專利名稱：一種基于can總線的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)以及電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于CAN總線的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)以及電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)網(wǎng)柜作為配電系統(tǒng)中的一個重要設(shè)備，起著監(jiān)測、控制、保護(hù)電力設(shè)備安全運(yùn)行的作用，但目前環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各設(shè)備間通信效率低、可靠性差，使監(jiān)控中心無法對電網(wǎng)故障進(jìn)行實時監(jiān)測，電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，無法快速準(zhǔn)確地判斷出故障線路。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的第一個技術(shù)問題在于提供一種基于CAN總線的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，旨在提高環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各設(shè)備之間的通信效率。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種基于CAN總線的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，所述環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)包括一通信模塊、一個或多個用于采集電網(wǎng)分支線路工作參數(shù)的環(huán)網(wǎng)柜控制器；各個環(huán)網(wǎng)柜控制器和所述通信模塊之間通過CAN總線互聯(lián)；所述環(huán)網(wǎng)柜控制器連接有下述采集模塊中的一個或多個:電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、濕度信號采集模塊。進(jìn)一步地，所述環(huán)網(wǎng)柜控制器還連接有遙信及分合閘控制回路。進(jìn)一步地，所述環(huán)網(wǎng)柜控制器包括:一電源管理模塊；一儲能電容；與所述電源管理模塊連接的DSP處理器；與所述DSP處理器連接的永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路、液晶鍵盤、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、CAN接口；所述開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊與所述遙信及分合閘控制回路，分別用于供遙信信號輸入、輸出；所述模擬量輸入模塊與所述電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、濕度信號采集模塊連接；所述永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路與所述儲能電容連接，所述儲能電容同時與所述電源管理模塊連接。進(jìn)一步地，所述通信模塊包括:一 CPU以及與所述CPU連接的CAN接口、以太網(wǎng)接口和/或GPRS接口、維護(hù)串口。本實用新型所要解決的第二個技術(shù)問題在于提供一種電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括如上所述的環(huán)網(wǎng)柜，還包括一監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與所述通信模塊連接。本實用新型提供的環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部通過CAN總線聯(lián)網(wǎng)，可對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各分支線路的電壓、電流、溫度等信號進(jìn)行采集和處理，然后CAN總線將所有信息傳給通信模塊，通信模塊通過GPRS或以太網(wǎng)口把數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心也可以根據(jù)需要，對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各分支線路進(jìn)行遙控、修改保護(hù)定值等操作，具備高速、高效、可靠、抗干擾性強(qiáng)、成本低廉等諸 多優(yōu)點。

圖1是本實用新型提供的環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部設(shè)備的接線示意圖；圖2是圖1中通信模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是圖1中環(huán)網(wǎng)柜控制器的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參照圖1，本實用新型提供的環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)設(shè)有通信模塊1、一個或多個環(huán)網(wǎng)柜控制器2，用于采集電網(wǎng)分支線路的工作參數(shù)，如電流、電壓、工作環(huán)境的溫度、濕度等，并且各個環(huán)網(wǎng)柜控制器2和通信模塊I之間通過CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線互聯(lián)。上述通信模塊I和環(huán)網(wǎng)柜控制器2中均內(nèi)置有CAN控制器芯片，這兩個CAN控制器芯片均連接一個接口芯片，雙方的接口芯片通過CAN總線互聯(lián)實現(xiàn)通信，本實用新型采用MCP2515作為CAN控制器，完全支持CAN2.0技術(shù)規(guī)范，有3路獨立的8個字節(jié)的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，具有優(yōu)先級設(shè)定及發(fā)送終止功能，2路獨立的8個字節(jié)接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，可有效存儲報文，最大通信速率可達(dá)1M，接口芯片采用IS01050。環(huán)網(wǎng)柜控制器2連接有信號采集電路3和遙信及分合閘控制回路4，其中遙信指采集外部的輸入輸出信號，分合閘控制回路用于控制永磁機(jī)構(gòu)的分閘、合閘。而信號采集電路3則包括電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、濕度信號采集模塊中的一個或多個。圖2示出了通信模塊I的結(jié)構(gòu)，其包括CPU11、CAN接口 12、以太網(wǎng)接口 13、GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務(wù)技術(shù))接口 14、維護(hù)串口 15, CAN接口 12、以太網(wǎng)接口 13、GPRS接口 14、用于下載和升級程序的維護(hù)串口 15均與CPUll連接。通信模塊I通過CAN接口 12和環(huán)網(wǎng)柜控制器2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，然后通過以太網(wǎng)接口 13或GPRS接口 14把數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心也可以通過以太網(wǎng)接口 13或GPRS接口 14對環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行遙控操作、定值修改等。圖3示出了環(huán)網(wǎng)柜控制器2的結(jié)構(gòu)，其包括電源管理模塊21、DSP(Digital SignalProcessing,數(shù)字信號處理)處理器22、液晶鍵盤23、開關(guān)量輸入模塊24、開關(guān)量輸出模塊25、模擬量輸入模塊26、CAN接口 27、永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路28，其中永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路28用于驅(qū)動永磁機(jī)構(gòu)，本實用新型中永磁機(jī)構(gòu)指分合閘回路，通過分閘、合閘控制線路的接通、斷開。永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路28還與一儲能電容29連接，該儲能電容29為永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路28提供工作所需電能，電源管理模塊21與該儲能電容連接，將來自PT (PotentialTransformer,電壓互感器)、CT (Current Transformer,電流互感器)或太陽能的電能儲存于該儲能電容29中，電源管理模塊21同時為DSP處理器22提供工作電壓DSP處理器22采用TI DSP,帶液晶操作界面，方便參數(shù)的設(shè)置與修改，多路隔離開關(guān)量輸入輸出接口，配備CAN、以太網(wǎng)口、串口等通信接口。開關(guān)量輸入模塊24、開關(guān)量輸出模塊25與所述遙信及分合閘控制回路，分別用于供遙信信號輸入、輸出。模擬量輸入模塊26與電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、濕度信號采集模塊連接。本實用新型專利提出一種基于CAN總線聯(lián)網(wǎng)的新型環(huán)網(wǎng)柜，它具備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊/高速、高效、可靠、抗干擾性強(qiáng)、成本低廉等諸多優(yōu)點，使環(huán)網(wǎng)柜真正成為智能化、網(wǎng)絡(luò)化的配網(wǎng)設(shè)備。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并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(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于CAN總線的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)包括一通信模塊、一個或多個環(huán)網(wǎng)柜控制器；各個環(huán)網(wǎng)柜控制器和所述通信模塊之間通過CAN總線互聯(lián)； 所述環(huán)網(wǎng)柜控制器連接有下述采集模塊中的一個或多個:電流信號采集模塊、電壓信號采集 模塊、溫度信號采集模塊、濕度信號采集模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)網(wǎng)柜控制器還連接有遙信及分合閘控制回路。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)網(wǎng)柜控制器包括: 一電源管理模塊； 一儲能電容； 與所述電源管理模塊連接的DSP處理器； 與所述DSP處理器連接的永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路、液晶鍵盤、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、CAN接口； 所述開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊與所述遙信及分合閘控制回路，分別用于供遙信信號輸入、輸出；所述模擬量輸入模塊與所述電流信號采集模塊、電壓信號采集模塊、溫度信號采集模塊、濕度信號采集模塊連接；所述永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動電路與所述儲能電容連接，所述儲能電容同時與所述電源管理模塊連接。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊包括:一CPU以及與所述CPU連接的CAN接口、以太網(wǎng)接口和/或GPRS接口、維護(hù)串口。
5.一種電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至4任一項所述的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)，還包括一監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與所述通信模塊連接。
專利摘要本實用新型適用于配電技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于CAN總線的環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)以及電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述環(huán)網(wǎng)柜控制系統(tǒng)包括一通信模塊、一個或多個用于采集電網(wǎng)分支線路工作參數(shù)的環(huán)網(wǎng)柜控制器；各個環(huán)網(wǎng)柜控制器和所述通信模塊之間通過CAN總線互聯(lián)。本實用新型提供的環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部通過CAN總線聯(lián)網(wǎng)，可對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各分支線路的電壓、電流、溫度等信號進(jìn)行采集和處理，然后CAN總線將所有信息傳給通信模塊，通信模塊通過GPRS或以太網(wǎng)口把數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心也可以根據(jù)需要，對環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各分支線路進(jìn)行遙控、修改保護(hù)定值等操作，具備高速、高效、可靠、抗干擾性強(qiáng)、成本低廉等諸多優(yōu)點。
文檔編號H02J13/00GK203086246SQ201320050970
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者吳國軍, 王建文 申請人:深圳市金博聯(lián)電力技術(shù)有限公司