本實用新型所述的電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)技術(shù)方案中:所述的以太網(wǎng)通信模塊優(yōu)選由以太網(wǎng)通信控制器和帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RT45座組成。本實用新型所述的電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)技術(shù)方案中:所述的通信速率控制撥碼盤模塊優(yōu)選自RS232波特率控制撥碼盤、RS485波特率控制撥碼盤、電カ線載波通信速率撥碼盤及以太網(wǎng)通信速率撥碼盤。本實用新型中所述的開關(guān)電源，可以采用開關(guān)電源控制芯片LinkZero-AX開發(fā)，最終達到2.5ff,5V, 500mA的交流輸入要求，給網(wǎng)關(guān)提供工作電源。所述的電力線載波通信模塊可以采用TR-ZBTXMKC01A電カ線寬帶載波通信模塊開發(fā)，達到200Mbps的速率及OFDM調(diào)制解調(diào)功能。所述的RS232通信模塊，可以采用ST3232芯片開發(fā)，TTL電平，帶有DB9接ロ。所述的RS485通信模塊，可以采用MAX485芯片開發(fā)，TTL電平。所述的CAN總線通信模塊，可以采用L9616芯片開發(fā)，TTL電平，帶有DB9接ロ。本實用新型所述的電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，可安置在變電站或其他監(jiān)測點，統(tǒng)ー收發(fā)各種電氣監(jiān)測設(shè)備協(xié)議的監(jiān)測數(shù)據(jù)，保證各類數(shù)據(jù)不沖突、不丟失。本實用新型可支持如下通信接ロ及協(xié)議:1.電カ線載波通信(TCP/IP協(xié)議)；2.RS232串ロ通信(Modbus協(xié)議)；3.RS485串ロ通信(Modbus協(xié)議)、4.CAN總線通信(CAN總線協(xié)議2.0) ；5.USB總線通信(USB總線協(xié)議)；6.以太網(wǎng)通信(TCP/IP協(xié)議)。本實用新型實現(xiàn)將不同電氣監(jiān)測設(shè)備、不同通信方式及不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)進行解析、整合，再發(fā)送至遠端控制中心；具體為接收電カ線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊及USB總線通信模塊所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進行解析、整合，再通過以太網(wǎng)通信模塊傳送至遠端控制中心進行具體分析。在網(wǎng)關(guān)工作吋，電カ線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊及以太網(wǎng)通信模塊的通信速率通過所述通信速率控制撥碼盤模塊進行實時調(diào)節(jié)；網(wǎng)關(guān)工作電源由所述開關(guān)電源模塊提供。本實用新型電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)的技術(shù)方案中，各元器件、模塊及控制系統(tǒng)如無特別說明，均可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公開的可適用于本實用新型的元器件、模塊及控制系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型設(shè)計合理，可保證各類數(shù)據(jù)不沖突、不丟失，能極大的提高電氣設(shè)備監(jiān)測的管理、調(diào)度及信息化能力，促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。

圖1為本實用新型電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2為RS232通信模塊的電路圖；圖3為RS485通信模塊的電路圖；圖4為CAN總線通信模塊的電路圖；圖5為以太網(wǎng)通信模塊的電路圖。
具體實施方式
以下參照附圖，進一歩描述本實用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進ー步地理解本實用新型，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1,參照圖1-5, —種電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)。如圖1所示，電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān):它包括STM32單片機控制系統(tǒng)1、開關(guān)電源模塊2、電カ線載波通信模塊3、RS232通信模塊4、RS485通信模塊5、CAN總線通信模塊
6、USB總線通信模塊7、以太網(wǎng)通信模塊8及通信速率控制撥碼盤模塊9。所述開關(guān)電源模塊2與所述STM32單片機控制系統(tǒng)I的電源接ロ相連，所述電カ線載波通信模塊3、以太網(wǎng)通信模塊8與所述STM32單片機控制系統(tǒng)I的SPI接ロ相連，所述RS232通信模塊4、RS485通信模塊5與所述STM32單片機控制系統(tǒng)I的USART接ロ相連，所述CAN總線通信模塊6與所述STM32單片機控制系統(tǒng)I的CAN接ロ相連，所述USB總線通信模塊7與所述STM32單片機控制系統(tǒng)I的USB接ロ相連，所述通信速率控制撥碼盤模塊9與所述STM32單片機控制系統(tǒng)I的GPIO接ロ相連。所述通信速率控制撥碼盤模塊9選自RS232波特率控制撥碼盤、RS485波特率控制撥碼盤、電カ線載波通信速率撥碼盤及以太網(wǎng)通信速率撥碼盤；在網(wǎng)關(guān)工作時，實時調(diào)節(jié)各通信模塊的通信速率。如圖2所示，所述RS232通信模塊4，采用ST3232電平轉(zhuǎn)化芯片開發(fā)，TTL電平，帶有DB9接ロ ；DB9的6接ロ與2接ロ分別與ST3232電平轉(zhuǎn)化芯片的Tl_out、Rl_in接ロ相連。如圖3所示，所述RS485通信模塊5，采用MAX485芯片開發(fā)，TTL電平。如圖4所示，所述CAN總線通信模塊6，采用L9616芯片開發(fā)，TTL電平，帶有DB9接ロ ；DB9的6接ロ與2接ロ分別與L9616芯片的CANL、CANH接ロ相連。如圖5所示，所述以太網(wǎng)通信模塊8，其特征在干:它包括以太網(wǎng)通信控制器及帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RT45座；所述以太網(wǎng)通信控制器可采用ENC28J60控制器；所述帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RT45座可采用HR911105A ；HR911105A的L+接ロ、R+接ロ分別通過電阻串聯(lián)后與ENC28J60控制器的LEDA、LEDB接ロ相連。具體工作吋，網(wǎng)關(guān)接收所述電カ線載波通信模塊3、RS232通信模塊4、RS485通信模塊5、CAN總線通信模塊6及USB總線通信模塊7所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進行解析、整合，再通過所述以太網(wǎng)通信模塊8傳送至遠端控制中心進行具體分析；在網(wǎng)關(guān)工作時，所述電カ線載波通信模塊3、RS232通信模塊4、RS485通信模塊5及以太網(wǎng)通信模塊8的通信速率通過所述通信速率控制撥碼盤模塊9進行實時調(diào)節(jié)；網(wǎng)關(guān)工作電源由所述開關(guān)電源模塊2提供。
權(quán)利要求1.一種電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，其特征在于:包括STM32單片機控制系統(tǒng)、開關(guān)電源模塊、電カ線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊、USB總線通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊及通信速率控制撥碼盤模塊； 所述的開關(guān)電源模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的電源接ロ相連，所述的電力線載波通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的SPI接ロ相連，所述的RS232通信模塊、RS485通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的USART接ロ相連，所述的CAN總線通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的CAN接ロ相連，所述的USB總線通信模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的USB接ロ相連，所述的通信速率控制撥碼盤模塊與STM32單片機控制系統(tǒng)的GPIO接ロ相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的以太網(wǎng)通信模塊由以太網(wǎng)通信控制器和帶網(wǎng)絡(luò)變壓器的RT45座組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述的通信速率控制撥碼盤模塊選自RS232波特率控制撥碼盤、RS485波特率控制撥碼盤、電カ線載波通信速率撥碼盤及以太網(wǎng)通信速率撥碼盤。
專利摘要本實用新型是一種電氣監(jiān)測設(shè)備多協(xié)議網(wǎng)關(guān)，包括STM32單片機控制系統(tǒng)，STM32單片機控制系統(tǒng)分別與開關(guān)電源模塊、電力線載波通信模塊、RS232通信模塊、RS485通信模塊、CAN總線通信模塊、USB總線通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊及通信速率控制撥碼盤模塊連接。本實用新型實現(xiàn)將不同電氣監(jiān)測設(shè)備、不同通信方式及不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)進行解析、整合，再發(fā)送至遠端控制中心；將這些數(shù)據(jù)進行解析、整合，再通過以太網(wǎng)通信模塊傳送至遠端控制中心進行具體分析。本實用新型設(shè)計合理，可保證各類數(shù)據(jù)不沖突、不丟失，能極大的提高電氣設(shè)備監(jiān)測的管理、調(diào)度及信息化能力，促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。
文檔編號H04L12/66GK202949447SQ20122058855
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者衡思坤, 朱立位, 尹雷, 馮凱, 郭昊坤, 應(yīng)展烽, 賈子昊, 張博為 申請人:江蘇省電力公司連云港供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司, 南京理工大學(xué)連云港研究院