配电终端现场维护通讯系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力领域中的配电终端现场维护通讯系统，包括红外收发器（Ｉ）和红外收发器（ＩＩ）；红外收发器（Ｉ）位于配电终端内部，包括维护口通讯方式转换开关（Ａ）、红外发射单元（Ｂ）和红外接收单元（Ｃ）；红外发射单元（Ｂ）的输入端和红外接收单元（Ｃ）的输出端通过维护口通讯方式转换开关（Ａ）与配电终端的维护口串联；红外收发器（ＩＩ）包括红外发射单元（Ｂ）、红外接收单元（Ｃ）和ＲＳ２３２接口；从而方便了现场维护、提高了通讯可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力领域，尤其涉及电力领域中的配电自动化系统。在电力领域中，配电自动化系统是很重要的一个部分，配电自动化系统是对变电站出口至最终用户之间的配电网一次设备进行监视及控制的集成系统，其主要任务是监视、控制变电站出口至最终用户之间的一次设备，并负责配电网内相关变电站(出口开关)之间的协调控制。从产品的角度来看，配电自动化系统可以分为主站系统和配电终端。其中配电终端是配电自动化系统中的最底层设备，负责现场的遥测、遥信、数据采集、遥控执行及与主站系统间的通讯。为了便于配电终端系统软件的升级和维护以及各种参数的下载和标定，配电终端一般都具有在线下载升级的功能。下载分为远程下载和本地下载。远程下载通过配电终端与主站的通讯口进行，本地下载通过维护口进行。配电终端和主站之间的通讯口要求能适应配电线载波、光纤、无线、专线通道和电话通道等多种通信方式，一般均设计成能兼容RS232和RS422/485接口，配电终端维护口一般只要求和计算机通讯，大都设计成RS232接口或RS422/485接口，通过电缆连接进行数据交换。此外，配电终端一般都运行于户外环境，且大都安装在户外、高压电下的电线杆上，为适应恶劣环境，装置应采用全密封外壳。按照配电终端技术现状，配电终端一般均在出厂前通过维护口进行各类参数的下载和标定，经测试合格后出厂。配电终端在现场安装调试完毕后，经确认和主站通讯无误后就可以投入运行，以后的维护工作主要通过远程下载完成。上述方案的缺点主要表现在一旦需要根据实际使用情况对已投运的配电终端通过维护口进行维护时，系统维护人员就必须带上相应设备登高作业，不仅操作困难，而且必须打开封闭装置，使配电终端内部设备直接暴露在恶劣的室外环境，容易导致装置可靠性降低。本专利技术的目的是提供一种能够方便现场维护、提高通讯可靠性的配电终端现场维护通讯系统，以克服现有技术中现场维护困难、可靠性低的缺点。为实现上述目的，本专利技术构造了一种配电终端现场维护通讯系统，该系统由安装在配电终端内部的第一红外收发器以及由维护人员操作的第二红外收发器两部分组成。安装在配电终端内部的第一红外收发器由维护口通讯方式转换开关、红外发射单元、红外接收单元等几部分组成。其中，红外发射单元的输入端和红外接收单元的输出端通过维护口通讯方式转换开关与配电终端的维护口串联。通过切换维护口通讯方式转换开关，既可以实现配电终端与计算机之间采用通讯电缆的有线通讯方式，也可以实现配电终端与计算机之间采用红外线的无线通讯方式。由维护人员操作的第二红外收发器由红外发射单元、红外接收单元以及RS232接口组成。根据结构设计需要，安装在配电终端内部的第一红外收发器既可以和配电终端维护口安装在一块单板上，也可以单独设计成一个模块，安装在配电终端内部易于发射和接收红外线的地方。此外，为保证红外线可以可靠进出配电终端，同时保持配电终端机柜封闭，配电终端机柜应设计有一个封闭、透明窗口。由于本专利技术采用了红外线通讯技术，在对已投运的配电终端通过维护口进行维护时，系统维护人员就不用带上相应设备进行高空作业，对于现场维护有着良好的效果，不仅节省了现场维护时间，降低了维护人员的工作强度，提高了工作效率，也提高了配电终端的可靠性。下面结合附图对本专利技术作进一步说明；附图说明图1是本专利技术所构造的用于配电终端现场维护的通讯系统原理框图；图2是图1所述的红外发射单元原理框图；图3是图1所述的红外接收单元原理框图；图4是作为本专利技术实施例的红外发射单元电路原理图；图5是作为本专利技术实施例的红外接收单元电路原理图。图1是本专利技术所构造的用于配电终端现场维护的通讯装置原理框图，通过将红外线通讯技术应用到配电终端产品，实现采用无线方式对配电终端进行现场维护。该装置由安装在配电终端内部的第一红外收发器I以及由维护人员操作的第二红外收发器II两部分组成。其中，维护口通讯方式转换开关既可采用拨码开关、也可采用跳线等多种方式，主要作用是将配电终端现场维护所用的发送信号(TXD)和接收信号(RXD)在RS232收发器件(如ADM202)和红外发射、接收单元之间切换。红外信号调制方式既可采用幅度调制，也可采用频率调制。图2所示是本专利技术所采用的红外线发射单元一般原理框图。红外线发射单元由调制电路、驱动电路及红外线发射器件组成。当需要发送的信号进入红外线发射单元后，发送信号由调制电路进行调制，红外信号调制方式既可采用幅度调制，也可采用频率调制，调制后的发送信号控制驱动电路驱动红外线发射器件，发出红外线信号。图3所示是本专利技术所采用的红外线接收单元一般原理框图。红外线接收单元由红外线接收器件、前置放大电路及解调电路组成。当红外接收器件收到红外发射单元发出的红外线信号时，它将红外光信号变为电信号并送入前置放大器进行放大，再经解调器后，检出红外发射单元所发送的信号，最后输出至配电终端。图4所示为采用频率调制方式的红外发射单元的一种可实施的电原理图。图中，由CMOS门电路和石英晶体产生一固定频率的方波(例如为38kHz)作为红外发射单元的载波，然后对发送信号(TXD)进行频率调制，最后这个被调制的信号对光源进行调制，输出频率不断变化的光脉冲。通过适当选取放大器VT1和红外发光二极管，可调节红外发射功率，以适应不同的传输距离。实施例的传输距离可达5～8米。图5所示为采用频率调制方式的红外接收单元的一种可实施的电原理图。实施例由一体化红外线接收器IRM-8601S(中心频率38kHz)组成。当经空间传播过来的红外线信号经IRM-8601S接收、选频放大、解调后输入配电终端的接收端。本专利技术采用红外线实现了现场对配电终端进行无线维护的先进功能，而且无须对配电终端软件部分进行任何改动，大大降低了维护人员的工作强度、提高了工作效率、也避免了因维护人员直接对设备操作以及使设备直接暴露在恶劣环境中而使设备可靠性降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电终端现场维护通讯系统，其特征在于，包括第一红外收发器（Ⅰ）和第二红外收发器（Ⅱ）； 所述的第一红外收发器（Ⅰ）安装在配电终端内部，包括维护口通讯方式转换开关（Ａ）、红外发射单元（Ｂ）和红外接收单元（Ｃ）；所述的红外发射单元（Ｂ）的输入端和所述的红外接收单元（Ｃ）的输出端通过所述的维护口通讯方式转换开关（Ａ）与配电终端的维护口串联； 所述的第二红外收发器（Ⅱ）由红外发射单元（Ｂ’）、红外接收单元（Ｃ’）以及ＲＳ２３２接口组成。

【技术特征摘要】
1.一种配电终端现场维护通讯系统，其特征在于，包括第一红外收发器(I)和第二红外收发器(II)；所述的第一红外收发器(I)安装在配电终端内部，包括维护口通讯方式转换开关(A)、红外发射单元(B)和红外接收单元(C)；所述的红外发射单元(B)的输入端和所述的红外接收单元(C)的输出端通过所述的维护口通讯方式转换开关(A)与配电终端的维护口串联；所述的第二红外收发器(II)由红外发射单元(B’)、红外接收单元(C’)以及RS232接口组成。2.根据权利要求1所述的配电终端现场维护通讯系统，其特征在于，所述的第一红外收发器(I)和配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：常国强，雷军，张炜，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]