基于iec61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，包括工控主板、水位傳感器、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、PL?2303HX芯片、顯示屏、以太網(wǎng)交換機(jī)以及水電廠(chǎng)站控層設(shè)備；所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端與水位傳感器連接，其輸出端與工控主板的RS485接口連接；所述顯示屏通過(guò)PL?2303HX芯片與工控主板的USB2.0接口連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行就地顯示；所述水電廠(chǎng)站控層設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與工控主板的以太網(wǎng)通信接口連接，實(shí)現(xiàn)將水位傳感器采集的數(shù)據(jù)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送至水電廠(chǎng)站控層設(shè)備。本實(shí)用新型有效解決傳統(tǒng)模擬量采集方式無(wú)法避免的干擾問(wèn)題，信息具有很強(qiáng)的共享性和自描述性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002 ] IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是全球智能電網(wǎng)建設(shè)中唯一通用的自動(dòng)化通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。在智能電網(wǎng)建設(shè)戰(zhàn)略中，“源網(wǎng)協(xié)調(diào)”是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。目前，由于市場(chǎng)上缺乏水位、壓力等非電量數(shù)據(jù)采集的智能電子設(shè)備，采用折中處理辦法，即:使用相應(yīng)的傳感器將水位、壓力等轉(zhuǎn)換為4?20mA或O?5V的模擬量信號(hào)，模擬量信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜傳輸至可編程控制器或微機(jī)測(cè)控裝置的模擬量輸入模塊，經(jīng)模-數(shù)變換后予以識(shí)別和利用，并將該數(shù)據(jù)納入遙測(cè)數(shù)據(jù)集以MMS協(xié)議發(fā)往站控層數(shù)據(jù)平臺(tái)供實(shí)時(shí)監(jiān)視使用。
[0003]這種非電量的數(shù)據(jù)采樣環(huán)節(jié)沿用了模擬量傳輸方式，無(wú)法避免信號(hào)的衰減和干擾，可靠性較差。同時(shí)，這種處理方式既不符合智能電網(wǎng)IEC61850的通信標(biāo)準(zhǔn)，也不符合智能電網(wǎng)“一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化”的技術(shù)要求，數(shù)據(jù)重復(fù)采集、信息共享性差，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試工作量大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，將水位傳感器采集的數(shù)據(jù)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，并通過(guò)MMS協(xié)議發(fā)送至水電廠(chǎng)站控層設(shè)備，有效解決傳統(tǒng)模擬量采集方式無(wú)法避免的衰減和干擾問(wèn)題，而且信息具有很強(qiáng)的共享性和自描述性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，包括工控主板、水位傳感器、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、PL-2303HX芯片、顯示屏、以太網(wǎng)交換機(jī)以及水電廠(chǎng)站控層設(shè)備;所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端與水位傳感器連接，其輸出端與工控主板的RS485接口連接，A/D數(shù)據(jù)采集模塊將水位傳感器輸出的4?20mA或O?5V模擬量數(shù)據(jù)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)RS-485總線(xiàn)與工控主板通信交換數(shù)據(jù);所述顯示屏通過(guò)PL-2303HX芯片與工控主板的USB2.0接口連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行就地顯示;所述水電廠(chǎng)站控層設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與工控主板的以太網(wǎng)通信接口連接，實(shí)現(xiàn)將水位傳感器采集的數(shù)據(jù)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送至水電廠(chǎng)站控層設(shè)備。
[0007]進(jìn)一步地，所述工控主板與以太網(wǎng)交換機(jī)采用MMS協(xié)議進(jìn)行通信。
[0008]優(yōu)選地，所述工控主板的處理器型號(hào)為Intel N2800。
[0009]優(yōu)選地，所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊型號(hào)為DM-3000。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0011 ] (I)本實(shí)用新型中A/D數(shù)據(jù)采集模塊采集水位傳感器輸出的4?20mA或O?5V模擬量，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后以RS-485協(xié)議與工控主板進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，有效解決了傳統(tǒng)模擬量采集方式無(wú)法避免的衰減和干擾問(wèn)題。
[0012](2)本實(shí)用新型中工控主板選用基于Intel N2800處理器的嵌入式工控主板，該型主板除了提供豐富的外設(shè)接口外，還支持兩個(gè)千兆以太網(wǎng)通信口，將水位傳感器采集的數(shù)據(jù)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，并通過(guò)麗S協(xié)議發(fā)送至水電廠(chǎng)站控層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化通信，其信息具有很強(qiáng)的共享性和自描述性。
[0013](3)本實(shí)用新型組態(tài)簡(jiǎn)單、易于集成、調(diào)試方便、體積較小，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較為惡劣的運(yùn)行環(huán)境，而且組屏方便;本實(shí)用新型還具有網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化特征，是一種智能化電子設(shè)備，具有將強(qiáng)的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0016]如圖1所示，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，包括工控主板、水位傳感器、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、PL-2303HX芯片、顯示屏、以太網(wǎng)交換機(jī)以及水電廠(chǎng)站控層設(shè)備。
[0017]本實(shí)用新型的工控主板選用基于Intel N2800處理器的嵌入式工控主板，該型工控主板提供了豐富的外設(shè)接口；A/D數(shù)據(jù)采集模塊選用自帶看門(mén)狗電路和傳感器斷線(xiàn)監(jiān)測(cè)功能的工業(yè)級(jí)DM-3000分布式采集模塊;本實(shí)施例中采用四組水位傳感器，四組水位傳感器與DN-3000的輸入端連接，DM-3000的輸出端通過(guò)RS-485總線(xiàn)與工控主板的RS485接口連接；DM-3000采集各組水位傳感器輸出的4?20mA或O?5V模擬量，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)RS-485總線(xiàn)與工控主板進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。
[0018]基于Intel N2800處理器的嵌入式工控主板，還支持兩個(gè)千兆以太網(wǎng)通信口，通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與水電廠(chǎng)站控層設(shè)備連接，將水位傳感器采集的數(shù)據(jù)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，并通過(guò)MMS協(xié)議發(fā)送至水電廠(chǎng)站控層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化通信。
[0019]本實(shí)施例中，基于STM32芯片組的3.5寸工業(yè)級(jí)串口顯示屏通過(guò)?1^-2303!?芯片轉(zhuǎn)換后與工控主板的USB2.0接口連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)就地顯示功能。
[0020]本實(shí)用新型組態(tài)簡(jiǎn)單、易于集成、調(diào)試方便、體積較小，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較為惡劣的運(yùn)行環(huán)境;具有網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化特征，是一種智能化電子設(shè)備，具有將強(qiáng)的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
[0021]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，但凡采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，其特征在于，包括工控主板、水位傳感器、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、PL-2303HX芯片、顯示屏、以太網(wǎng)交換機(jī)以及水電廠(chǎng)站控層設(shè)備;所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端與水位傳感器連接，其輸出端與工控主板的RS485接口連接，A/D數(shù)據(jù)采集模塊將水位傳感器輸出的4?20mA或O?5V模擬量數(shù)據(jù)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)RS-485總線(xiàn)與工控主板通信交換數(shù)據(jù);所述顯示屏通過(guò)PL-2303HX芯片與工控主板的USB2.0接口連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)水位傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行就地顯示;所述水電廠(chǎng)站控層設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與工控主板的以太網(wǎng)通信接口連接，實(shí)現(xiàn)將水位傳感器采集的數(shù)據(jù)按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送至水電廠(chǎng)站控層設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，其特征在于，所述工控主板與以太網(wǎng)交換機(jī)采用MMS協(xié)議進(jìn)行通信。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，其特征在于，所述工控主板的處理器型號(hào)為Intel N2800。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能水位變送器系統(tǒng)，其特征在于，所述A/D數(shù)據(jù)采集模塊型號(hào)為DM-3000。
【文檔編號(hào)】G01F23/00GK205593599SQ201620424980
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】馮黎兵, 劉均, 劉一均, 陳榮, 鄭嘉龍, 楊鴿
【申請(qǐng)人】四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院