专利名称：电力协议转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电网的调度自动化系统技术领域，具体涉及一种应用于电力行业变电站、调度中心、机房等进行通讯管理、数据转发的电力协议转换器。
背景技术：
随着电力行业调度自动化系统的发展，所有的新建变电站都是按照综合自动化变电站甚至是数字化变电站的标准进行设计，站内的各种二次设备都是智能设备，具备通讯能力，并且通讯协议都已经标准化，与电力调度中心之间都敷设了专用光缆，远动通道采用光纤，可靠性高。但是对于一些投入运行时间较早、建设标准较低和偏僻边远的变电站，其自动化水平偏低，特别是一些企业变电站是属于电力行业代管，其运行维护都是由企业完成，投资少，设备陈旧。其中大部分变电站与电网调度中心的远动还是使用的传统的载波通道，甚至一些企业变电站根本不具备远动通讯能力。电力行业的协议转换器应用范围非常广，产品种类多，但是这些产品都只具备各种串口和网络通讯能力，对于上述问题无法解决。
发明内容为了克服现有协议转换器的这些缺点，本实用新型通过集成模拟通道和GPRS模块，为上述问题提供了一个可靠、经济的解决方案。本实用新型不仅具有多个可设置类型的数字串口和2个网络口，还集成了 2个通讯速率、中心频率可调的模拟口，一个GPRS模块， 并可灵活设置通讯速率、IP地址、网络参数等。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是利用高性能的数据处理控制模块，在具备多路串口通道和网络通道的基础上，增加模拟口和GPRS接口。对于具备载波通道的变电站，可以应用2个模拟口分别向2级调度上传数据；对于没有任何远动通道的变电站，可以应用GPRS接口，利用中国移动或中国联通现有的无线数据网与电力调度中心进行数据交换，GPRS模块可以设置与多级调度通讯。增加模拟通道和GPRS通道仅需对硬件设备进行升级，软件结构无影响，增加的通道也可以应用目前电力行业的各类通讯协议。电力协议转换器，包括数据处理控制模块和数据存储模块，还包括通道控制模块、 串口控制器、第一网络通道、第二网络通道、GPRS通道、第一模拟通道和第二模拟通道，数据处理控制模块与数据存储模块连接，数据处理控制模块与通道控制模块连接，通道控制模块分别与串口控制器、第一网络通道、第二网络通道、GPRS通道、第一模拟通道和第二模拟通道连接。电力协议转换器还包括串口切换模块、RS232通道、RS485通道和RS422通道，串口切换模块分别与串口控制器、RS232通道、RS485通道和RS422通道连接。本实用新型的有益效果是，能够解决目前偏远变电站和用户变电站所的数据接入难题，不用增加额外的投资，尤其是GPRS通道的通讯速率快，信息量大，能够与多级调度中心通讯，是用户变电站站的最优选择。[0008]下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步介绍
[0009]图1本实用新型具体实施方式
原理框图[0010]图2模拟通道的原理框图[0011]图3GPRS通道的原理框图具体实施方式
[0012]如图1所示，电力协议转换器，包括数据处理控制模块和数据存储模块，还包括通道控制模块、串口控制器、第一网络通道、第二网络通道、GPRS通道、第一模拟通道和第二模拟通道，数据处理控制模块与数据存储模块连接，数据处理控制模块与通道控制模块连接， 通道控制模块分别与串口控制器、第一网络通道、第二网络通道、GPRS通道、第一模拟通道和第二模拟通道连接。[0013]电力协议转换器还包括串口切换模块、RS232通道、RS485通道和RS422通道，串口切换模块分别与串口控制器、RS232通道、RS485通道和RS422通道连接。[0014]如图1的所示的本实用新型具体实施方式
，包括有数据处理控制模块1，模块1 采用了高性能的x86系列工业控制计算机，是本实用新型的核心模块，该模块从通道控制模块2接收各种不同通道上的数据，进行分析处理。该模块软件设计采用模块化方式，各个模块独立工作，结构清晰，应用程序支持IEC870-5-101、IEC870-5-102、IEC870-5-103、 IEC870-5-104、国标 101、部颁 CDT、Modbus (RTU/ASCII)、SPA-bus、DNP3. 0、SC1801、U_4f 等协议，涵盖了电力行业各个方面的要求，同时在软件设计上预留了自定义协议的的接口，对于非行业标准协议也能够有效支持。所有协议都能够在不同的通道上应用，没有任何限制， 非常灵活。此外该模块还提供适应电力调度中心的数据配置功能，方便的对原始数据进行处理、转换。数据处理模块1可以根据预先的设定将部分数据存入数据存储模块7.[0015]如图1的所示的通道控制模块2能够接入串口控制器3，模拟通道4和网络通道 5，GPRS通道6、模拟通道7和模拟通道8，其中串口控制器共有12个，即本实用新型共支持 12个串口。所有通道的数据由通道控制模块进行管理，将通讯数据送到数据处理控制模块 1进行处理，并接收数据处理控制模块1的数据分别向各个通道发送。[0016]如图1所示的串口切换模块9能够接收不同的串口模式信号，包括RS232通道10、 包括RS485通道11、包括RS422通道12，通过预先的设定选择串口信号方式，将对应的信号模式送入串口控制器3，数据传输是双向的。本实用新型的12个串口均可以选择需要的串口模式。[0017]如图2所示的模拟通道的原理，本实用新型的模拟通道支持波特率分别为300、 600,1200的同步或异步方式，完全涵盖电力行业的需求，其中300波特率时中心频率是 3000Hz, 300波特率时中心频率是^80Hz，1200波特率时中心频率是1700Hz。由于300波特率和600波特率的中心频率相近，因此共用调制解调电路。[0018]如图2所示，当选择300波特率和600波特率的模式时，中心频率由芯片 89C2051 (15)、89C2051 (16)来控制，模拟信号接收从音频变压器20输入，经过适当处理后输入芯片MAX274(18)进行带通滤波，芯片MAX274 (18)的外围电路已经设计成3000Hz带通，带通滤波后由正弦波转换成方波，方波信号输入芯片89C2051 (16)，利用软件进行解调处理，解调完毕后，输出的信号已经成为数字电路能够接收的TTL电平，TTL电平输入芯片 82C5K14)进行预处理然后输入至通道控制模块2，利用芯片82C51 (14)可以使模拟通道支持同步方式，扩大的应该范围。模拟信号的发送方式与接收相反，数字信号从通道控制模块2进入芯片 82C51(14)，进行同步或异步预处理，然后输出至利用芯片89C2051 (M)进行调制处理，调制完成后的方波输入芯片MAX274 (18)，带通处理为正弦波输入音频变压器19。音频变压器 19和音频变压器20主要起隔离保护作用。如图2所示，如果波特率为1200时，音频变压器的输入输出直接接入芯片 TCM3105(17)，芯片TCM3105(17)的可以完成带通和调制解调功能，处理的信号接入芯片 89C2051 (15)进行同步或异步预处理，方式和300波特率或600波特率相同。如图3所示，本实用新型使用成熟的GPRS控制模块GMT-900C完成GPRS通讯功能，通过数据处理控制模块1，按照预先设定的网络参数、IP地址、通讯速率以TCP/IP协议或SMS短信息方式向电力调度中心上传数据，并能够接收下行的控制命令进行转发。电源模块M用来提供4V的供电电源，并实现模块GMT-900以21)特殊的上电要求，天线23和 SIM卡22是完成GPRS通讯必须的设备。
权利要求1.电力协议转换器，包括数据处理控制模块(1)和数据存储模块(13)，其特征在于还包括通道控制模块O)、串口控制器C3)、第一网络通道(4)、第二网络通道( 、GPRS通道 (6)、第一模拟通道(7)和第二模拟通道(8)，数据处理控制模块(1)与数据存储模块(13) 连接，数据处理控制模块(1)与通道控制模块( 连接，通道控制模块( 分别与串口控制器(3)、第一网络通道0)、第二网络通道(5)、GPRS通道(6)、第一模拟通道(7)和第二模拟通道⑶连接。
2.根据权利要求1所述的电力协议转换器，其特征在于还包括串口切换模块(9)、 RS232通道(10)、RS485通道(11)和RS422通道(12)，串口切换模块(9)分别与串口控制器(3)、RS232 通道(10)、RS485 通道(11)和 RS422 通道(12)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种电力协议转换器，集成了数据处理控制模块、通道切换模块、串口切换模块等核心模块，并配置有数据存储模块。它具有8个串口通道、2个网络通道、2个模拟通道以及一个GPRS通道，其中每个串口通道可以设置为RS232、RS422、RS485方式；模拟通道可以支持波特率300、600、1200的通讯；并支持同步或异步通讯方式，GPRS通道支持多主站访问模式，所有通道都支持电力行业的多数通讯协议。本实用新型能够方便的实现边远偏僻变电站和企业变电站与电力调度中心的数据通讯。
文档编号H04L29/06GK202261377SQ20112025946
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者鞠林涛 申请人:武汉希文科技发展有限公司