专利名称：专变采集终端装置的制作方法
技术领域：
专变采集终端装置技术领域[0001]本实用新型涉及电网测控领域，尤其是一种专变采集终端装置。
技术背景[0002]采集终端作为电力用户用电监测、负荷控制、用电管理最终的用电设备，在配 电网自动化大环境下，智能专变采集终端能够保证重要用户的供电质量，具有非常现实 的意义，是实现需求管理现代化的重要组成部分。智能专变采集终端装置主要应用于专 变用户，实现对交流模拟信息的采集和处理功能、用户用电信息的采集和处理功能、电 能质量监测功能、用户用电负荷控制功能、用户购电用电控制功能、控制用户用电线路 的分合闸操作功能和事件顺序记录功能。[0003]近几年来为缓解电力紧张和提高信息化水平，国家电网公司先后出台了《Q/ GDW 374.1-2009电力用户用电信息采集系统技术规范专变采集终端技术规范》和《Q/GDW 376.1-2009电力用户用电信息采集系统通信协议主站与采集终端通信协 议》，规范了专变采集终端、系统的建设和管理，对电能采集与监控提出了新的要求。 国网公司对产品功能、性能等指标的要求，对系统发展方向的要求，令传统的负控终端 已无法满足这种市场需求。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种能够对专变用户的用电信息进行采集计算，并 具有功率控制和远程通讯功能的专变采集终端装置。[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种专变采集终端装置， 包括处理单元，处理单元的信号输入端分别与用于采集三相电流、电压信号的电压电流 采样电路、用于采集开关位置信号的开关量输入电路相连，处理单元的信号输出端接功 率控制电路，处理单元与主站远程通讯。[0006]由上述技术方案可知，本实用新型能够实现对专变用户的电能信息采集，包括 电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及用电负荷和电能量的监 视与控制，并对采集数据进行管理和传输，实现从变电站到供电线路再至电力用户的综 合供用电监测、控制和管理。本实用新型可满足国家电网新的技术规范，并具有功率控 制、电量控制、电能质量监测、越限告警等功能，同时把数据发送到系统主站。


[0007]图1是本实用新型的电路框图。
具体实施方式
[0008]一种专变采集终端装置，包括处理单元1，处理单元1的信号输入端分别与用于 采集三相电流、电压信号的电压电流采样电路2、用于采集开关位置信号的开关量输入电路3相连，处理单元1的信号输出端接功率控制电路4，处理单元1与主站5远程通讯， 如图1所示。处理单元1计算有功功率、无功功率、谐波等参数，提供有6路无源状态 量接入点，和4对无源状态量输出点，并具有交流采样功能，计算电压、电流、有功功 率、无功功率、功率因数等。[0009]如图1所示，所述的处理单元1采用嵌入式Linux系统，所述的处理单元1包括 主控芯片，主控芯片采用采用32位RISC嵌入式ARM9内核CPU AT91SAM9260芯片， 主控芯片的SPI接口与电压电流采样电路2相连，电压电流采样电路2内置A/D转换器， 电压电流采样电路2与脉冲输出电路6相连，脉冲输出电路6用于提供测量电度的基准， 主控芯片通过GPIO端口扩展器与开关量输入电路3、功率控制电路4和电能控制电路7 相连，功率控制电路4能够实现功率负荷控制功能，包括时段功控、厂休功控、营业报 停控和当前功率下浮控，在负荷较大时，可以切断某一负荷，优先对其他重要的负荷供 电。电能控制电路7能够实现电量的控制功能，包括月电控、购电控，对于欠费的用户 可以自动切断供电。[0010]如图1所示，主控芯片的UART接口接无线通讯模块8，所述的无线通讯模块8 为GPRS无线通讯模块或CDMA无线通讯模块，主控芯片通过无线通讯模块8与主站5 通讯，主控芯片通过以太网模块9接入以太网，本实用新型通过无线通讯模块8或以太网 将终端的信息传递给主站5，并执行来自主站5的命令。本实用新型还包括电源模块， 电源模块向处理单元1、电压电流采样电路2、开关量输入电路3和功率控制电路4等供 电，电源模块内设有备用可充电电池14，备用可充电电池14在终端电源停止供电时可给 处理单元1、无线通讯模块8供电，可实现停电抄表功能。在本终端装置上电时，就开始 对备用可充电电池14进行充电，在本终端装置的电量不足时，主控芯片发出告警信号至 主站5，主站5及时存储本终端装置的数据信息。[0011]如图1所示，所述主控芯片的USB/UART接口接本地通讯单元10，主控芯片的 SPI接口接人机交互模块11，人工交互模块11用于进行本地设置，也可供用户查看相关 信息。本地通讯单元10提供红外接口、RS232接口、RS485接口和USB接口，模拟量 输入电路12通过A/D转换器与主控芯片的信号输入端相连，模拟量输入电路12用于采 集一些模拟量，供主控芯片监测。主控芯片的信号输出端与数据存储电路13相连。所 述的人机交互模块11上设置LCD显示屏和按键。处理单元1对各种数据进行统计分析 后保存在处理单元1的Flash芯片内等待主站5召测，同时处理单元1也执行主站5下发 的命令，处理单元1还配备有标准的RS232接口和USB接口，供现场通讯。本地通讯单 元10配置了标准的USB接口，RS232接口，抄表的RS485接口，备用扩展的RS485接 口和红外接口。[0012]本实用新型主要用于变电站、大用户、配变电站等场合，采集专变用户线路交 流模拟信号，提供4路遥控无源输出接口，可对4路开关进行远程控制；提供2路485接 口，可抄读最少8块485电能表数据；提供6路遥信状态输入接口，可以监测6路遥信状 态信息；提供2路脉冲输入及2路脉冲输出接口，本实用新型能够采集并分析记录电能质 量信息，并具有事件记录功能。本实用新型具有交流采样功能，最少可采集8块485多 功能电表，并计算有功功率、无功功率、总功率、功率因数、谐波等参数，提供有6路 无源开关量接入点和4对无源遥控接点，实现对多条线路的监视、控制，具有遥信、遥测、遥控、功率控制、电量控制、电能质量监测、越限告警等功能，与系统主站一起完 成实时监控功能，提高电能质量。
权利要求1.一种专变采集终端装置，其特征在于包括处理单元(1)，处理单元(1)的信号输 入端分别与用于采集三相电流、电压信号的电压电流采样电路O)、用于采集开关位置信 号的开关量输入电路C3)相连，处理单元(1)的信号输出端接功率控制电路G)，处理单 元⑴与主站(5)远程通讯。
2.根据权利要求1所述的专变采集终端装置，其特征在于所述的处理单元(1)采用 嵌入式Linux系统，所述的处理单元(1)包括主控芯片，主控芯片采用AT91SAM9260芯 片，主控芯片的SPI接口与电压电流采样电路(2)相连，电压电流采样电路(2)内置A/ D转换器，电压电流采样电路⑵与脉冲输出电路(6)相连，主控芯片通过GPIO端口 扩展器与开关量输入电路(3)、功率控制电路(4)和电能控制电路(7)相连，主控芯片的 UART接口接无线通讯模块(8)，主控芯片通过无线通讯模块(8)与主站(5)通讯，主控 芯片通过以太网模块(9)接入以太网。
3.根据权利要求2所述的专变采集终端装置，其特征在于所述主控芯片的USB/ UART接口接本地通讯单元(10)，主控芯片的SPI接口接人机交互模块(11)，本地通讯 单元(10)提供红外接口、RS232接口、RS485接口和USB接口，模拟量输入电路(12) 通过A/D转换器与主控芯片的信号输入端相连，主控芯片的信号输出端与数据存储电路 (13)相连。
4.根据权利要求1所述的专变采集终端装置，其特征在于还包括电源模块，电源 模块向处理单元(1)、电压电流采样电路O)、开关量输入电路C3)和功率控制电路(4) 供电，电源模块内设有备用可充电电池(14)。
5.根据权利要求2所述的专变采集终端装置，其特征在于所述的无线通讯模块(8) 为GPRS无线通讯模块或CDMA无线通讯模块。
6.根据权利要求3所述的专变采集终端装置，其特征在于所述的人机交互模块 (11)上设置LCD显示屏和按键。
专利摘要本实用新型涉及一种专变采集终端装置，包括处理单元，处理单元的信号输入端分别与用于采集三相电流、电压信号的电压电流采样电路、用于采集开关位置信号的开关量输入电路相连，处理单元的信号输出端接功率控制电路，处理单元与主站远程通讯。本实用新型能够实现对专变用户的电能信息采集，包括电能表数据采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及用电负荷和电能量的监视与控制，并对采集数据进行管理和传输，实现从变电站到供电线路再至电力用户的综合供用电监测、控制和管理。本实用新型可满足国家电网新的技术规范，并具有功率控制、电量控制、电能质量监测、越限告警等功能，同时把数据发送到系统主站。
文档编号G01R11/00GK201811983SQ201020276199
公开日2011年4月27日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者刘泽生, 孟光, 徐强, 王飞, 金芝国, 韩海舰 申请人:安徽中兴继远信息技术有限公司