一种用于配网终端的模块化系统结构技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于配网终端的模块化系统结构，包括电源模块、中央处理器模块和至少一个配网终端子模块；电源模块经电源总线分别与中央处理器模块和至少一个配网终端子模块电连接；中央处理器模块经通讯总线分别与至少一个配网终端子模块相连接；每一个配网终端子模块均有交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件组成；交流输入插件和开关量输出插件分别与单元处理器插件相连接，交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件分别通过电源总线与电源模块相连接，单元处理器插件经通讯总线与中央处理器模块相连接。该用于配网终端的模块化系统结构采用模块化设计提高了系统可靠性、通用性和灵活性，极大地降低研发成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及配电网络
，具体涉及一种全自动用于配网终端的模块化系统结构。
技术介绍
在配网终端产品中，当前典型的系统结构有两种结构一种为整体式结构，即一套装置可以完成多条线路的保护，所有运算处理和保护逻辑都集中在一张主模块中完成(如图1所示)；另一种为精简型的单线路单装置结构，即一套装置只实现一条线路的保护。然而，这两种方式均存在一些不足。整体式结构存在的缺点1)、各插件不能独立工作，所有的数据运算和处理集中在一张主模块。当主模块出现故障，则该终端的所有保护功能全部失效，即可能造成线路的拒动或者误动；2)、虽然这种系统结构的终端可以实现多条线路的保护，对于不同功能的需求可以配以不同的插件，但是主模块必定不能做到统一，至少软件上不能唯一，用户的配网系统可能多种多样，厂家必须针对每种情况设计特定的一款终端；3)、当保护线路较多时，中央处理器的工作负荷会相当大，很难再进行功能的扩展；4)、因此该系统结构产生的后果则是难于进行产品的维护，对于用户的使用也会造成诸多困难。精简型的单线路单装置结构存在的缺点虽然一条线路的保护看起来似乎精巧简单，但是对于配网的多条线路的情况则不能适应。如果需要保护8条线路，那么需要拼接8 台装置，势必造成用户的成本大幅上升。在实际配网终端的实际运用中，设备的安装空间极其有限。如果对多条线路配备多台终端，会造成安装空间的极大浪费，在应对多条线路时是完全不可行的。为解决现有技术中的上述不足，本技术提供了一种新的解决方案。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对于现有技术的不足，提供一种用于配网终端的模块化系统结构，该用于配网终端的模块化系统结构采用模块化设计提高了系统可靠性、通用性和灵活性，极大地降低研发成本。为达到上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案为提供一种用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于包括电源模块、中央处理器模块和至少一个配网终端子模块；所述电源模块经电源总线分别与中央处理器模块和至少一个配网终端子模块电连接； 所述中央处理器模块经通讯总线分别与至少一个配网终端子模块相连接；每一个所述配网终端子模块均有交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件组成；所述交流输入插件和开关量输出插件分别与单元处理器插件相连接，交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件分别通过电源总线与电源模块相连接，单元处理器插件经通讯总线与中央处理器模块相连接。按照本技术所提供的用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于所述电3源模块输入端与48V的外接直流电源相连接，输出端分为两路，一路为直流5V输出，另一路为直流24V输出。按照本技术所提供的用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于所述中央处理器模块包括复杂可编程逻辑器件、内存、以太通讯控制器、微处理器、通信控制器、实时时钟单元和电可擦可编程存储区；所述内存、实时时钟单元和电可擦可编程存储区分别与微处理器相连接，微处理器通过复杂可编程逻辑器件与人机交互装置相连接，微处理器通过以太通讯控制器与远程调度端相连接，微处理器通过通讯控制器与各个配网终端子模块相连接。按照本技术所提供的用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于所述人机交互装置包括键盘、液晶显示器、指示灯和/或蜂鸣器。按照本技术所提供的用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于所述交流输入插件由电流互感器和/或电压互感器组成。按照本技术所提供的用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于所述单元处理器插件包括二阶低通滤波器、模数转换器、数字信号处理器、微处理器、通讯控制器、 内存、复杂可编程逻辑器件、遥信开入接口电路、实时时钟和电可擦可编程存储区；所述数字信号处理器、内存、复杂可编程逻辑器件、实时时钟和电可擦可编程存储区分别与微处理器相连接，微处理器经通讯控制器与中央处理器模块相连接；所述二阶低通滤波器、模数转换器和数字信号处理器依次串接在一起，二阶低通滤波器的输入端与交流输入插件相连接；所述遥信开入接口电路的输入端接入外部遥信量，输出端与复杂可编程逻辑器件相连接；所述复杂可编程逻辑器件输出端与开关量输出插件相连接。按照本技术所提供的用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于所述开关量输出插件由光电耦合器和继电器组成；所述光电耦合器的信号输入端与单元处理器插件相连接，输出端与继电器的输入端相连接；所述继电器的输出端与外部回路相连接。综上所述，本实用型所提供的用于配网终端的模块化系统结构具有以下特点1、 模块化设计、独立性强每个配网终端子模块完成特有的功能任务，互不影响，某个配网终端子模块出现故障，其它模块照依旧独自工作，因此某条线路的保护失效后不会引起整个配电网络的瘫痪。2、配网终端子模块与中央处理器模块之间也相互独立，两者只有通讯连接，在保护功能方面无主从之分，中央处理器插件出现故障，只影响外界的通讯，而不影响其它配网终端子模块功能的正常运行。3、中央处理器模块接收的是配网终端子模块处理后的数据，所以中央处理器模块的负荷相对较轻，对于功能的扩展尚有很大的提升余量。中央处理器模块还担负起对外的通讯任务，以及内部自动配置的管理任务，这使得终端的内部结构完全对用户隐藏起来，用户只需将终端视为一个单一的设备操作而已。这种接口封装结构极大简化了用户的工作量，也起到了对模块防误操作的作用。4、应用灵活，适用范围广一套配网终端支持安装多组配网终端子模块，而配网终端子模块型号多达5款。配网终端子模块的安装位置没有任何强制性要求，因此在理论上可以任意组合。这种灵活性极大了适应了各种类型配电网络系统的保护要求。附图说明图1为现有的用于配网终端的系统结构的原理框图；图2为用于配网终端的模块化系统结构的原理框图；图3为用于配网终端的模块化系统结构的连接示意图；图4为电源模块的原理框图；图5为中央处理器模块的原理框图；图6为交流输入插件的原理框图；图7为单元处理器插件的原理框图；图8为开关量输出插件的原理框图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细地描述如图2和图3所示，该用于配网终端的模块化系统结构包括电源模块、中央处理器模块和4个配网终端子模块；所述电源模块经电源总线分别与中央处理器模块和4个配网终端子模块电连接；所述中央处理器模块经通讯总线分别与4个配网终端子模块相连接； 每一个所述配网终端子模块均有交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件组成； 所述交流输入插件和开关量输出插件分别与单元处理器插件相连接，交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件分别通过电源总线与电源模块相连接，单元处理器插件经通讯总线与中央处理器模块相连接。如图4所示，电源模块输入端与48V的外接直流电源相连接，输出端分为两路，一路为直流5V输出，另一路为直流24V输出。如图5所示，中央处理器模块包括复杂可编程逻辑器件、内存、以太通讯控制器、微处理器、通信控制器、实时时钟单元和电可擦可编程存储区；所述内存、实时时钟单元和电可擦可编程存储区分别与微处理器相连接，微处理器通过复杂可编程逻辑器件与人机交互装置相连接，微处理器通过以太通讯控制器与远程调度端相连接，微处理器通过通讯控制器与各个配网终端子模块相连接。所述人机交互装置包括键盘、液晶显示器、指示灯和/或蜂鸣器。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于配网终端的模块化系统结构，其特征在于：包括电源模块、中央处理器模块和至少一个配网终端子模块；所述电源模块经电源总线分别与中央处理器模块和至少一个配网终端子模块电连接；所述中央处理器模块经通讯总线分别与至少一个配网终端子模块相连接；每一个所述配网终端子模块均有交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件组成；所述交流输入插件和开关量输出插件分别与单元处理器插件相连接，交流输入插件、单元处理器插件和开关量输出插件分别通过电源总线与电源模块相连接，单元处理器插件经通讯总线与中央处理器模块相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖进生，王恕恒，佘春涛，朱志鹏，李孜，
申请(专利权)人：成都智达电力自动控制有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90