CN220305397U - 一种实用型数字式馈线终端测试工装电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种实用型数字式馈线终端测试工装电路，用于模拟一次设备对所述馈线终端进行测试，其中，测试工装的核心处理器与隔离供电模块、信号调节模块、数字量转换模块、模拟隔离转换模块、交互模块、外部接口模块电连接，所述模拟隔离转换模块输入端与现场传感设备电连接；所述隔离供电模块与信号调节模块电连接，所述数字量转换模块与遥信采集模块电连接；所述核心处理器、隔离供电模块、信号调节模块、遥信采集模块、数字量转换模块均与馈线终端电连接。本实用新型通过内部设置有模拟量隔离转换模块、隔离供电模块、遥信采集模块、数字量转换模块，提高生产效率，降低调试难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力配电技术领域，具体为一种实用型数字式馈线终端测试工装电路。
背景技术
配电终端(简称FTU)，具有遥控、遥测、遥信和故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电***运行情况和各种参数及监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电等功能，适用于城市、农村、企业配电网的自动化工程，完成环网柜、柱上开关的监视、控制和保护以及通信等自动化功能。配合配电子站、主站实现配电线路的正常监控和故障识别、隔离和非故障区段恢复供电。
随着数字化时代的到来，数字式产品出现于餐饮、医疗、农业、商业等各行各业。配电网也进入了数字化时代，出现了数字式馈线终端，替换原有的模拟量设备，提高了线路损耗等功能的判定。馈线终端的可靠性与配电网的可靠性有着密切的关系，为确保馈线终端的可靠性需要对其进行多次测试，但是测试过程中需要各类辅助模块的安装调试，以配合完成测试，导致影响测试效率，增加调试难度。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种实用型数字式馈线终端测试工装电路，通过内部设置有模拟量隔离转换模块、隔离供电模块、遥信采集模块、数字量转换模块，提高生产效率，降低调试难度。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供如下技术方案：
一种实用型数字式馈线终端测试工装电路，用于模拟一次设备对所述馈线终端进行测试，包括：核心处理器、隔离供电模块、模拟隔离转换模块、信号调节模块、遥信采集模块、数字量转换模块、交互模块、外部接口模块、现场传感设备；
所述核心处理器与隔离供电模块、信号调节模块、数字量转换模块、模拟隔离转换模块、交互模块、外部接口模块电连接，所述模拟隔离转换模块输入端与现场传感设备电连接；
所述隔离供电模块与信号调节模块电连接，所述数字量转换模块与遥信采集模块电连接；
所述核心处理器、隔离供电模块、信号调节模块、遥信采集模块、数字量转换模块均与馈线终端电连接。
优选地，所述核心处理器为单片机、ARM处理器或者PLC控制器。
优选地，所述隔离供电模块为信号隔离器。
优选地，所述信号调节模块为基于运算放大器的放大倍数可调信号放大电路。
优选地，所述遥信采集模块为型号ARTU100-K16的16路开关量状态监测模块。
优选地，所述数字量转换模块为型号SAR121的模拟量采集数字量输出模块。
优选地，所述模拟隔离转换模块为电流电压隔离模块。
优选地，所述外部接口模块与外部电脑或者测量仪器通信连接，所述外部接口模块为USB接口、RS232接口、RS485接口或者CAN总线接口。
优选地，所述核心处理器、数字量转换模块通过网口与馈线终端电连接。
优选地，所述现场传感设备包括但不限于电压/电流采集器、电力仪器、电力仪表。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中的工装集成了模拟量隔离转换模块、隔离供电模块、遥信采集模块、数字量转换模块，自带馈线终端工作时需要的相应功能模块，提高生产效率，降低调试难度。
实现模拟控制信号数据测试，比如包括可调双侧3相电压控制信号、3相电流控制信号、零序电流控制信号和零序电压控制信号，然后通过信号调节模块4经过放大到合适大小后输入到馈线终端实现测试，功能多样，灵活方便。
模拟隔离转换模块作为传感器和PLC连接的桥梁，不仅提高了模拟信号测量精度、抗电磁干扰能力、电气隔离安全性能，而且能够有效解决传感器供电电源安全和相对独立的问题。
附图说明
图1为本实用新型的实用型数字式馈线终端测试工装电路控制***原理框图；
图2为本实用新型的实用型数字式馈线终端测试工装电路信号调节模块的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的一种实用型数字式馈线终端测试工装电路，用于模拟一次设备对馈线终端进行测试，包括：核心处理器1、隔离供电模块2、信号调节模块4、遥信采集模块5、数字量转换模块6、模拟隔离转换模块7、交互模块8、外部接口模块9和现场传感设备11。
所述核心处理器1与隔离供电模块2、信号调节模块4、数字量转换模块6、模拟隔离转换模块7、交互模块8、外部接口模块9电连接，模拟隔离转换模块7输入端与现场传感设备11电连接。
所述隔离供电模块2与信号调节模块4电连接，数字量转换模块6与遥信采集模块5电连接。
所述核心处理器1、隔离供电模块2、信号调节模块4、遥信采集模块5、数字量转换模块6均与馈线终端10电连接。
本实施例中，所述核心处理器1为单片机、ARM处理器或者PLC控制器。
本实施例中，所述隔离供电模块2为信号隔离器，通过馈线终端为经过隔离转换后为核心处理器1供电。在工业***中，信号隔离器多在外设与接口设备之间，保证信号的输入和输出隔离以及后级设备的稳定运行，解决了不同设备、仪表信号间的参考点的电位差，同时可以进行干扰过滤，信号便可以完整的传输。隔离器之所以能起到这个作用，在于输入、输出在电气上完全隔离的特点。输入和输出之间没有共同“地”，如输入信号是0～5V或带着+1V干扰的，经隔离后仍为0～5V，即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系：正是由于这个原因，也实现输入到PLC主机的多个外接设备仪表信号之间隔离，也即它们之间没有“地”的关系。在PLC向外部信号设备传出信号也有类似现象问题，使用隔离器也能达到解决问题的目的。
本实施例中，如图2所示，所述信号调节模块4为基于运算放大器的放大倍数可调信号放大电路。本实用新型通过核心控制发出模拟输出控制信号，比如包括可调双侧3相电压控制信号、3相电流控制信号、零序电流控制信号和零序电压控制信号，然后通过信号调节模块4经过放大到合适大小后输入到馈线终端实现测试。
本实施例中，所述遥信采集模块5为型号ARTU100-K16的16路开关量状态监测模块，遥信采集模块5用于采集开关遥信量。
本实施例中，所述数字量转换模块6为型号SAR121的模拟量采集数字量输出模块。数字量转换模块6用于将接收到的遥信遥测等数据转换成数字量，与数字式馈线终端进行通讯。
本实施例中，所述模拟隔离转换模块7为电流电压隔离模块。模拟隔离转换模块作用与上述隔离供电模块原理类似，模拟隔离转换模块作为传感器和PLC连接的桥梁，不仅提高了模拟信号测量精度、抗电磁干扰能力、电气隔离安全性能，而且能够有效解决传感器供电电源安全和相对独立的问题。电流电压隔离模块是通过模拟信号(线性光耦)隔离放大，转换按比列隔离输出一组模拟量信号。这组模拟量信号是以标准的4-20mA/0-20mA/0-10V/0-1V/0-2V/0-3.3V以及0-75MV/0-100MV/0-5V/1-5V信号。隔离器属于三端隔离产品，输入、输出、电源分别隔离，隔离电压3000VDC。产品线性精度高、体积小，远距离无失真传输，而且产品抗EMC电磁干扰强。应用在电力、工业控制转换，仪器仪表、远程监控、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。
本实施例中，所述交互模块8为按键、旋钮和显示屏，按键用于启停和功能选择，旋钮可用于调节模拟控制信号的大小，显示屏用于显示工装相关测试和控制参数。
本实施例中，所述外部接口模块9与外部电脑或者测量仪器通信连接，外部接口模块9为USB接口、RS232接口、RS485接口或者CAN总线接口。核心处理器1可以将现场的测试信号数据(通过现场传感设备采集然后通过模拟隔离转换模块转换后的信号)、模拟控制信号数据(通过信号调节模块放大后输出到馈线终端的信号)通过外部接口模块9网络通讯发送到外部电脑或者仪器。
本实施例中，核心处理器1、数字量转换模块6通过网口与馈线终端10电连接。其中，核心处理器1通过网口接收馈线终端10反馈的模拟控制信号数据测试情况。遥信采集模块5用于采集开关遥信量，数字量转换模块6获取馈线终端的遥信数据(比如分合闸模拟信号)，遥信数据信号发送到核心处理器，同时将模拟操作状态反馈至馈线终端。
本实施例中，所述现场传感设备11包括但不限于电压/电流采集器、电力仪器、电力仪表，用于采集电力传感参数和运行参数。
综上，本实用新型的工装集成了模拟量隔离转换模块、隔离供电模块、遥信采集模块、数字量转换模块，自带馈线终端工作时需要的相应功能模块，提高生产效率，降低调试难度。其中，模拟量隔离转换模块用于将常规模拟电压电流进行隔离转换，方便生产及现场的加量测试。隔离供电模块，用于给数字式工装供电使用，解决了不同设备、仪表信号间的参考点的电位差，同时可以进行干扰过滤，信号便可以完整的传输。遥信采集模块用于采集开关遥信量，数字量转换模块用于将接收到的遥信遥测等数据转换成数字量，与数字式馈线终端进行通讯。
同时，可以实现模拟控制信号数据测试，比如包括可调双侧3相电压控制信号、3相电流控制信号、零序电流控制信号和零序电压控制信号，然后通过信号调节模块4经过放大到合适大小后输入到馈线终端实现测试，功能多样，灵活方便。
另外，模拟隔离转换模块作为传感器和PLC连接的桥梁，不仅提高了模拟信号测量精度、抗电磁干扰能力、电气隔离安全性能，而且能够有效解决传感器供电电源安全和相对独立的问题。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种实用型数字式馈线终端测试工装电路，用于模拟一次设备对所述馈线终端进行测试；其特征在于，包括：核心处理器、隔离供电模块、信号调节模块、遥信采集模块、数字量转换模块、模拟隔离转换模块、交互模块、外部接口模块和现场传感设备；
所述核心处理器与隔离供电模块、信号调节模块、数字量转换模块、模拟隔离转换模块、交互模块、外部接口模块电连接，所述模拟隔离转换模块输入端与现场传感设备电连接；
所述隔离供电模块与信号调节模块电连接，所述数字量转换模块与遥信采集模块电连接；
所述核心处理器、隔离供电模块、信号调节模块、遥信采集模块、数字量转换模块均与馈线终端电连接。
2.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述核心处理器为单片机、ARM处理器或者PLC控制器。
3.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述隔离供电模块为信号隔离器。
4.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述信号调节模块为基于运算放大器的放大倍数可调信号放大电路。
5.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述遥信采集模块为型号ARTU100-K16的16路开关量状态监测模块。
6.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述数字量转换模块为型号SAR121的模拟量采集数字量输出模块。
7.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述模拟隔离转换模块为电流电压隔离模块。
8.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述外部接口模块与外部电脑或者测量仪器通信连接，所述外部接口模块为USB接口、RS232接口、RS485接口或者CAN总线接口。
9.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述核心处理器、数字量转换模块通过网口与馈线终端电连接。
10.根据权利要求1所述的实用型数字式馈线终端测试工装电路，其特征在于，所述现场传感设备包括但不限于电压/电流采集器、电力仪器、电力仪表。
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