专利名称：一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种配电自动化装置，特别是一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置。
背景技术：
随着科技的进步，我国的电力输配系统正在向智能化控制、自动化操作方向发展， 其中配电网自动化系统的一个环节是采用配电自动化装置对配电网终端进行实时监控。配电自动化装置通常包括输入输出模块、通讯模块和处理模块，用于对配电网终端进行数据采集和处理，并把采集的数据通过通讯模块传输到放置在监控室里的监控总机，监控人员通过监控总机可以方便的了解到每一个连进系统的配电网终端的工作情况，监控人员通过监控总机下达的指令还可以通过通讯模块传输到配电自动化装置对配电网终端进行控制。随着配电网系统监控要求的提高，对配电自动化装置的处理速度要求也越来越高，目前市面在销的配电自动化装置都是采用一个处理器，要提高处理速度，就需要采用更高配置的处理器，而处理器的处理速度每一次提升都需要技术上的突破，而且一次提升的幅度不大。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提供一种处理模块采用双处理器结构的配电自动化环网开关装置，有效提高了处理模块的处理速度，而且具有很大的提升空间。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案主要是一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，包括用于处理输入数据和控制输出信号的处理模块，与处理模块连接用于采集模拟信号并传输到处理模块的模拟量输入模块，与处理模块连接用于采集开关量信号并传输到处理模块，同时根据处理器传送的信号进行开关量输出的开关量输入输出模块，与处理模块连接用于进行通讯的通讯模块，与处理模块连接用于指示装置工作状态的信号指示模块，用于对处理模块、模拟量输入模块、开关量输入输出模块、通讯模块和信号指示模块提供工作电源的电源模块，所述处理模块是具有主处理器和协处理器的双CPU结构，所述主处理器和协处理器之间通过同步串行口进行通讯连接。作为上述技术方案的一种改进，所述主处理器采用具有强大数字信号处理能力的 DSP芯片，用于完成主要的数据处理任务；所述协处理器采用低功耗的处理器，用于协作主处理器进行数据的采集和处理。作为上述技术方案的一种改进，所述模拟量输入模块至少设置有2路模拟量输入回路，针对不同的数据采集要求，可以增加模拟量输入回路的数量；所述模拟量输入回路设置有模拟量变换元件，所述模拟量变换元件为电压互感器或电流互感器或霍尔传感器，模拟量输入回路通过模拟量变换元件将待测量的信号转换为能被处理器接收的信号，再传输到处理模块。[0009]作为上述技术方案的一种改进，所述开关量输入输出模块至少设置有2路开关量输入回路和2路开关量输出回路，针对不同的数据采集要求，可以适当增加开关量输入回路的数量；针对不同的控制要求，可以适当增加开关量输出回路的数量。作为上述技术方案的一种改进，所述通讯模块为RS232通讯模块、RS485通讯模块、工业以太网通讯模块或短距离蓝牙通讯模块，能提供多种通讯方式，根据现场的设备情况选择传输方式不同的通讯模块，达到最佳的通讯效果。作为上述技术方案的一种改进，还通过通讯模块连接有MMI人机界面操作模块， 所述MMI人机界面操作模块包括高清晰度的液晶显示屏和多个用于输入指令的按键，采用窗口菜单式操作显示方式，可以显示各种参数、状态、波形等，人机交互极为方便。本实用新型的有益效果是本设计的配电自动化装置采用双CPU结构，两块处理器互相协作，共同完成装置的各项功能，运行速度快，处理能力强，存储容量大，可扩展性好，可靠性高。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
参照图I，本实用新型的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，包括用于给各个模块提供工作电源的电源模块6，包括用于处理输入数据和控制输出信号的处理模块1，处理模块I是具有主处理器11和协处理器12的双CPU结构。现以型号为CY-F300B 的配电自动化装置作为实施例进行说明，在本实施例中，主处理器11采用美国德州仪器公司(Texas Instruments)的高性能工业级DSP (数字信号处理)芯片，该芯片处理速度为 40MIPS，具有强大的数字信号处理能力，协处理器12采用TI公司的超低功耗微处理器，该芯片为总线不出芯片的16位单片机，具有丰富的片上外设，有很强的控制处理能力，两块处理器芯片通过高速同步串行口(SPI)通讯，相互协作，共同完成装置的各项功能；同时， 处理模块I的硬件时钟电路，采用RAMTR0N公司专用时钟芯片，精度高稳定度好，且可以接受通讯对时命令；处理模块I里还设置有美国RAMTR0N公司最新设计的大容量铁电存储器 (FRAM)，该存储器具有非易失性、存储速度快、容量大等特点，用于保存设定参数、故障录波数据、历史事件记录等重要数据。模拟量输入模块2与处理模块I连接，模拟量输入模块2里至少设置有2路模拟量输入回路，模拟量输入回路把采集的数据反馈到协处理器12。本实施例中提供18路模拟量输入回路，模拟量输入回路中的模拟量变换元件采用超小型电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、霍尔传感器，完成大电流、电压到微处理器可接受的低电平的转换；模拟量可接入 4路进/出线线电压、4路进/出线相电流，其它应用场合可以根据用户需求定制。开关量输入输出模块3与处理模块I连接，开关量输入输出模块至少设置有2路开关量输入回路和2路开关量输出回路，开关量输入回路把采集的数据反馈到协处理器12，开关量输出回路用于接收从处理模块I输出的信号并进行动作。本实施例的装置提供24路开关量输入回路和12路开关量输出回路，开关量输入回路由外部提供24V电源，开关量输入回路采用了多种抗干扰、防抖动措施，包括对雷电冲击脉冲的吸收器件；开关量输出回路均有冗余防错误输出设计，采用隔离的DC24V驱动。进一步，本装置还带有用于通讯的通讯模块4，通讯模块4与处理模块I相连接，可采用RS232通讯模块、RS485通讯模块、工业以太网通讯模块或短距离蓝牙通讯模块，能提供多种通讯方式。本实施例中设置有3路通讯端口，可与PC机运行的专门调试软件通讯， 或接入专用MMI人机界面操作模块，或连接光端机或GPRS通讯模块，专门用于装置与配网主站(或子站)通讯；可以采用屏蔽电缆连接方式，也可以采用无线连接方式。进一步，处理模块I上还连接有信号指示模块5，在本实施例中，采用信号灯进行指示，分别为电源指示灯LI、运行状态灯L2、事件指示灯L3、通信状态灯L4、装置故障灯 L5。装置上电后，电源指示灯LI发绿光，指示电源正常；当装置发生新的事件时，事件指示灯以L31Hz频率闪烁。当运行人员查阅事件记录菜单后(通过笔记本电脑调试软件或MMI 人机界面模块)，事件指示灯L3自动熄灭；当通讯口有数据收发时，通信状态灯L4根据数据收发情况自动闪烁；装置自检到内部故障时，装置故障灯L5发红光，此时需对装置进行维修工作。另外，本装置通过通讯模块4可以连接有MMI人机界面操作模块7，所述MMI人机界面操作模块7包括高清晰度的液晶显示屏和多个用于输入指令的按键，采用窗口菜单式操作显示方式，可以显示各种参数、状态、波形等，通过该模块进行人机交互极为方便。以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。本设计的配电自动化装置采用双CPU结构，两块处理器互相协作，共同完成装置的各项功能，运行速度快，处理能力强，存储容量大，可扩展性好，可靠性高。
权利要求1.一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，包括用于处理输入数据和控制输出信号的处理模块(I)，与处理模块(I)连接用于采集模拟量信号并传输到处理模块(I)的模拟量输入模块(2)，与处理模块(I)连接用于采集开关量信号并传输到处理模块(1)，同时根据处理器传送的信号进行开关量输出的开关量输入输出模块(3)，与处理模块(I)连接用于进行通讯的通讯模块(4 )，与处理模块(I)连接用于指示装置工作状态的信号指示模块(5 )，用于对处理模块(I)、模拟量输入模块(2)、开关量输入输出模块(3)、通讯模块(4)和信号指示模块(5)提供工作电源的电源模块(6)，其特征在于所述处理模块(I)是具有主处理器(11)和协处理器(12)的双CPU结构， 所述主处理器(11)和协处理器(12)之间通过同步串行口进行通讯连接。
2.根据权利要求I所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述主处理器(11)采用具有强大数字信号处理能力的DSP芯片。
3.根据权利要求I所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述协处理器(12)采用低功耗的处理器。
4.根据权利要求I所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述模拟量输入模块(2)至少设置有2路模拟量输入回路，所述模拟量输入回路设置有模拟量变换元件。
5.根据权利要求4所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述模拟量变换元件为电压互感器或电流互感器或霍尔传感器。
6.根据权利要求I所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述开关量输入输出模块(3)至少设置有2路开关量输入回路和2路开关量输出回路。
7.根据权利要求I所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述通讯模块(4)为RS232通讯模块、RS485通讯模块、工业以太网通讯模块或短距离蓝牙通讯模块。
8.根据权利要求I所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于还通过通讯模块(4)连接有MMI人机界面操作模块(7)。
9.根据权利要求8所述的一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其特征在于所述MMI人机界面操作模块(7)包括高清晰度的液晶显示屏和多个用于输入指令的按键。
专利摘要本实用新型公开了一种具有双处理器的配电自动化环网开关装置，其处理模块是具有主处理器和协处理器的双CPU结构，两块处理器通过同步串行口进行通讯连接，这种配电自动化装置采用双CPU结构，两块处理器互相协作，共同完成装置的各项功能，运行速度快，处理能力强，存储容量大，可扩展性好，可靠性高。
文档编号H02J13/00GK202309222SQ201120416038
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者鄢希锋, 钟海杰, 陈钢, 高飞 申请人:长园电力技术有限公司