本實用新型涉及電力智能化領(lǐng)域，尤其涉及一種設(shè)備狀態(tài)接入控制器。

背景技術(shù)：

設(shè)備狀態(tài)接入控制器簡稱CAC(Condition Acquisition Controller)，是為適應(yīng)電網(wǎng)變電監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)變電站環(huán)境內(nèi)各類狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的標準化接入的智能設(shè)備。

CAC具備對變電站內(nèi)包括變壓器/電抗器、電容型設(shè)備、金屬氧化物避雷器、斷路器/GIS等設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)接入、處理和向輸變電狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的功能，并能轉(zhuǎn)發(fā)主站對在線監(jiān)測裝置的控制指令，為主站提供基礎(chǔ)支撐。

目前CAC設(shè)備已經(jīng)有了統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范，市場上也出現(xiàn)了一批相關(guān)產(chǎn)品，但是因為CAC設(shè)備需要較高的數(shù)據(jù)處理能力，因此需要采用高主頻的CPU，使得CAC設(shè)備的設(shè)計難度大大增加，由于CPU斷貨或者需求變更導(dǎo)致的設(shè)備更新迭代也需要重新投入大量的人力物力開發(fā)，導(dǎo)致成本增加。另外，目前的CAC設(shè)備的數(shù)據(jù)通信接口單一，核心模塊單一，使用不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種方便更換、功能豐富的設(shè)備狀態(tài)接入控制器。

本實用新型技術(shù)方案是：一種設(shè)備狀態(tài)接入控制器，包括供電單元以及分別與供電單元電連接的處理器單元、連接器單元、數(shù)據(jù)通訊單元、AD采樣單元、顯示單元、存儲單元，所述處理器單元電連接連接器單元，所述連接器單元分別電連接數(shù)據(jù)通訊單元、AD采樣單元、顯示單元、存儲單元以及供電單元。

進一步的，還包括工作狀態(tài)指示單元，所述工作狀態(tài)指示單元分別電連接連接器單元、數(shù)據(jù)通訊單元以及存儲單元。

進一步的，還包括擴展單元，所述擴展單元電連接連接器單元。

進一步的，所述數(shù)據(jù)通訊單元包括3塊網(wǎng)絡(luò)芯片、2塊SIO芯片、4路RJ45接口、6路RS-485總線接口、2路RS-232接口，3塊網(wǎng)絡(luò)芯片以及2塊SIO芯片分別電連接連接器單元，其中，3路RJ45接口分別通過隔離變壓器分別電連接3塊網(wǎng)絡(luò)芯片，另外1路RJ45接口直接電連接連接器單元；4路RS-485總線接口分別通過隔離模塊電連接SIO芯片；另外2路RS-485總線接口以及2路RS-232接口分別通過隔離模塊電連接另一SIO芯片。

進一步的，所述AD采樣單元包括依次電連接的隔離放大器、信號轉(zhuǎn)換模塊以及AD采樣芯片，所述AD采樣芯片電連接連接器單元。

進一步的，所述顯示單元包括顯示器以及連接顯示器與連接器單元的顯示接口。

進一步的，所述顯示接口為VGA顯示接口或DVI顯示接口或HDMI顯示接口或RGB顯示接口。

進一步的，所述供電單元包括24V供電單元、12V供電單元、5V供電單元、3.3V供電單元、1.5V供電單元、1V供電單元以及0.9V供電單元。

進一步的，所述工作狀態(tài)指示單元包括網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)指示燈、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊指示燈、串口通訊狀態(tài)指示燈、電源供電狀態(tài)指示燈以及硬件工作狀態(tài)指示燈。

進一步的，所述擴展單元包括USB HOST2.0接口、蜂鳴器、復(fù)位按鍵、3G模塊、WIFI模塊以及藍牙模塊。

本實用新型的有益效果是：通過連接器單元電連接各核心模塊，方便對各核心模塊的更換以及升級；具有多樣的數(shù)據(jù)通信接口，滿足大數(shù)據(jù)、高寬帶等數(shù)據(jù)應(yīng)用場景；通過隔離變壓器以及隔離模塊增強抗干擾能力，能滿足復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境；通過擴展單元，能方便的擴展設(shè)備的功能，能很好的適應(yīng)各種不同的應(yīng)用需求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型整體連接示意圖；

圖2是本實用新型電路原理框圖；

圖3是本實用新型中連接器單元的連接示意圖；

圖4是本實用新型中數(shù)據(jù)通訊單元的電路連接示意圖；

圖5是本實用新型中AD采樣單元的電路連接示意圖；

圖6是本實用新型中顯示單元的電路連接示意圖；

圖7是本實用新型中存儲單元的電路連接示意圖；

圖8是本實用新型中供電單元的電路結(jié)構(gòu)意圖；

圖9圖本實用新型中工作狀態(tài)指示單元的指示內(nèi)容示意圖；

圖10是本實用新型中擴展單元的電路連接示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。

如圖1所示，本實用新型包括供電單元以及分別與供電單元電連接的處理器單元、連接器單元，數(shù)據(jù)通訊單元，AD采樣單元，顯示單元，存儲單元，工作狀態(tài)指示單元，擴展單元，所述處理器單元電連接連接器單元，所述連接器單元分別電連接數(shù)據(jù)通訊單元、AD采樣單元、顯示單元、存儲單元、工作狀態(tài)指示單元以及擴展單元。本設(shè)備用以對變電站內(nèi)包括變壓器/電抗器、電容型設(shè)備、金屬氧化物避雷器、斷路器/GIS等設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)接入、處理和向輸變電狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的功能，并能轉(zhuǎn)發(fā)主站對在線監(jiān)測裝置的控制指令，為主站提供基礎(chǔ)支撐。

如圖2所示，處理器單元插接在連接器單元上，處理器單元符合COM-Etype6規(guī)范且選用基于intel高性能Baytrail系列處理器的設(shè)計，具體使用intel E3845處理器。處理器單元自身的功能引腳以及擴展的功能引腳都連接到了連接器單元上。其它功能模塊通過連接器單元與處理器單元通訊。通過連接器單元電連接各核心模塊，方便對各核心模塊的更換以及升級。

如圖3所示，連接器單元采用2條COM-E標準的板對板連接器實現(xiàn)，每條連接器有220個引腳，腳間距0.5mm。設(shè)計中可以選用TE公司產(chǎn)品號為3-6318490-6的連接器。該連接器具有很高的連接可靠性和通訊速率。

如圖4所示，數(shù)據(jù)通訊單元包括4路RJ45接口、6路RS-485接口、2路RS-232接口。4路網(wǎng)絡(luò)接口中有1路是直接連接到連接器單元，另外3路是通過PCIe接口擴展，選用intel公司的I210網(wǎng)絡(luò)芯片實現(xiàn)，這3路網(wǎng)絡(luò)信號經(jīng)過隔離變壓器后連接到RJ45接口上。兩塊SIO芯片通過LCP接口連接到連接器單元，擴展出8路TTl電平的串口信號，SIO芯片選用Microchip公司的SCH3114芯片。經(jīng)過隔離后8路TTL電平的串口信號中的6路通過MAX485芯片實現(xiàn)RS-485功能，剩下的2路通過MAX3232芯片實現(xiàn)RS-232功能。以上8路串口信號所使用的電源都是在隔離單元中隔離過了的，隔離電壓4KV。數(shù)據(jù)通訊單元具有多樣的數(shù)據(jù)通信接口，滿足大數(shù)據(jù)、高寬帶等數(shù)據(jù)應(yīng)用場景；通過隔離變壓器以及隔離模塊增強抗干擾能力，能滿足復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。

如圖5所示，所述AD采樣單元包括依次電連接的隔離放大器、信號轉(zhuǎn)換模塊以及AD采樣芯片，所述AD采樣芯片電連接連接器單元。AD采樣單元可以采集8路4-20mA電流信號，并單獨對每路信號進行了隔離，隔離放大器采用AMC1200，經(jīng)過隔離的電流信號通過采樣電阻被轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后連接到AD采樣芯片，AD采樣芯片選用atmel公司的8位ATXMEGA8E5單片機，該單片機具有AD采樣的功能，在燒錄好程序后，單片機可以把采樣的數(shù)據(jù)通過I2C/UART/SPI接口中的任意一種傳輸給連接器單元。AD采樣單元實現(xiàn)變電站環(huán)境內(nèi)各類狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

如圖6所示，顯示單元包括顯示器以及連接顯示器與連接器單元的顯示接口。所述顯示接口為VGA顯示接口或DVI顯示接口或HDMI顯示接口或RGB顯示接口等。顯示單元的VGA信號來自連接器單元，經(jīng)過信號電平變換單元和濾波后連接到DB15連接器上。顯示單元可以實現(xiàn)多種形式的顯示。

如圖7所示，存儲單元為硬盤單元，硬盤單元的信號來自連接器單元，直接連接到硬盤單元上，為了適應(yīng)不同類型的硬盤，設(shè)置了12V直流、5V直流、3.3V直流電壓三路供選擇，實際應(yīng)用中可以選擇三路中的一路或者多路，方便使用。

如圖8所示，所述供電單元包括24V供電單元、12V供電單元、5V供電單元、3.3V供電單元、1.5V供電單元、1V供電單元以及0.9V供電單元。供電單元接收來自外部的兩路24V直流供電，通過切換電路，可以選擇兩路中的任意一路供電，24V直流電壓經(jīng)過DC-DC電路轉(zhuǎn)換成12V直流電壓，12V直流電壓經(jīng)過DC-DC電路轉(zhuǎn)換成5V直流電壓，5V直流電壓通過LDO轉(zhuǎn)換成3.3V直流電壓，3.3V直流電壓在進過LDO電路轉(zhuǎn)換成1.5V直流電壓和0.9V直流電壓，同時5V直流電壓也通過LDO電路轉(zhuǎn)換出一路1V直流電壓，另一方面，5V直流電壓經(jīng)過隔離電路后再通過LDO電路轉(zhuǎn)換成3.3V，以滿足電源隔離的需要。

如圖9所示，所述工作狀態(tài)指示單元分別電連接連接器單元、數(shù)據(jù)通訊單元以及存儲單元，工作狀態(tài)指示單元包括網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)指示燈、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊指示燈、串口通訊狀態(tài)指示燈、電源供電狀態(tài)指示燈以及硬件工作狀態(tài)指示燈。工作狀態(tài)指示單元一共有26個LED指示燈，其中12個用來分別指示6路RS-485串口的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收狀態(tài)，4個用來分別指示2路RS-232串口的接收和發(fā)送狀態(tài)，8個用來分別指示4路網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)和數(shù)據(jù)通訊狀態(tài)，1個用來指示CAC設(shè)備供電狀態(tài)，1個用來指示硬盤工作狀態(tài)。

如圖10所示，擴展單元包括1路蜂鳴器、3路USB2.0HOST、1路時鐘電路，其中時鐘電路采用RX8025T芯片，外部搭配3.3V鋰電池做為備用供電。擴展單元還可以包括鍵盤、鼠標、3G模塊、wifi模塊、藍牙模塊等擴展功能，不再贅述。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。