基于mcu的电力检测分布式通信系统的制作方法
【专利摘要】基于MCU的电力检测分布式通信系统，包括监控主机，还包括与监控主机连接的MCU，所述智能通信管理卡包括与监控主机连接的双口RAM，以及与调制解调器连接的通信接口，所述基于MCU的电力检测分布式通信系统还包括与智能通信管理卡连接的电力设备信息采集单元。采用本发明所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，通信速度快，可靠性高。
【专利说明】基于MCU的电力检测分布式通信系统
【技术领域】
[0001]本发明属于电子通信领域，涉及一种基于MCU的电力检测分布式通信系统。
【背景技术】
[0002]通信在变电站综合自动化中占有非常重要的地位。其内容包括当地开关场的采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信，以及变电站当地与远方调度中心之间的通信。变电站自动化系统的结构形式一般有集中式和分层分布式两种。不同的系统结构意味着不同的通信系统组态，它们在通信速度、可靠性和可扩展性方面的指标都有不同。现在的主流是分层分布式，它的结构一般包括三层。第一层为变电站监控层，承担站内人机接口、监视、管理、控制等任务。第二层为通信管理层，负责对下层就地装置进行通信管理，并与远方调度中心通信。
[0003]由于现有老旧电网设备功能单一，智能化程度低，因此亟需进行改造，但如果全部更换新设备，一方面投资巨大，同时对原有部分还未到使用寿命的设备造成不必要的浪费。
【发明内容】
[0004]为克服现有电网电力设备功能单一，智能化程度低的技术缺陷，本发明公开了一种基于MCU的电力检测分布式通信系统。
[0005]基于MCU的电力检测分布式通信系统，包括监控主机，还包括与监控主机连接的MCU，所述智能通信管理卡包括与监控主机连接的双口 RAM，以及与调制解调器连接的通信接口，所述基于MCU的电力检测分布式通信系统还包括与智能通信管理卡连接的电力设备/[目息米集单兀。
[0006]优选的，所述智能通信管理卡通过RS485总线与电力设备信息采集单元连接。
[0007]优选的，所述电力设备信息采集单元包括模拟量采集单元、电度量采集单元。
[0008]优选的，智能通信管理卡具备多个冗余通信接口。
[0009]优选的，智能通信管理卡包括两个CPU。
[0010]采用本发明所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，通信速度快，上层监控主机以访问内存的方式得到通信处理层的数据。通信管理卡采用多通道并行工作方式与下层就地单元通信。就地通信和远动通信并行完成。同时可靠性高，通信管理卡在监控主机故障后仍正常工作，除非主机电源消失。其余智能设备只通过通信网络联系，某设备故障不影响其他设备正常运行。
[0011]对于新建变电站，新增、投退线路时，可在通信网上加挂或退出按间隔设计的就地单元。新增、投退线路不影响通信网正常工作。对于旧站改造的情况，新增线路可以增加相应的采集控制单元，在大规模扩建时，可以增加通信管理卡个数。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1示出本发明一种【具体实施方式】的示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0014]如图1所示本发明一个【具体实施方式】，由监控主机、智能式通信管理卡和若干台就地单元组成。第一层是监控主机，它由通信管理层得到实时数据，承担着人机接口、监视、管理、控制等变电站主控室功能。同时，第一层也可包括远方调度中心，它通过长距离通信通道访问第二层。第二层是智能式通信管理卡，它主动访问下层单元，得到各种数据信息，向上一层提供实时数据；并接受上一层的控制命令，转发给下一层执行。它也承担着通信规约解释、转换工作，使上一层与下层采集、控制设备型号无关，有利于系统的模块化。第一层、第二层的结构对于新站和旧站改造都适用，其中智能式通信管理卡为MCU。
[0015]第三层是采集、控制设备及继电保护。对于新建的变电站，一般由按间隔设计的就地单元组成。所谓就地单元，应具有对该间隔的测量、保护、控制等功能。它接入了 TV，TA二次侧电量和开关、刀闸的辅助结点位置，有出口控制回路，可独立运行，投退不影响系统工作。就地单元应有通信接口，可完成与上一层的数据交换。对于旧站的自动化改造，第三层要复杂一些。由于老站一般只有就地的保护装置和模拟量、开关量观测表记，因此在原有装置的基础上，应增加具有通信功能的采集控制设备。如图1所示，系统增加了开关量采集及控制单元、模拟量采集单元和电度量采集单元，分别完成对原有相应设备的数据采集和控制出口。这些单元具有与上一层通信的功能，将实时数据传送给通信管理卡，并接受通信管理卡的控制命令进行控制操作。
监控主机和远方调度中心都是通过通信管理层得到实时数据的，因此通信管理层是通信系统的核心，它直接影响到整个自动化系统的性能。为了增强可靠性，本系统的通信管理卡采用双CPU结构。其中CPUl用来向下层单元采集数据，CPU2用来和远方调度中心通信。通信管理卡插在监控主机的PC总线插槽上，并带有双口 RAM。内容来自:中电易展
监控主机以访问内存的方式得到通信管理卡双口 RAM上的数据，从而使监控主机获取实时数据的速度非常快，同时也简化了监控主机的编程。通信管理卡的独立工作能力较强，只需在上电时由监控主机内的程序对它们进行初始化，此后通信管理卡可以与监控主机并行工作而不占用主机资源。即使监控主机故障，它们仍能正常工作，除非主机电源消失，而此时只失去变电站主控室监控功能，远动功能正常，下层设备工作正常，信息不会丢失。
[0016]远方调度中心通过远程通信访问通信管理卡，一般是采用专用微波通道。通信管理卡的CPU2专门处理这种通信,将RAM中的数据按远动规约传送给调度中心。wwww.η I an.com
如图1所示，通信管理卡由多个RS-485通信接口引出多个通道ch O?nl,每个通道上至多可挂n2台就地单元，以RS-485总线型网络连接。通信管理卡的nl个通道并行工作控制工程网版权所有，每个通道上采用轮询的方式访问π2个就地单元。可见nl个通道的实时通信取决于通信管理卡CPUl的处理速度，而CPU I的处理速度远远大于实际运行中的通信波特率，因此能用软件切换保证多个通道并行工作。就地单元通过RS-485网与通信管理卡通信。它的通信功能包括:传送本间隔的测量量，开关、刀闸位置信号和保护动作情况，控制开关位置控制工程网版权所有，保护的定值修改及保护软投退。就地单元采用485总线插口式接线方式，新增、投退线路不会影响整个通信网正常工作。
[0017]采用本发明所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，通信速度快，上层监控主机以访问内存的方式得到通信处理层的数据。通信管理卡采用多通道并行工作方式与下层就地单元通信。就地通信和远动通信并行完成。同时可靠性高，通信管理卡在监控主机故障后仍正常工作，除非主机电源消失。其余智能设备只通过通信网络联系，某设备故障不影响其他设备正常运行。
[0018]对于新建变电站，新增、投退线路时，可在通信网上加挂或退出按间隔设计的就地单元。新增、投退线路不影响通信网正常工作。对于旧站改造的情况，新增线路可以增加相应的采集控制单元，在大规模扩建时，可以增加通信管理卡个数。
[0019]前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.基于MCU的电力检测分布式通信系统，包括监控主机，其特征在于，还包括与监控主机连接的MCU，所述智能通信管理卡包括与监控主机连接的双口 RAM，以及与调制解调器连接的通信接口，所述基于MCU的电力检测分布式通信系统还包括与智能通信管理卡连接的电力设备信息采集单元。
2.如权利要求1所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，其特征在于，所述智能通信管理卡通过RS485总线与电力设备信息采集单元连接。
3.如权利要求1所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，其特征在于，所述电力设备信息采集单元包括模拟量采集单元、电度量采集单元。
4.如权利要求1所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，其特征在于，智能通信管理卡具备多个冗余通信接口。
5.如权利要求1所述的基于MCU的电力检测分布式通信系统，其特征在于，智能通信管理卡包括两个CPU。
【文档编号】H04L29/08GK104426981SQ201310400787
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】罗芳 申请人:罗芳