變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，包括殼體，殼體內設置有冷卻單元、多個載體集線器、多個電源模塊、互聯背板和多個可插拔板卡；冷卻單元、載體集線器、電源模塊和多個可插拔板卡均與互聯背板相連接；冷卻單元用于為殼體內的設備提供冷卻風，以避免系統(tǒng)內部出現過熱現象；電源模塊用于為集成裝置提供電源；可插拔板卡包括CPU、網絡處理器、存儲模塊和多個I/O模塊，可插拔板卡以可插拔的方式連接在互聯背板上；載體集線器用于實現可插拔板卡之間的信息交互。本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，具有能快速有效地發(fā)現和排除變電站的工作故障、提高供電質量、電源結構簡單且成本低等優(yōu)點。
【專利說明】變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置。
【背景技術】
[0002]當前，隨著我國經濟發(fā)展的不斷加速，用電需求也不斷增加。隨之許多變電站也被建設起來。為了適應相關的發(fā)展要求，在各地區(qū)中變電站的建設不斷增多。變電站的運行環(huán)境受到電氣設備之間產生的磁場或是噪聲等影響，構成了比較復雜的運行環(huán)境，為了保證變電站運行時的安全性，設有一個高效的安全監(jiān)測系統(tǒng)是十分必要的，這樣既能夠對變電站運行中的環(huán)境變化進行掌控，又能夠避免或是處理一些可能產生的事故。
[0003]目前的變電站安全監(jiān)測系統(tǒng)采用了現代通信技術，實現了信息化監(jiān)測。在傳統(tǒng)的電力網內引入了各種傳感器及配套的通信設備構成傳感器網絡，傳感器網絡利用大量的傳感器監(jiān)測電力網沿線的內部、外部狀態(tài)數據，并且基于網絡通信能力將數據遠程上傳到匯聚節(jié)點，再傳遞給電網監(jiān)控中心及相關巡檢、調度等人員。
[0004]電網監(jiān)控，巡檢，調度等相關人員通過安全監(jiān)測系統(tǒng)獲取到的是未經過智能處理的原始數據，對于變電站安全狀態(tài)只能進行個人的主觀判斷，效率低，不能保證實時、快速的發(fā)現和排除故障和問題。
[0005]變電站安全在線監(jiān)測系統(tǒng)中，具有大量的電子元器件。由于各種不同的元器件需要提供不同種類電壓的電源，因此常常需要配置專門的電源模塊?，F有技術中，常常采用多個電源模塊為監(jiān)測系統(tǒng)供電，使得系統(tǒng)的電源系統(tǒng)過于復雜，整體成本較高。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，以快速有效地發(fā)現和排除變電站的工作故障、提高供電質量。
[0007]本發(fā)明為解決技術問題采用以下技術方案。
[0008]變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，其結構特點是，包括殼體，所述殼體內設置有冷卻單元、多個載體集線器、多個電源模塊、互聯背板和多個可插拔板卡；所述冷卻單元、載體集線器、電源模塊和多個可插拔板卡均與所述互聯背板相連接；所述冷卻單元用于為殼體內的設備提供冷卻風，以避免系統(tǒng)內部出現過熱現象；所述電源模塊用于為集成裝置提供電源；所述可插拔板卡包括CPU、網絡處理器、存儲模塊和多個I/O模塊，所述可插拔板卡以可插拔的方式連接在所述互聯背板上；所述載體集線器用于實現可插拔板卡之間的信息交互。
[0009]本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置的結構特點也在于:
[0010]所述電源模塊包括延遲電路、濾波器、直流變壓器、電源控制器、負載點電源電路和兩個熱點開關；所述兩個熱點開關包括第一熱點開關和第二熱點開關；所述直流變壓器、負載點電源電路和兩個熱點開關均與所述電源控制器相連接，由所述電源控制器對直流變壓器、負載點電源電路和兩個熱點開關進行控制；[0011 ] 所述延遲電路的輸入端與外部電源相連接，用于接入外部電源；所述延遲電路的輸出端連接所述濾波器的輸入端，由所述濾波器對延遲電路輸出的電壓進行濾波整流；所述濾波器的輸出端與所述直流變壓器的輸入端相連接，由所述直流變壓器對濾波器輸出的電壓進行降壓，將濾波器輸入的電壓轉換為+12V直流電源輸出；
[0012]所述第一熱點開關與所述直流變壓器+12V直流電源輸出端相連接，用于控制+12V直流電源的輸出通斷；所述負載點電源電路的輸入端與所述直流變壓器+12V直流電源輸出端相連接，用于將所述+12V直流電源轉換為+3.3V直流電源輸出；所述第二熱點開關與負載點電源電路的+3.3V直流電源輸出端相連接，用于控制+3.3V直流電源的輸出通斷。
[0013]所述電源控制器為Actel的Fus1n可編程系統(tǒng)芯片A3P060-VQG100。
[0014]與已有技術相比，本發(fā)明有益效果體現在:
[0015]本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，具有以下幾個特點:
[0016]I)由于采用了載體集線器、多個電源模塊、互聯背板和可插拔板卡等結構，可將傳感器采集的數據(溫度傳感器、避雷器監(jiān)測、局放監(jiān)測等)傳入所述變電站安全在線監(jiān)測系統(tǒng)匯聚節(jié)點，將所采集的符合DL/T860規(guī)約的數據進行轉換，將數據存入數據庫，并通過這些數據進行故障診斷，能快速有效地發(fā)現和排除變電站的工作故障，提高供電質量。
[0017]2)采用的電源模塊包括延遲電路、濾波器、直流變壓器、電源控制器、負載點電源電路和兩個熱點開關，能夠直接輸出+12V和+3.3V兩種直流電，可為裝置的各種單元供電，無需配置兩種電源模塊，電源系統(tǒng)結構簡單，成本低。
[0018]本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，具有能快速有效地發(fā)現和排除變電站的工作故障、提高供電質量、電源結構簡單且成本低等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置的結構框圖。
圖2為本發(fā)明的電源模塊的結構框圖。
[0020]以下通過【具體實施方式】，并結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1，本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，包括殼體，所述殼體內設置有冷卻單元、多個載體集線器、多個電源模塊、互聯背板和多個可插拔板卡；所述冷卻單元、載體集線器、電源模塊和多個可插拔板卡均與所述互聯背板相連接；所述冷卻單元用于為殼體內的設備提供冷卻風，以避免系統(tǒng)內部出現過熱現象；所述電源模塊用于為集成裝置提供電源；所述可插拔板卡包括CPU、網絡處理器、存儲模塊和多個I/O模塊，所述可插拔板卡以可插拔的方式連接在所述互聯背板上；所述載體集線器用于實現可插拔板卡之間的信息交互。
[0022]如圖1所示，冷卻單元采用智能風冷模式，管理著冷卻單元，通過模塊化管理控制器器向冷卻單元傳送命令以確保空氣在子架中的正確流通。降低設備內部溫度。載體集線器提供可插拔板卡的連接及交互，最多可容納8塊板載可插拔板卡。可插拔板卡模塊是系統(tǒng)重要組成部分，通過對可插拔板卡模塊的使用能很容易地實現系統(tǒng)擴展、模塊化設計，從而方便地實現各種系統(tǒng)功能。可插拔板卡包括CPU、網絡處理器(NPU)、存儲模塊以及各種各樣的I/O模塊。時鐘模塊包括時鐘選擇單元，用于選擇時鐘源并輸出；時鐘驅動單元，用于將所述時鐘卡產生的系統(tǒng)同步時鐘驅動到與所述載體集線器相連的多個可插拔板卡。
[0023]所述電源模塊包括延遲電路、濾波器、直流變壓器、電源控制器、負載點電源電路和兩個熱點開關；所述兩個熱點開關包括第一熱點開關和第二熱點開關；所述直流變壓器、負載點電源電路和兩個熱點開關均與所述電源控制器相連接，由所述電源控制器對直流變壓器、負載點電源電路和兩個熱點開關進行控制；
[0024]所述延遲電路的輸入端與外部電源相連接，用于接入外部電源；所述延遲電路的輸出端連接所述濾波器的輸入端，由所述濾波器對延遲電路輸出的電壓進行濾波整流；所述濾波器的輸出端與所述直流變壓器的輸入端相連接，由所述直流變壓器對濾波器輸出的電壓進行降壓，將濾波器輸入的電壓轉換為+12V直流電源輸出；
[0025]所述第一熱點開關與所述直流變壓器+12V直流電源輸出端相連接，用于控制+12V直流電源的輸出通斷；所述負載點電源電路的輸入端與所述直流變壓器+12V直流電源輸出端相連接，用于將所述+12V直流電源轉換為+3.3V直流電源輸出；所述第二熱點開關與負載點電源電路的+3.3V直流電源輸出端相連接，用于控制+3.3V直流電源的輸出通斷。
[0026]所述電源控制器為Actel的Fus1n可編程系統(tǒng)芯片A3P060-VQG100。
[0027]如圖2所示，本發(fā)明的電源模塊，是一個單寬、全高標準的模塊，外形尺寸為73.5X186.6X28.9毫米。它可支持和管理電源為12個可插拔板卡模塊，2個冷卻模塊供電，最多支持32個電壓通道。包含了一個單路的一 48V到12V的隔離直流/直流轉換器，功率段600瓦。從12V變換到低壓的一個負載點電源是用來產生管理部分的電源。另外在可插拔板卡內部的負載點電源是用來進行12V到低壓的轉換以給有效載荷供電。電源控制器是采購的市售模塊，為Actel公司的的Fus1n可編程系統(tǒng)芯片(PSC)，內部帶模擬功能，內部有電流監(jiān)控，電壓監(jiān)控，12位AD，RTC掉電喚醒。是用來監(jiān)控和管理系統(tǒng)配置的所有可插拔板卡，冷卻模塊模塊中的有效載荷和管理部分所需的電源。
[0028]本發(fā)明的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，傳感器采集的數據(溫度傳感器、避雷器監(jiān)測、局放監(jiān)測等)傳入所述變電站安全在線監(jiān)測系統(tǒng)匯聚節(jié)點，將所采集的符合DL/T860規(guī)約的數據進行轉換，將數據存入數據庫。同時將數據并行發(fā)給專家系統(tǒng)算法應用程序，應用程序將其中相關數據(如:溫度，局放等)綜合，按照算法進行處理，并按找算法標準生成藍、黃、橙、紅四級預警信息。本發(fā)明優(yōu)點是上電即運行，這個特性有助于系統(tǒng)組件的初始化、處理器喚醒緊急任務的執(zhí)行，而現有模塊的上電到正常工作需要0.2秒的時間。內部帶模擬功能，內部有電流監(jiān)控，電壓監(jiān)控，12位AD，RTC掉電喚醒等等。
[0029]雖然本發(fā)明已依據較佳實施例在上文中加以說明，但這并不表示本發(fā)明的范圍只局限于上述的結構，只要被本發(fā)明權利要求所覆蓋的結構均在保護范圍之內。本【技術領域】的技術人員在閱讀上述的說明后可很容易地發(fā)展出的等效替代結構，在不脫離本發(fā)明之精神與范圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋于本發(fā)明保護范圍之內。
【權利要求】
1.變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，其特征是，包括殼體，所述殼體內設置有冷卻單元、多個載體集線器、多個電源模塊、互聯背板和多個可插拔板卡；所述冷卻單元、載體集線器、電源模塊和多個可插拔板卡均與所述互聯背板相連接；所述冷卻單元用于為殼體內的設備提供冷卻風，以避免系統(tǒng)內部出現過熱現象；所述電源模塊用于為集成裝置提供電源；所述可插拔板卡包括CPU、網絡處理器、存儲模塊和多個I/O模塊，所述可插拔板卡以可插拔的方式連接在所述互聯背板上；所述載體集線器用于實現可插拔板卡之間的信息交互。
2.根據權利要求1所述的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，其特征是，所述電源模塊包括延遲電路、濾波器、直流變壓器、電源控制器、負載點電源電路和兩個熱點開關；所述兩個熱點開關包括第一熱點開關和第二熱點開關；所述直流變壓器、負載點電源電路和兩個熱點開關均與所述電源控制器相連接，由所述電源控制器對直流變壓器、負載點電源電路和兩個熱點開關進行控制； 所述延遲電路的輸入端與外部電源相連接，用于接入外部電源；所述延遲電路的輸出端連接所述濾波器的輸入端，由所述濾波器對延遲電路輸出的電壓進行濾波整流；所述濾波器的輸出端與所述直流變壓器的輸入端相連接，由所述直流變壓器對濾波器輸出的電壓進行降壓，將濾波器輸入的電壓轉換為+12V直流電源輸出。 所述第一熱點開關與所述直流變壓器+12V直流電源輸出端相連接，用于控制+12V直流電源的輸出通斷；所述負載點電源電路的輸入端與所述直流變壓器+12V直流電源輸出端相連接，用于將所述+12V直流電源轉換為+3.3V直流電源輸出；所述第二熱點開關與負載點電源電路的+3.3V直流電源輸出端相連接，用于控制+3.3V直流電源的輸出通斷。
3.根據權利要求1和2所述的變電站安全在線檢測多元素匯聚集成裝置，其特征是，所述電源控制器為Actel的Fus1n可編程系統(tǒng)芯片A3P060-VQG100。
【文檔編號】G01D21/02GK104296807SQ201410520368
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】鐘衛(wèi), 賈小錚, 姜作涵, 張宇峰, 王刃, 章文杰, 魏慶科, 金赟, 高岳巢 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司合肥供電公司, 國網安徽肥東縣供電有限責任公司, 安徽省高程電子科技有限公司
專業(yè)數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
