涵闸现地监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种涵闸现地监控装置，属于水利自动化涵闸监控技术领域，主要特点是以AT91SAM9G20嵌入式微处理器为核心，包括flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片、嵌入式微控制器及开度与荷重传感器，本发明专利技术与一台触摸屏和一台上位监控机通过以太网互连，在相关软件的支持下，每台装置可对两扇闸门进行监控管理。本发明专利技术构建的涵闸自动化监控系统具有结构简单、资金投入少、建设周期短、功能齐全等优点，系统运行稳定、可靠，监测数据准确，控制保护动作正确，响应及时，满足涵闸现代化控制管理应用需求，数据采集精度、控制保护性能、抗干扰能力等均满足涵闸自动化控制应用要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种涵闸现地监控装置，属于水利自动化涵闸监控
，主要特点是以AT91SAM9G20嵌入式微处理器为核心，包括flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片、嵌入式微控制器及开度与荷重传感器，本专利技术与一台触摸屏和一台上位监控机通过以太网互连，在相关软件的支持下，每台装置可对两扇闸门进行监控管理。本专利技术构建的涵闸自动化监控系统具有结构简单、资金投入少、建设周期短、功能齐全等优点，系统运行稳定、可靠，监测数据准确，控制保护动作正确，响应及时，满足涵闸现代化控制管理应用需求，数据采集精度、控制保护性能、抗干扰能力等均满足涵闸自动化控制应用要求。【专利说明】涵闸现地监控装置
本专利技术涉及一种涵闸现地监控装置，属于水利自动化涵闸监控
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技术介绍
就涵闸现地监控装置而言，目前业内主要实现途径有以下几类:1)采用开度荷重仪、电量智能仪表实现(典型产品:徐州淮海电子传感工程研究所ZHY-3型开度荷重仪)；2)采用数字式电动机保护测控装置实现(典型产品:苏州智能的PDM810MR数字式电动机保护测控装置，国电南京自动化股份有限公司的PSM400数字式电动机保护测控装置)；3)基于通用PLC控制器实现。由带以太网接口的PLC、综合显示控制屏(触摸屏)及其它自动化部件构成。开度荷重仪只实现开度与荷重的测控，缺少对电机与电源的监控保护功能；保护测控装置只实现对电机与电源的监控保护，缺少对开度与荷重的有效测控；基于PLC的涵闸现地监控装置则所需配套设备繁多，实现成本较高，且二次开发工作量较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种涵闸现地监控装置，解决现有上述装置、尤其是数字式电动机保护测控装置不具备闸门开度监测、荷重监测保护及涵闸运行管理调控等功能的不足，通过本专利技术实现具有闸门开度与荷重实时监控、启闭电机监控保护等一体化功能，并以标准Modbus/TCP协议与上位机的通讯。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种涵闸现地监控装置，其特征是，所述装置以AT91SAM9G20嵌入式微处理器为核心，包括flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片、嵌入式微控制器及开度与荷重传感器；AT91SAM9G20嵌入式微处理器通过数据总线或地址总线、控制总线连接flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片；模数转换接口芯片接开度与荷重传感器转换成的模拟量、外接电流互感器TA、电压互感器TV经变压器隔离后的模拟量。所述装置还设置USB接口、RS-485串口、GPS校时脉冲输入口 ；所述的AT91SAM9G20嵌入式微处理器通过USB总线连接到面板的U盘口，RS-485串口接到AT91SAM9G20嵌入式微处理器的uart外备，GPS校时脉冲接到AT91SAM9G20嵌入式微处理器的时钟外备。此外，嵌入式微控制器stm32f 103c8t6接至AT91SAM9G20的另一个uart外备口。所述开度与荷重传感器转换成4_20ma模拟量后经线性光藕隔离器件接模数转换接口芯片。所述的flash存储芯片采用S29GL128。所述的同步动态RAM芯片采用MT48LC2M32。所述的以太网接口芯片采用DM900EP及DP83620。所述的模数转换接口芯片MAXl 1056。所述的嵌入式微控制器采用stm32fl03c8t6,连接液晶显示器和键盘。本专利技术具有闸门开度与荷重实时监控、启闭电机监控保护等一体化功能，并以标准Modbus/TCP协议与上位机的通讯，基于国际最新智能器件及网络技术，以最终产品形式提供高可靠性的涵闸现地监控装置。装置既可组屏集中安装，也可直接安装于开关柜上进行分散式控制，可直接应用于大、中型集散型涵闸(或泵站)自动化监控系统中。在监控系统集成中使用该装置不仅在于其功能与性能的优势，更以其功能一体化特征有效地降低工程总体造价和系统集成二次开发量。本专利技术与一台触摸屏和一台上位监控机通过以太网互连，在相关软件的支持下，每台装置可对两扇闸门进行监控管理。其中，触摸屏和上位监控机分别提供本地和远程图形化操作界面。应用实践证明，本专利技术构建的涵闸自动化监控系统具有结构简单、资金投入少、建设周期短、功能齐全等优点。系统运行稳定、可靠，监测数据准确，控制保护动作正确，响应及时，满足涵闸现代化控制管理应用需求。依据国家相关标准和行业规范，经测试检验，本专利技术的数据采集精度、控制保护性能、抗干扰能力等均满足涵闸自动化控制应用要求。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术结构框图。【具体实施方式】结合附图和实施例进一步说明本专利技术，如图1所示，本专利技术以AT91SAM9G20嵌入式微处理器为核心，包括flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片、嵌入式微控制器及开度与荷重传感器；AT91SAM9G20嵌入式微处理器通过数据总线或地址总线、控制总线连接flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片；强电中的电流互感器TA、电压互感器TV经变压器隔离后的模拟量及开度与荷重传感器转换成的4-20ma模拟量接到模数转换接口芯片。还设置USB接口、RS-485串口、GPS校时脉冲输入口 ；所述的AT91SAM9G20嵌入式微处理器通过USB总线连接到面板的U盘口，RS-485串口接到AT91SAM9G20嵌入式微处理器的uart外备，GPS校时脉冲接到AT91SAM9G20嵌入式微处理器的时钟外备。此外，嵌入式微控制器stm32f 103c8t6接至AT91SAM9G20 的另一个 uart 外备口。图1中AT91SAM9G20为阿特梅尔公司的嵌入式微处理器，其内核是arm926EJ_S；S29GL128是AMD公司的flash存储芯片；MT48LC2M32是同步动态RAM芯片；DM900EP及DP83620为以太网接口芯片；MAX11056则为模数转换接口片子。另外，图中stm32f 103c8t6为一款嵌入式微控制器，用以管理液晶显示和键盘输入。本专利技术的一体化功能: a数据采集.装置可实时采集反应涵闸运行状况的闸位、启闭机荷重、限位开关状态、电机驱动电参数(包电压、电流、功率、电度等)等信息。b闸门启闭控制.每台装置可同时控制两扇闸门升/降/停操作及进线电源的分/合，并支持闸门的定开度操作(按预先设定开度自动完成闸门启闭操作)。 c保护功能.装置支持速断保护、热继保护、过压过流保护、差动保护、荷重保护等功能，并支持故障录波功能。d现地操作界面.装置配有带背光的汉字IXD (液晶显示器)和小键盘，支持现地显示、参数设定与涵闸启闭操作。e通讯联网功能.装置备用USB接口、RS-485串口、GPS校时脉冲输入口、以太网口(两个口)等通讯接口，可支持装置程序升级、故障录波数据导出、GPS校时以及与触摸屏、上位控制计算机联网等功能。本专利技术关键实现技术的采用(技术手段、技术方案、工作原理、结构特征)包括: a装置核心器件采用Atmel公司基于ARM920T-S核的AT91SAM9G20嵌入式微处理器，AT91SAM9G20内部集成丰富的外设资源，适用于要求外设资源丰富、功耗低、工作严格本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涵闸现地监控装置，其特征是，所述装置以AT91SAM9G20嵌入式微处理器为核心，包括flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片、嵌入式微控制器及开度与荷重传感器；AT91SAM9G20嵌入式微处理器通过数据总线或地址总线、控制总线连接flash存储芯片、同步动态RAM芯片、以太网接口芯片、模数转换接口芯片；模数转换接口芯片接开度与荷重传感器转换成的模拟量、外接电流互感器TA、电压互感器TV经变压器隔离后的模拟量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱钧，孙勇，黄振富，马剑波，傅捷，吴皓明，夏正创，胡彦明，徐明波，梁甜，宦鸿兴，
申请(专利权)人：江苏省秦淮河水利工程管理处，
类型：发明
国别省市：江苏;32