一种RTU故障检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种RTU故障检测装置。所述装置包括：中央处理单元，与中央处理单元相连的模数转换模块、DI接口、DO接口及串行接口，与模数转换模块相连的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分别通过连接器与RTU的相应接口相连。所述装置通过实时采集现场的模拟信号数据、数字信号数据和RTU输出的控制信号数据，并基于所述数据和RTU通过串行接口发送的实时采集数据的比较判断RTU是否正常，当RTU异常时进行报警，能够实现RTU故障的自动检测与报警，提高了RTU工作的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种RTU故障检测装置
本技术属于RTU(RemoteTerminalUnit，远程控制终端)
，具体涉及一种RTU故障检测装置。
技术介绍
RTU是一种工业现场数据采集和控制设备。RTU主要有两种功能：一是采集现场传感器信息；二是控实现对现场设备的控制工作。图1是一个最简单的RTU组成框图。通过AI接口可以采集现场传感器输出的模拟信号；通过DI接口可以采集现场传感器输出的数字信号；通过DO接口可以输出控制信号实现对现场设备的控制。RTU通过通信模块(图1中未画出)可以实现与控制中心的数据通信。由于工业现场环境非常复杂，RTU经常应用于较宽温度范围和各种各样的电磁干扰的环境中，使RTU受到干扰乃至损坏，容易造成RTU采集数据错误，从而导致RTU针对现场设备的控制错误，造成设备停机或设备故障以及生产事故，给工控系统安全带来巨大隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提出一种RTU故障检测装置。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种RTU故障检测装置，包括：中央处理单元，与中央处理单元相连的模数转换模块、DI接口、DO接口及串行接口，与模数转换模块相连的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分别通过连接器与RTU的相应接口相连。模数转换模块用于将由AI接口输入的模拟信号转换成数字信号后送至中央处理单元；中央处理单元用于分别通过AI接口、DI接口和DO接口实时采集现场的模拟信号数据、数字信号数据和RTU输出的控制信号数据，并基于所述数据和RTU通过串行接口发送的实时采集数据的比较判断RTU是否正常，当RTU异常时进行报警。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术通过设置中央处理单元、模数转换模块、AI接口、DI接口、DO接口及串行接口，实时采集现场的模拟信号数据、数字信号数据和RTU输出的控制信号数据，并基于所述数据和RTU通过串行接口发送的实时采集数据的比较判断RTU是否正常，当RTU异常时进行报警，能够实现RTU故障的自动检测与报警，提高了RTU工作的可靠性。附图说明图1为一种最简单的RTU的结构示意图；图2为本技术实施例一种RTU故障检测装置的组成框图。图中：1-中央处理单元，2-模数转换模块，3-AI接口，4-DI接口，5-DO接口，6-串行接口，7-232接口模块，8-以太网接口模块。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。本技术实施例一种RTU故障检测装置，如图2所示，所述装置包括：中央处理单元1，与中央处理单元1相连的模数转换模块2、DI接口4、DO接口5及串行接口6，与模数转换模块2相连的AI接口3；所述AI接口3、DI接口4、DO接口5及串行接口6分别通过连接器与RTU的相应接口相连。模数转换模块2用于将由AI接口3输入的模拟信号转换成数字信号后送至中央处理单元1；中央处理单元1用于分别通过AI接口3、DI接口4和DO接口5实时采集现场的模拟信号数据、数字信号数据和RTU输出的控制信号数据，并基于所述数据和RTU通过串行接口6发送的实时采集数据的比较判断RTU是否正常，当RTU异常时进行报警。在本实施例中，所述装置主要由中央处理单元1、模数转换模块2、AI接口3、DI接口4、DO接口5及串行接口6组成。模数转换模块2用于将由AI接口3输入的现场模拟信号转换成数字信号后送至中央处理单元1。由于AI接口3一般包含多路(如6路)模拟信号，因此，模数转换模块2应选用多通道的ADC芯片，如LTC1867。当然，如果中央处理单元1具有A/D转换功能，也可以省略模数转换模块2；如果通道数量不够，可以加一级多选一模拟开关。串行接口6用于实现中央处理单元1与RTU之间的数据通信，比如RTU将通过自身的AI接口3和DI接口4实时采集的数据传送至中央处理单元1。中央处理单元1是所述装置的控制处理中心，用于输出各种控制信号，实现数据的采集、处理及传输等。所述装置进行RTU故障检测的方法是：实时采集由AI接口3和DI接口4输入的现场数据，并分别与RTU实时采集的现场数据进行比较，如果二者AI数据的误差或DI数据的误差超过设定的阈值，则判定AI出错或DI出错；实时采集由DO接口5输入的RTU输出的控制信号，并根据实时采集的AI数据和DI数据按照预定算法计算DO数据的值(RTU也是按照相同的算法计算DO数据的值，然后输出控制信号)，如果实时采集的DO值与计算得到的DO值不相等，则判定DO出错。当AI、DI和DO任意一种数据出错时进行报警。DO出错将引起被控设备的运行出错，造成后果一般要比AI和DI出错严重得多。因此，可根据出错情况的不同分等级进行报警。报警信号可以通过串行接口6传送至RTU，由RTU输出至控制中心。作为一种可选实施例，所述装置还包括分别连接在中央处理单元1与模数转换模块2、DI接口4、DO接口5之间的第一隔离模块、第二隔离模块、第三隔离模块(图2中未画出)。在本实施例中，在模数转换模块2、DI接口4、DO接口5与中央处理单元1之间分别增加1个隔离模块，目的是为了实现电平转换以及消除由3个接口引入的干扰信号，提高所述装置的抗干扰能力及电磁兼容能力。进一步地，为了保证所述装置的安全，还可以在3个接口处设置前端保护器件，如浪涌吸收管、防雷管、EMC(电磁兼容)管等。作为一种可选实施例，所述装置还包括与中央处理单元1相连的232接口模块7和以太网接口模块8。在本实施例中，设置232接口模块7可以实现与现场数据的交互；设置以太网接口模块8，可以实现所述装置直接与控制中心进行数据通信，如采集的AI、DI、DO数据、比较结果以及报警信号等都可以通过以太网接口模块8传送至控制中心。作为一种可选实施例，所述装置和RTU分别安装在两块电路板上，两块电路板通过多个固定柱平行层叠固定，两块电路板的AI接口3、DI接口4、DO接口5和串行接口6通过连接器电连接。本实施例给出了一种所述装置与RTU的安装方案。所述装置和RTU分别安装在两块电路板上，两块电路板之间设置多个绝缘的固定柱，使两块电路板隔离且平行层叠固定。两块电路板之间的信号交连通过连接器实现。为了便于插拔，可采用插针式连接器。采用层叠式硬件结构通过固定柱进行固定，方法简单、可靠、易行；两块电路板之间结构紧凑，信号传输距离短，有利于降低电磁干扰，并且易于实现一体化结构。上述仅对本技术中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本技术的保护范围，凡是依据本技术中的设计精神所做出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RTU故障检测装置，其特征在于，包括：中央处理单元，与中央处理单元相连的模数转换模块、DI接口、DO接口及串行接口，与模数转换模块相连的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分别通过连接器与RTU的相应接口相连；模数转换模块用于将由AI接口输入的模拟信号转换成数字信号后送至中央处理单元；中央处理单元用于分别通过AI接口、DI接口和DO接口实时采集现场的模拟信号数据、数字信号数据和RTU输出的控制信号数据，并基于所述数据和RTU通过串行接口发送的实时采集数据的比较判断RTU是否正常，当RTU异常时进行报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种RTU故障检测装置，其特征在于，包括：中央处理单元，与中央处理单元相连的模数转换模块、DI接口、DO接口及串行接口，与模数转换模块相连的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分别通过连接器与RTU的相应接口相连；模数转换模块用于将由AI接口输入的模拟信号转换成数字信号后送至中央处理单元；中央处理单元用于分别通过AI接口、DI接口和DO接口实时采集现场的模拟信号数据、数字信号数据和RTU输出的控制信号数据，并基于所述数据和RTU通过串行接口发送的实时采集数据的比较判断RTU是否正常，当RTU异常时进行报警。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王新平，
申请(专利权)人：北京安控科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11