基于FTU的智能环网柜的制作方法

本实用新型涉及供电设备技术领域，尤其涉及一种基于ftu的智能环网柜。

背景技术：

环网柜是一组输配电气设备(高压开关设备)装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑和工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。

目前，现有的环网柜，集成度低、运行稳定性差、不易测量多路模拟信号。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于ftu的智能环网柜，具有集成度高，测量精确，控制能力强，运行稳定可靠的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于ftu的智能环网柜，包括电源总线、地址总线、数据总线、ftu系统、模拟量测量插件、开关量输入插件、开关量输出插件以及锁存器，所述模拟量测量插件、所述开关量输入插件、所述开关量输出插件均与所述电源总线、所述数据总线连接，所述模拟量测量插件、所述开关量输入插件、所述开关量输出插件均通过一个锁存器与所述地址总线连接，所述ftu系统包括cpld芯片、与所述cpld芯片连接的地址总线接口、模拟量输入模块、以及开关量输入输出模块，所述模拟量输入模块包括与所述cpld芯片连接的双口ram芯片、与所述双口ram芯片连接的dsp芯片、与所述dsp芯片连接的a/d转换器、与所述a/d转换器连接的信号调理器、与所述信号调理器连接的模拟量输入接口，所述开关量输入输出模块包括与所述cpld芯片连接光耦隔离器、与所述光耦隔离器连接的继电器、与所述继电器连接的输入/输出接口，所述cpld芯片上连接有电源接口，所述地址总线接口与所述地址总线连接，所述模拟量输入接口与所述数据总线连接，所述输入/输出接口也与所述数据总线连接。

进一步地，所述cpld芯片上还连接有通信模块，所述通信模块为无线通信模块，所述无线通信模块为wifi模块或5g模块。

进一步地，所述cpld芯片上连接有看门狗芯片。

有益效果：

本实用新型的芯片灵活高速，外设集成度高，测量精确，控制能力强，运行稳定可靠，采用模块化设计层次分明，提高了设备的集成度和灵活性，开关量部分的光电隔离设计提高了系统的稳定性，可以实现对多路模拟信号的测量。

附图说明

图1为本实用新型的框图；

图2为本实用新型中ftu系统的框图；

其中的附图标记为：1—电源总线；2—地址总线；3—数据总线；4—ftu系统；401—cpld芯片；402—双口ram芯片；403—dsp芯片；404—a/d转换器；405—信号调理器；406—模拟量输入接口；407—光耦隔离器；408—继电器；409—输入/输出接口；410—看门狗芯片；411—电源接口；412—地址总线接口；413—通信模块；5—模拟量测量插件；6—开关量输入插件；7—开关量输出插件；8—锁存器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，为本实施例的一种基于ftu的智能环网柜，包括电源总线1、地址总线2、数据总线3、ftu系统4、模拟量测量插件5、开关量输入插件6、开关量输出插件7以及锁存器8，、模拟量测量插件5、开关量输入插件6、开关量输出插件7均与电源总线1、数据总线3连接，模拟量测量插件5、开关量输入插件6、开关量输出插件7均通过一个锁存器8与地址总线2连接，ftu系统4包括cpld芯片401、与cpld芯片401连接的地址总线接口412、模拟量输入模块、以及开关量输入输出模块，模拟量输入模块包括与cpld芯片401连接的双口ram芯片402、与双口ram芯片402连接的dsp芯片401、与dsp芯片401连接的a/d转换器404、与a/d转换器404连接的信号调理器405、与信号调理器405连接的模拟量输入接口406，开关量输入输出模块包括与cpld芯片401连接的光耦隔离器407、与光耦隔离器407连接的继电器408、与继电器408连接的输入/输出接口409，cpld芯片401上连接有电源接口411，地址总线接口412与地址总线2连接，模拟量输入接口406与数据总线3连接，输入/输出接口409也与数据总线3连接。

本实施例中cpld芯片401的型号为xc9536，当需要得到某个模拟量测量插件5或开关量输入插件6上的数据或需要控制某个开关量输出插件7时，cpld芯片401通过地址总线接口412和地址总线2选中此插件对应的锁存器8，该插件才能通过数据总线3连接到cpld芯片401，其中开关量输入插件6或开关量输出插件7通过数据总线3和输入/输出接口409与cpld芯片401连接，而模拟量测量插件5通过数据总线3和模拟量输入接口406与cpld芯片401连接，此时其他插件的数据总线则不能得到cpld芯片401发出的数据，操作完毕后，再用cpld芯片401控制锁存器8将此插件与cpld芯片401相隔离，这样cpld芯片401在控制某个插件工作时不会影响其他插件，从而很好的完成整个系统的调度工作。

本实施例中dsp芯片403为dsp2407芯片，a/d转换器404为ads8365芯片，每个模拟量测量插件5采集8路交流电压或电流信号，采用频率为3200hz，ads8365芯片是一种16位高速并行接口的a/d转换芯片，待测模拟信号经过信号调理器后，再进行信号调理以满足a/d采样的要求，a/d转换器404进行电平转换，再传给dsp芯片403及时进行计算，得到电压/电流的有效值、频率、有功功率、无功功率等参数。

作为本实施的一个优选，cpld芯片401上还连接有通信模块，通信模块为无线通信模块，无线通信模块为wifi模块或5g模块。

作为本实施的一个优选，cpld芯片401上连接有看门狗芯片410，看门狗芯片410是定期查看cpld芯片401内部的情况，一旦发生错误就向cpld芯片401芯片发出重启信号。

本实施例中开关量输入插件6和开关量输出插件7均有16路输入或输出通道，通过开关量输入插件6和开关量输出插件7与外部开关进行联系，开关量输入插件6和开关量输出插件7必须确保可靠，ftu系统4中加入光耦隔离器407以提高系统的抗干扰能力，在开关量输出时，输出信号经过光耦隔离器407进行光电隔离后，再输出到继电器中，最后通过输入/输出接口409输出。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种基于ftu的智能环网柜，其特征在于，包括电源总线、地址总线、数据总线、ftu系统、模拟量测量插件、开关量输入插件、开关量输出插件以及锁存器，所述模拟量测量插件、所述开关量输入插件、所述开关量输出插件均与所述电源总线、所述数据总线连接，所述模拟量测量插件、所述开关量输入插件、所述开关量输出插件均通过一个锁存器与所述地址总线连接，所述ftu系统包括cpld芯片、与所述cpld芯片连接的地址总线接口、模拟量输入模块、以及开关量输入输出模块，所述模拟量输入模块包括与所述cpld芯片连接的双口ram芯片、与所述双口ram芯片连接的dsp芯片、与所述dsp芯片连接的a/d转换器、与所述a/d转换器连接的信号调理器、与所述信号调理器连接的模拟量输入接口，所述开关量输入输出模块包括与所述cpld芯片连接光耦隔离器、与所述光耦隔离器连接的继电器、与所述继电器连接的输入/输出接口，所述cpld芯片上连接有电源接口，所述地址总线接口与所述地址总线连接，所述模拟量输入接口与所述数据总线连接，所述输入/输出接口也与所述数据总线连接。

2.根据权利要求1所述的基于ftu的智能环网柜，其特征在于，所述cpld芯片上还连接有通信模块，所述通信模块为无线通信模块，所述无线通信模块为wifi模块或5g模块。

3.根据权利要求1所述的基于ftu的智能环网柜，其特征在于，所述cpld芯片上连接有看门狗芯片。

技术总结
本实用新型涉及一种基于FTU的智能环网柜，包括电源总线、地址总线、数据总线、FTU系统、模拟量测量插件、开关量输入插件、开关量输出插件以及锁存器，模拟量测量插件、开关量输入插件、开关量输出插件均与电源总线、数据总线连接，模拟量测量插件、开关量输入插件、开关量输出插件均通过一个锁存器与地址总线连接。本实用新型CPLD芯片灵活高速，外设集成度高，测量精确，控制能力强，运行稳定可靠，采用模块化设计层次分明，提高了设备的集成度和灵活性，开关量部分的光电隔离设计提高了系统的稳定性，可以实现对多路模拟信号的测量。

技术研发人员：田秋明
受保护的技术使用者：常德天明开关制造有限公司
技术研发日：2019.08.21
技术公布日：2020.05.19