【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力系统保护和控制，尤其涉及一种适用于配电网的物联网关机。
技术介绍
1、传统的配电网系统存在着许多问题，比如设备管理不足、故障排查困难、数据采集不全面、无线通信安全性差等。由于缺乏有效管理方式配电网的配电终端、消防设备、门禁设备、空调设备等无法接入到配电自动化主站系统，导致工作人员只能定期按照计划去巡检，这样的巡检工作量大，无法覆盖所有的设备。随着物联网技术的发展，可通过物联网技术实现对配电终端设备的智能管理和监测，以及对配电系统数据的采集、分析和处理等功能变的可能。目前配电网系统中尚未出现专门针对配电终端设备的成熟的物联网设备。
技术实现思路
1、本技术旨在解决现有技术的缺陷，提供一种适用于配电网的物联网关机。该设备采用物联网技术，可以对配电终端设备进行智能管理和监测，实时监测设备状态并进行故障排查，提高设备管理的效率和准确性。此外，该设备还能全面采集配电终端设备、消防设备、门禁设备等设备的数据，并通过5g网络传输至配电自动化主站或其他系统。此外，该设备还具备智能巡检功能，可减少人工巡检工作量，提高配电网的运维效率，从而大大提高配电网的管理水平，为电力系统的安全运行提供保障。
2、本技术采用的技术方案为：
3、一种适用于配电网的配电物联网关机，装置采用嵌入式设计由多个模块组成，包括母板模件、双电源模块、cpu模块、com模块、dio模块、显示模块和5g模块；
4、进一步的，所述母板模件设有多个插槽，其他模块安装在对应位置的插槽上运行
5、进一步的，所述cpu模块设有处理芯片、存储设备和fpga芯片，fpga芯片通过其高速i/o端口连接至内部高速总线上，将数据处理后实时交互至处理芯片，处理芯片处理上下行数据；上行数据包括与配电主站系统、其他物联网设备的通讯报文；下行数据包含接入设备的状态量数据、内部高速总线的通讯报文、与其他模块的通讯报文；存储设备用于存储接入设备的程序文件和数据文件；
6、进一步的，物联网关接入不同类型的配电终端设备，各设备与物联网关机的通讯协议有iec103、modbus、iec61850等，cpu模块通过规约转换模块处理不同的通信协议接入请求，实现不同设备间的数据交互，同时将数据通过iec104、iec101、iec61850等通讯规约上送至配电主站系统或其他物联网设备。
7、进一步的，cpu模块将接入设备的程序信息、配置信息备份至存储器中，配网主站系统可通过遥控执行巡检命令，物联网关机执行对接入设备的巡检，对比接入设备的程序和配置信息，并将对比结果上送后台；cpu模块的存储设备存储接入设备的程序和数据文件，定期或接收远方命令后与接入设备实时的信息进行对比，备份或恢复接入设备的数据。
8、进一步的，cpu模块的fpga芯片可配置，fpga芯片将高速总线上的网络报文过滤后再传给处理芯片处理，能减少处理芯片的负荷。
9、进一步的，所述com模块上安装有交换机芯片，交换机芯片1连接com模块的电通讯口，芯片2连接com模件的光通讯口。可配置交换机芯片1和交换机芯片2的cpu模块，启用交换机芯片后com模块的电口和光口可设置为交换机通讯口，其中交换机芯片1与多个电口连接，交换机芯片2与多个光口连接。不启用则com模块的电口和光口作为独立的通讯口使用。
10、进一步的，所述com模块设有多个通信接口包括光通讯口、电通讯口、串口(rs232、rs485)；com模块设有串口(rs232、rs485)，配电辅助设备如温度传感器等设备可通过rs232串口接入物联网关机；打印机、站内消防设备、台区设备等设备可通过rs485串口接入物联网关机；所述com模块提供rs232串口和rs385串口，其中rs232串口用于连接电表、温度传感器；rs485串口支持modbus规约用于连接打印机、站内消防设备、门禁设备。
11、进一步的，所述dio模块设置有多路di和多路do，可接入开关量信号并提供出口节点。
12、进一步的，所述5g模块由5g通信模组、加密模块、高增益可外接天线、gps天线和接口芯片组成。所述5g模块设有5g芯片模组，兼容4g网络，能够实现高速、稳定的无线通讯。其中，5g通信模组接收天线接收到的5g信号，通过接口芯片将数字信号传输到cpu模块进行处理。加密模块作为模块之一，集成在5g模块中，实现对无线数据的加密和解密，保证数据安全传输，数据通过5g通信方式传输到远程服务器或其他设备。gps天线接收到时间信息后，将其传递给fpga芯片进行解码。解码后的时间信息通过内部高速总线传输给cpu模块进行进一步处理。处理后的时间信息再通过内部高速总线发送给各模块，实现时间同步。
13、进一步的，所述显示模块配备了控制led灯亮灭和颜色变化的驱动电路和多个双色led灯，包括装置告警灯、运行灯、异常灯、电源灯、开入灯、光口通讯灯和电口通讯灯，其中红色和绿色分别表示不同的工作状态，绿色标识正常，红色标识故障，熄灭标识与cpu模块通讯中断；5g信号led灯，通过5格信号标识5g信号的强弱。配置了di模块led灯，绿色标识对应的di位置为合位，熄灭标识对应di位置为分位。cpu模块通过内部高速总线实时采集物联网关机各模块的状态和通信链路状态，并控制显示模块驱动电路，实现对各模块状态的监测和显示。
14、进一步的，所述电源模块采用双重电源供电系统，为物联网关机提供工作电源，并同时提供电源故障告警输出硬结点信号。
15、有益效果
16、与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1、该配电物联网关机的设计具有模块化、灵活性强、通信效率高、安全性能好等特点，能够实现对配电终端设备的智能管理和监测，全面采集配电终端设备、消防设备、门禁设备等设备的数据，并通过5g网络传输至配电自动化主站或其他系统。
17、2、该设备还具备智能巡检功能，减少人工巡检工作量，提高配电网的运维效率，大大提高配电网的管理水平，为电力系统的安全运行提供保障。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于：装置采用嵌入式设计由多个模块组成，包括母板模件、双电源模块、CPU模块、COM模块、DIO模块、显示模块和5G模块；
2.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于：CPU模块的FPGA芯片可配置，FPGA芯片将高速总线上的网络报文过滤后再传给处理芯片处理，能减少处理芯片的负荷。
3.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于：CPU模块的存储设备存储接入设备的程序和数据文件，定期或接收远方命令后与接入设备实时的信息进行对比，备份或恢复接入设备的数据。
4.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于，所述COM模块提供RS232串口和RS385串口，其中RS232串口用于连接电表、温度传感器；RS485串口支持ModBus规约用于连接打印机、站内消防设备、门禁设备。
5.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于，所述5G模块由5G通信模组、加密模块、高增益可外接天线、GPS天线和接口芯片组成；所述5G通信模组接收天
6.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于，所述显示模块中配备了控制LED灯亮灭和颜色变化的驱动电路和多个双色LED灯，包括装置告警灯、运行灯、异常灯、电源灯、开入灯、光口通讯灯和电口通讯灯；CPU模块通过内部高速总线实时采集物联网关机各模块的状态和通信链路状态，并控制显示模块驱动电路，从而实现对各模块状态的监测和显示。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于：装置采用嵌入式设计由多个模块组成，包括母板模件、双电源模块、cpu模块、com模块、dio模块、显示模块和5g模块；
2.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于：cpu模块的fpga芯片可配置，fpga芯片将高速总线上的网络报文过滤后再传给处理芯片处理，能减少处理芯片的负荷。
3.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于：cpu模块的存储设备存储接入设备的程序和数据文件，定期或接收远方命令后与接入设备实时的信息进行对比，备份或恢复接入设备的数据。
4.根据权利要求1所述的一种适用于配电网的物联网关机，其特征在于，所述com模块提供rs232串口和rs385串口，其中rs232串口用于连接电表、温度传感器；rs485串口支持modbus规约用于连接打印机、站内消防设备、门禁设备。
5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦昌嵩，胡兵，陈栋，齐以年，梁宇文，杨东，康丰，滕国山，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。