一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置，包括CPU插件以及通过CPU插件上的插针引脚连接的电源插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和4G

An intelligent gate protection and control device for remote areas

【技术实现步骤摘要】
一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置


[0001]本技术涉及闸门智能保护测控
，特别是一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置。

技术介绍

[0002]随着我国综合国力和人民生活水平的提高，可持续发展和生态建设逐渐深入社会的各个生产建设环节，对各种资源特别是水资源的充分合理的利用显得越来越重要。我国是一个缺水严重且地理分配不均衡的国家，对水资源的合理利用显得尤为重要。闸站(水库)作为在水利资源调动中不可缺少的一个重要部分，闸站(水库)的自动化和综合调度的重要性就显得尤为突出。
[0003]目前，闸站(水库)自动化控制系统以水闸、泵站为监控对象，采用PLC 系统采集闸站各水闸的运行状态信息，利用通讯服务器与各PLC之间通讯将数据通过光纤通道等有线通讯方式送到调度中心。这种方式易发生通讯服务器自身出现故障而造成全站数据通讯中断，且闸站(水库)一般建立在偏僻的山区，路途遥远，尤其在汛期雨季期间发生自然地质灾害对有线通讯方式的影响和破坏造成无法对闸门进行综合合理的控制，而此时更是防洪的关键时期，必须保证闸门的合理控制，才能有效的控制洪水，保证人民群众生命、财产的安全。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置。
[0005]为达到上述目的，本技术是按照以下技术方案实施的：
[0006]一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置，包括CPU插件以及通过CPU 插件上的插针引脚连接的电源插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和4G
‑
DTU插件，所述电源插件为开关电源模块用于为 CPU插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和 DTU插件供电，所述CPU插件包括ARM嵌入式主板、插接在ARM嵌入式主板上的可编程逻辑器件CPLD以及插接在可编程逻辑器件CPLD上的DSP芯片，ARM嵌入式主板用于硬件管理、高速数据传输及DSP应用的算术运算指令集结合DSP芯片高速强大的数据处理能力完成装置的复杂数据处理、可编程逻辑器件CPLD利用PLC梯形图编辑逻辑的可编程功能实现现场编程功能适应运行工况的需要；4G
‑
DTU插件通过ARM嵌入式主板的内部CAN总线连接ARM 嵌入式主板和开入开出插件；所述交流及模拟量采样插件采用小型精密的互感器及处理电路完成闸站各站的运行数据的采集与预处理，并将数据通过内部数据总线传输到CPU插件进行数据转换和复杂运算处理；开入开出插件采用独立的CPU和开关量驱动电路实现开入信号采集和开出驱动，同时通过内部CAN 总线传输信号至CPU插件并接受其保护指令、控制指令来控制闸门的运行； 4G
‑
DTU插件用于以网络透传模式或协议透传模式通过公用通讯网络向指定的服务器或电力专网传输数据。
[0007]进一步，所述传感器模拟量采样插件至少连接有闸位计、荷重仪、水位传感器、流量传感器。
[0008]进一步，所述开入开出插件连接闸门的开关设备。
[0009]进一步，所述DTU插件包括32位智能单片机以及与32位智能单片机连接的4G通讯硬件模块接口、SIM卡座，M2M天线。
[0010]进一步，所述电源插件还连接有储能单元，所述储能单元为蓄电池，蓄电池与32位智能单片机相连。
[0011]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0012]1.一个装置即可实现以前闸门控制需要的LCU屏、电气保护装置、闸门荷重测控仪、闸门开度检测仪等一大批设备，减少设备数量从而减少投资、优化系统结构便于方便快捷的接入整个自动化系统同时提高设备利用率、减少维护时间。
[0013]2.采用智能型电源，在系统失电(如电源快切或备自投时造成的瞬时失电) 时保证装置能继续运行3S左右，保证将数据传输到监控中心和执行相应的紧急操作。
[0014]3.装置软件采用可编程技术平台，具备良好的开放性，在主控模块的平台软件中包含已开发的多种数据处理算法和逻辑流程作为独立的应用，方便在二次开发编程调用，各功能模块调用相应的应用程序模块来完成自身的数据处理和保护逻辑控制功能。
[0015]4.DTU数据传输模块以插件形式与采集终端整合于一体即插即用无需外部另行接线并利用装置的储能型电源，直接读取采集数据和保护数据以选择设定的透传方式将数据传输至监控中心或者通过智能云服务器实现设备物联功能；同时DTU插件具备网络接口和其他标准串口便于接入其他就地的数字化系统如雨情系统等进行数据透传或实现设备物联功能，无需另行增加通讯设备从而优化系统结构。
附图说明
[0016]图1为本技术的硬件结构图。
[0017]图2为本技术的装置功能图。
[0018]图3为本技术的电源插件的结构图。
具体实施方式
[0019]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定技术。
[0020]如图1
‑
图3所示，本实施例的一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置，包括CPU插件以及通过CPU插件上的插针引脚连接的电源插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和4G
‑
DTU插件，所述电源插件为开关电源模块用于为CPU插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和DTU插件供电，所述CPU插件包括ARM嵌入式主板、插接在ARM嵌入式主板上的可编程逻辑器件CPLD以及插接在可编程逻辑器件CPLD上的DSP芯片，ARM嵌入式主板用于硬件管理、高速数据传输及 DSP应用的算术运算指令集结合DSP芯片高速强大的数据处理能力完成装置的复杂数据处理、可编程逻辑器件CPLD利用PLC梯形图编辑逻辑的可编程功能实现现场编程功能适应运行工况
的需要；4G
‑
DTU插件通过ARM嵌入式主板的内部CAN总线连接ARM嵌入式主板和开入开出插件；所述交流及模拟量采样插件采用小型精密的互感器及处理电路完成闸站各站的运行数据的采集与预处理，并将数据通过内部数据总线传输到CPU插件进行数据转换和复杂运算处理；开入开出插件采用独立的CPU和开关量驱动电路实现开入信号采集和开出驱动，同时通过内部CAN总线传输信号至CPU插件并接受其保护指令、控制指令来控制闸门的运行；4G
‑
DTU插件用于以网络透传模式或协议透传模式通过公用通讯网络向指定的服务器或电力专网传输数据。
[0021]由于本实施例的针对偏远地区的闸门智能保护测控装置还涉及到一些软件的编程等，然而本实施例的是依托于上述硬件实现的，软件可以采用现有的编程，本实施例中的软件包括基层运行程序、数据处理程序、逻辑控制程序、通讯应用程序，除基层运行程序外其他程序均为可编程软件，其中数据处理程序将各种模拟数据算法形成算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对偏远地区的闸门智能保护测控装置，其特征在于，包括CPU插件以及通过CPU插件上的插针引脚连接的电源插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和4G
‑
DTU插件，所述电源插件为开关电源模块用于为CPU插件、交流及模拟量采样插件、传感器模拟量采样插件、开入开出插件和DTU插件供电，所述CPU插件包括ARM嵌入式主板、插接在ARM嵌入式主板上的可编程逻辑器件CPLD以及插接在可编程逻辑器件CPLD上的DSP芯片，ARM嵌入式主板用于硬件管理、高速数据传输及DSP应用的算术运算指令集结合DSP芯片高速强大的数据处理能力完成装置的复杂数据处理、可编程逻辑器件CPLD利用PLC梯形图编辑逻辑的可编程功能实现现场编程功能适应运行工况的需要；4G
‑
DTU插件通过ARM嵌入式主板的内部CAN总线连接ARM嵌入式主板和开入开出插件；所述交流及模拟量采样插件采用小型精密的互感器及处理电路完成闸站各站的运行数据的采集与预处理，并将数据通过内部数据总线传...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹驰，伍君华，车德才，
申请(专利权)人：长沙国通电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：