基于IEC61850标准的智能水位变送器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于IEC61850标准的智能水位变送器系统，包括工控主板、水位传感器、A/D数据采集模块、PL‑2303HX芯片、显示屏、以太网交换机以及水电厂站控层设备；所述A/D数据采集模块的输入端与水位传感器连接，其输出端与工控主板的RS485接口连接；所述显示屏通过PL‑2303HX芯片与工控主板的USB2.0接口连接，实现对水位传感器采集的数据进行就地显示；所述水电厂站控层设备通过以太网交换机与工控主板的以太网通信接口连接，实现将水位传感器采集的数据按照IEC61850标准发送至水电厂站控层设备。本实用新型专利技术有效解决传统模拟量采集方式无法避免的干扰问题，信息具有很强的共享性和自描述性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能电网领域，尤其涉及一种基于IEC61850标准的智能水位变送器系统。
技术介绍
IEC61850标准是全球智能电网建设中唯一通用的自动化通信系统标准。在智能电网建设战略中，“源网协调”是一项非常重要的指标。目前，由于市场上缺乏水位、压力等非电量数据采集的智能电子设备，采用折中处理办法，即：使用相应的传感器将水位、压力等转换为4～20mA或0～5V的模拟量信号，模拟量信号通过信号电缆传输至可编程控制器或微机测控装置的模拟量输入模块，经模-数变换后予以识别和利用，并将该数据纳入遥测数据集以MMS协议发往站控层数据平台供实时监视使用。这种非电量的数据采样环节沿用了模拟量传输方式，无法避免信号的衰减和干扰，可靠性较差。同时，这种处理方式既不符合智能电网IEC61850的通信标准，也不符合智能电网“一次设备智能化、二次设备网络化”的技术要求，数据重复采集、信息共享性差，现场安装调试工作量大。
技术实现思路
为克服现有技术中的上述问题，本技术提供了一种基于IEC61850标准的智能水位变送器系统，将水位传感器采集的数据按照IEC61850标准进行处理，并通过MMS协议发送至水电厂站控层设备，有效解决传统模拟量采集方式无法避免的衰减和干扰问题，而且信息具有很强的共享性和自描述性。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：基于IEC61850标准的智能水位变送器系统，包括工控主板、水位传感器、A/D数据采集模块、PL-2303HX芯片、显示屏、以太网交换机以及水电厂站控层设备；所述A/D数据采集模块的输入端与水位传感器连接，其输出端与工控主板的RS485接口连接，A/D数据采集模块将水位传感器输出的4～20mA或0～5V模拟量数据，经模数转换后通过RS-485总线与工控主板通信交换数据；所述显示屏通过PL-2303HX芯片与工控主板的USB2.0接口连接，实现对水位传感器采集的数据进行就地显示；所述水电厂站控层设备通过以太网交换机与工控主板的以太网通信接口连接，实现将水位传感器采集的数据按照IEC61850标准发送至水电厂站控层设备。进一步地，所述工控主板与以太网交换机采用MMS协议进行通信。优选地，所述工控主板的处理器型号为Intel N2800。优选地，所述A/D数据采集模块型号为DM-3000。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：（1）本技术中A/D数据采集模块采集水位传感器输出的4～20mA或0～5V模拟量，经模数转换后以RS-485协议与工控主板进行交换数据，有效解决了传统模拟量采集方式无法避免的衰减和干扰问题。（2）本技术中工控主板选用基于Intel N2800处理器的嵌入式工控主板，该型主板除了提供丰富的外设接口外，还支持两个千兆以太网通信口，将水位传感器采集的数据按照IEC61850标准进行处理，并通过MMS协议发送至水电厂站控层设备，实现基于IEC61850标准的数字化通信，其信息具有很强的共享性和自描述性。（3）本技术组态简单、易于集成、调试方便、体积较小，能适应工业现场较为恶劣的运行环境，而且组屏方便；本技术还具有网络化、数字化、智能化特征，是一种智能化电子设备，具有将强的市场应用前景。附图说明图1为本技术的系统框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1 所示，基于IEC61850标准的智能水位变送器系统，包括工控主板、水位传感器、A/D数据采集模块、PL-2303HX芯片、显示屏、以太网交换机以及水电厂站控层设备。本技术的工控主板选用基于Intel N2800处理器的嵌入式工控主板，该型工控主板提供了丰富的外设接口；A/D数据采集模块选用自带看门狗电路和传感器断线监测功能的工业级DM-3000分布式采集模块；本实施例中采用四组水位传感器，四组水位传感器与DN-3000的输入端连接，DM-3000的输出端通过RS-485总线与工控主板的RS485接口连接；DM-3000采集各组水位传感器输出的4～20mA或0～5V模拟量，经模数转换后通过RS-485总线与工控主板进行交换数据。基于Intel N2800处理器的嵌入式工控主板，还支持两个千兆以太网通信口，通过以太网交换机与水电厂站控层设备连接，将水位传感器采集的数据按照IEC61850标准进行处理，并通过MMS协议发送至水电厂站控层设备，实现基于IEC61850标准的数字化通信。本实施例中，基于STM32芯片组的3.5寸工业级串口显示屏通过PL-2303HX芯片转换后与工控主板的USB2.0接口连接，进行数据交换，实现就地显示功能。本技术组态简单、易于集成、调试方便、体积较小，能适应工业现场较为恶劣的运行环境；具有网络化、数字化、智能化特征，是一种智能化电子设备，具有将强的市场应用前景。上述实施例仅为本技术的优选实施例，并非对本技术保护范围的限制，但凡采用本技术的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于IEC61850标准的智能水位变送器系统，其特征在于，包括工控主板、水位传感器、A/D数据采集模块、PL‑2303HX芯片、显示屏、以太网交换机以及水电厂站控层设备；所述A/D数据采集模块的输入端与水位传感器连接，其输出端与工控主板的RS485接口连接，A/D数据采集模块将水位传感器输出的4～20mA或0～5V模拟量数据，经模数转换后通过RS‑485总线与工控主板通信交换数据；所述显示屏通过PL‑2303HX芯片与工控主板的USB2.0接口连接，实现对水位传感器采集的数据进行就地显示；所述水电厂站控层设备通过以太网交换机与工控主板的以太网通信接口连接，实现将水位传感器采集的数据按照IEC61850标准发送至水电厂站控层设备。

【技术特征摘要】
1. 基于IEC61850标准的智能水位变送器系统，其特征在于，包括工控主板、水位传感器、A/D数据采集模块、PL-2303HX芯片、显示屏、以太网交换机以及水电厂站控层设备；所述A/D数据采集模块的输入端与水位传感器连接，其输出端与工控主板的RS485接口连接，A/D数据采集模块将水位传感器输出的4～20mA或0～5V模拟量数据，经模数转换后通过RS-485总线与工控主板通信交换数据；所述显示屏通过PL-2303HX芯片与工控主板的USB2.0接口连接，实现对水位传感器采集的数据进行就地显示；所述水电厂站控层...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯黎兵，刘一均，陈荣，郑嘉龙，杨鸽，
申请(专利权)人：四川水利职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川;51