专利名称：用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统通信技术领域，具体的说是涉及一种应用于防止因各种局部故 障导致整个电力系统崩溃的电力通信系统中的防崩溃隔离装置。
背景技术：
RS-485总线通信技术，采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力，而且结构 简单、价格低廉、使用方便、通信距离和数据传输速率适当及可靠性较高等特点而被广泛应 用于电力数据采集等领域。RS-485接口组成的半双工网络， 一般只需二根连线，所以RS-485 接口均采用屏蔽双绞线传输，其网络拓扑结构一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形 或星形网络，最好采用一条总线将各个节点串接起来。从总线到每个节点的引出线长度应尽 量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。采用RS-485能实现一点对多点的 通信，也能实现多点双向通信，但同一时刻只能有一个发送器，其余的为接收器，即一主多 从的通信方式。附图1为RS-485总线在电力通讯系统中应用的工作原理图，由于RS-485采 用差分信号负逻辑，+0.2V ~h6V表示"0"， - 6V -0.2 V表示"1"(即差分输入端+6V 》VA—VB》+200mV，输出逻辑1， 一6V《VA—VB《一200mV，输出逻辑O:)。当系统中的集 中器或某一个采集器需要进行发送数据，就在A、 B线中使能产生某一方向的电流，集中器及 其余处于接收状态的采集器MAX485芯片接口的A、 B脚必将产生正或负的电压差，从而产生 用于传输信息的信号。根据RS-485总线的工作原理，在系统中某处A线、B线间发生了短路故障，某个通信单 元即MAX485芯片发生短路，A、 B线间因不能产生电压差，则整个RS-485总线通讯系统将发 生系统短路而瘫痪崩溃。附图2为发生故障系统的简单示意图，附图2-1为在RS-485总线某 处C点发生短路的示意图，附图2-2某个通信单元即MAX485芯片发生短路的示意图，如图 2-l和图2-2所示，由于短路导致电流不再经过各个MAX485芯片，而选择短路的路径，故各 集中器或收集器的A、 B脚不会再产生电压差，根据RS-485总线的工作原理，整个系统都不 能进行通信而崩溃。实用新型内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能够防止总线中某处或某个芯3片短路而导致整个总线通信系统瘫痪的总线通信用放崩溃隔离装置。为此上述目的，本实用新型采用以下技术方案 一种用于总线通信系统中的防崩溃隔离 装置，用于电力通讯系统中，所述电力通讯系统包括一总线，其上耦接有一集中器和N个设 备，在所述集中器和各设备中均装有一用于采集数据的接口芯片，集中器与各设备之间通过 接口芯片进行通信，N为正整数，其特征在于所述集中器和各设备之前均安装有一串联在 总线上的防崩溃隔离装置，所述防崩溃隔离装置包括一电阻。其中，防崩溃隔离装置包括一防雷击结构，所述总线采用二线制的RS485总线即A线 和B线结构，所述电阻安装在A线后，A线和B线间再并联一防雷击结构。其中，所述防雷击结构采用自恢复保险丝。其中，所述电阻和防雷击结构封装在一外壳中。其中，所述接口芯片采用MAX485芯片。本实用新型的有益效果在于1 )本实用新型的放崩溃隔离装置在工程维护和故障处理时， 能够快速进行故障定位，提高了工程维护的效率，从整体上提高了 RS-485总线通信系统的稳 定性；2)本实用新型的防崩溃隔离装置采用模块化设计，体积小，可实现与原有系统无缝衔 接；3)本实用新型方便实现，成本低廉，施工难度小，效益高。
图1为现有技术中RS-485总线在电力通讯系统中应用的工作原理图； 图2为现有技术中发生故障系统的简单示意图，其中图2-1为在RS-485总线某处C点 发生短路的示意图，图2-2为某个节点发生短路的示意图； 图3为本实用新型安装在总线通讯系统中的结构示意图；图4为本实用新型的工作原理示意图，其中图4-1为总线发生短路故障的示意图，图4-2 为某个设备发生短路故障时的示意图；图5为防崩溃隔离装置的结构示意图；其中l-总线，2-集中器，3-设备，4-接口芯片，5-防崩溃隔离装置，6-电阻，7-防雷 击结构，8-外壳。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的放崩溃隔离装置作进一步的详细说明。 实施例1如图3所示，所述RS-485总线1上耦接有一集中器2和N个设备3，所述N为正整数， 在集中器2和各设备3中均装有一接口芯片4 (采用MAX485芯片)，集中器2与各设备3之间通过接口芯片4进行信号传输，所述集中器2和各设备3前均设有一防崩溃隔离装置5。 如图5所示，所述防崩溃隔离装置5包括一与电阻6和防雷击结构7(采用型号为JK250-120U 的自恢复保险丝)，本实用新型的RS-485总线采用二线制结构即包括A线和B线，串联有 电阻6的A线再与B线之间并联一自恢复保险丝7，所述RS-485总线采用屏蔽双绞线，其屏 蔽层在防崩溃隔离装置的外部构成一接地的屏蔽网(如图5中虚线所示)。为了减少外界对防 崩溃隔离装置的干扰，可将连接在RS-485总线上的电阻6和自恢复保险丝7外封装一屏蔽盒 8。下面详细介绍本实用新型防崩溃隔离装置的工作原理每个防崩溃隔离装置在保证RS-485总线及各个设备安全正常工作的情况下，产生一个等效电阻Rd 。正常工作时，集中器与各设备间通过MAX485芯片实现通信，如图4-l所示，当RS-485 总线的某处(即图4-l中所示C点)发生短路故障时，短路点以后的设备便不能够正常工作， 即图中画"x"的设备均无法正常通信，短路点以前的设备由于防崩溃隔离装置5的存在， 装置内的内置电阻提升了短路点前的485总线两线之间的阻值，所以，短路点前的设备能够 正常工作。正常工作时，集中器与各设备间通过MAX485芯片实现通信，如图4-2所示，当某个设备 发生短路故障时，自该故障点前面的设备开始往后的所有设备便不能进行正常通信(即当故 障点C出现时，画"X"的设备均无法正常通信)，此时故障点前端的防崩溃隔离装置5便发 生效用，即与该防崩溃隔离装置之前的各设备组成一个相对较小的RS-485总线通信系统，新 组成的相对较小的RS-485总线通信系统仍能稳定正常的工作，有效的防止了整个系统都受到 短路故障的影响。当发现故障时，可根据不能进行正常通信的设备地址判断故障发生的位置，解决短路故 障。如发现仍有部分设备不能正常工作，则证明RS-485总线通信系统中存在着多处故障。可 按上述方法，依次解决。此装置的作用一方面是防止RS-485总线通信系统中因局部或某处短路故障的发生导致 整个系统崩溃。另一方面只要是短路故障导致的问题，根据其工作原理很容易进行排查定位 和维修，提高了工程维护的效率。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管 参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然 可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围 的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。权利要求1、一种用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置，应用于电力通讯系统中，所述电力通讯系统包括一总线(1)，其上耦接有一集中器(2)和N个设备(3)，在所述集中器和各设备中均装有一用于采集数据的接口芯片(4)，集中器与各设备之间通过接口芯片进行通信，N为正整数，其特征在于所述集中器(2)和各设备(3)之前均安装有一串联在总线上的防崩溃隔离装置(5)，所述防崩溃隔离装置包括一电阻(6)。
2、 根据权利要求l所述的用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置，其特征在于所述防崩溃 隔离装置(5)包括一防雷击结构(7)，所述总线采用二线制的RS485总线即A线和B 线，所述电阻(6)安装在A线后，A线和B线间再并联一防雷击结构(7)。
3、 根据权利要求2所述的用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置，其特征在于所述防雷击 结构(7)采用自恢复保险丝。
4、 根据权利要求2所述的用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置，其特征在于所述电阻(6) 和防雷击结构(7)封装在一外壳(8)中。
5、 根据权利要求l所述的用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置，其特征在于所述接口芯 片(4)采用MAX485芯片。
专利摘要本实用新型涉及电力系统通信技术领域，具体的说是涉及一种用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置，该装置应用于电力通讯系统中，所述电力通讯系统包括一总线，其上耦接有一集中器和N个设备，在所述集中器和各设备中均装有一用于采集数据的接口芯片，集中器与各设备之间通过接口芯片进行通信，N为正整数，所述集中器和各设备之前均安装有一串联在总线上的防崩溃隔离装置，所述防崩溃隔离装置包括一电阻。该装置在工程维护和故障处理时，能够快速进行故障定位，提高了工程维护的效率，从整体上提高了RS-485总线通信系统的稳定性，具有方便实现、成本低廉、施工难度小、效益高的优点。
文档编号H03K19/0175GK201430584SQ200920109639
公开日2010年3月24日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者宇 张, 晶 张, 李兰欣, 殷树刚 申请人:中国电力科学研究院