专利名称：一种基于can总线的环网柜控制系统以及电网监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于配电技术领域，尤其涉及一种基于CAN总线的环网柜控制系统以及电网监测系统。
背景技术：
环网柜作为配电系统中的一个重要设备，起着监测、控制、保护电力设备安全运行的作用，但目前环网柜内各设备间通信效率低、可靠性差，使监控中心无法对电网故障进行实时监测，电网出现故障时，无法快速准确地判断出故障线路。
实用新型内容本实用新型所要解决的第一个技术问题在于提供一种基于CAN总线的环网柜控制系统，旨在提高环网柜内各设备之间的通信效率。本实用新型是这样实现的，一种基于CAN总线的环网柜控制系统，所述环网柜控制系统包括一通信模块、一个或多个用于采集电网分支线路工作参数的环网柜控制器；各个环网柜控制器和所述通信模块之间通过CAN总线互联；所述环网柜控制器连接有下述采集模块中的一个或多个:电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块。进一步地，所述环网柜控制器还连接有遥信及分合闸控制回路。进一步地，所述环网柜控制器包括:一电源管理模块；一储能电容；与所述电源管理模块连接的DSP处理器；与所述DSP处理器连接的永磁机构驱动电路、液晶键盘、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、CAN接口；所述开关量输入模块、开关量输出模块与所述遥信及分合闸控制回路，分别用于供遥信信号输入、输出；所述模拟量输入模块与所述电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块连接；所述永磁机构驱动电路与所述储能电容连接，所述储能电容同时与所述电源管理模块连接。进一步地，所述通信模块包括:一 CPU以及与所述CPU连接的CAN接口、以太网接口和/或GPRS接口、维护串口。本实用新型所要解决的第二个技术问题在于提供一种电网监测系统，包括如上所述的环网柜，还包括一监控中心，所述监控中心与所述通信模块连接。本实用新型提供的环网柜内部通过CAN总线联网，可对环网柜内各分支线路的电压、电流、温度等信号进行采集和处理，然后CAN总线将所有信息传给通信模块，通信模块通过GPRS或以太网口把数据传送给监控中心，监控中心也可以根据需要，对环网柜内各分支线路进行遥控、修改保护定值等操作，具备高速、高效、可靠、抗干扰性强、成本低廉等诸 多优点。
图1是本实用新型提供的环网柜内部设备的接线示意图；图2是图1中通信模块的结构原理图；图3是图1中环网柜控制器的结构原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。参照图1，本实用新型提供的环网柜内设有通信模块1、一个或多个环网柜控制器2，用于采集电网分支线路的工作参数，如电流、电压、工作环境的温度、湿度等，并且各个环网柜控制器2和通信模块I之间通过CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线互联。上述通信模块I和环网柜控制器2中均内置有CAN控制器芯片，这两个CAN控制器芯片均连接一个接口芯片，双方的接口芯片通过CAN总线互联实现通信，本实用新型采用MCP2515作为CAN控制器，完全支持CAN2.0技术规范，有3路独立的8个字节的发送数据缓冲区，具有优先级设定及发送终止功能，2路独立的8个字节接收数据缓冲区，可有效存储报文，最大通信速率可达1M，接口芯片采用IS01050。环网柜控制器2连接有信号采集电路3和遥信及分合闸控制回路4，其中遥信指采集外部的输入输出信号，分合闸控制回路用于控制永磁机构的分闸、合闸。而信号采集电路3则包括电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块中的一个或多个。图2示出了通信模块I的结构，其包括CPU11、CAN接口 12、以太网接口 13、GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务技术)接口 14、维护串口 15, CAN接口 12、以太网接口 13、GPRS接口 14、用于下载和升级程序的维护串口 15均与CPUll连接。通信模块I通过CAN接口 12和环网柜控制器2进行数据交换，然后通过以太网接口 13或GPRS接口 14把数据传送给监控中心，监控中心也可以通过以太网接口 13或GPRS接口 14对环网柜进行遥控操作、定值修改等。图3示出了环网柜控制器2的结构，其包括电源管理模块21、DSP(Digital SignalProcessing,数字信号处理)处理器22、液晶键盘23、开关量输入模块24、开关量输出模块25、模拟量输入模块26、CAN接口 27、永磁机构驱动电路28，其中永磁机构驱动电路28用于驱动永磁机构，本实用新型中永磁机构指分合闸回路，通过分闸、合闸控制线路的接通、断开。永磁机构驱动电路28还与一储能电容29连接，该储能电容29为永磁机构驱动电路28提供工作所需电能，电源管理模块21与该储能电容连接，将来自PT (PotentialTransformer,电压互感器)、CT (Current Transformer,电流互感器)或太阳能的电能储存于该储能电容29中，电源管理模块21同时为DSP处理器22提供工作电压DSP处理器22采用TI DSP,带液晶操作界面，方便参数的设置与修改，多路隔离开关量输入输出接口，配备CAN、以太网口、串口等通信接口。开关量输入模块24、开关量输出模块25与所述遥信及分合闸控制回路，分别用于供遥信信号输入、输出。模拟量输入模块26与电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块连接。本实用新型专利提出一种基于CAN总线联网的新型环网柜，它具备体积小、结构紧凑/高速、高效、可靠、抗干扰性强、成本低廉等诸多优点，使环网柜真正成为智能化、网络化的配网设备。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于CAN总线的环网柜控制系统，其特征在于，所述环网柜控制系统包括一通信模块、一个或多个环网柜控制器；各个环网柜控制器和所述通信模块之间通过CAN总线互联； 所述环网柜控制器连接有下述采集模块中的一个或多个:电流信号采集模块、电压信号采集 模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块。
2.如权利要求1所述的环网柜控制系统，其特征在于，所述环网柜控制器还连接有遥信及分合闸控制回路。
3.如权利要求2所述的环网柜控制系统，其特征在于，所述环网柜控制器包括: 一电源管理模块； 一储能电容； 与所述电源管理模块连接的DSP处理器； 与所述DSP处理器连接的永磁机构驱动电路、液晶键盘、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、CAN接口； 所述开关量输入模块、开关量输出模块与所述遥信及分合闸控制回路，分别用于供遥信信号输入、输出；所述模拟量输入模块与所述电流信号采集模块、电压信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块连接；所述永磁机构驱动电路与所述储能电容连接，所述储能电容同时与所述电源管理模块连接。
4.如权利要求1所述的环网柜控制系统，其特征在于，所述通信模块包括:一CPU以及与所述CPU连接的CAN接口、以太网接口和/或GPRS接口、维护串口。
5.一种电网监测系统，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的环网柜控制系统，还包括一监控中心，所述监控中心与所述通信模块连接。
专利摘要本实用新型适用于配电技术领域，提供了一种基于CAN总线的环网柜控制系统以及电网监测系统，其中，所述环网柜控制系统包括一通信模块、一个或多个用于采集电网分支线路工作参数的环网柜控制器；各个环网柜控制器和所述通信模块之间通过CAN总线互联。本实用新型提供的环网柜内部通过CAN总线联网，可对环网柜内各分支线路的电压、电流、温度等信号进行采集和处理，然后CAN总线将所有信息传给通信模块，通信模块通过GPRS或以太网口把数据传送给监控中心，监控中心也可以根据需要，对环网柜内各分支线路进行遥控、修改保护定值等操作，具备高速、高效、可靠、抗干扰性强、成本低廉等诸多优点。
文档编号H02J13/00GK203086246SQ201320050970
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者吴国军, 王建文 申请人:深圳市金博联电力技术有限公司