CN205231855U - 一种变电站信息交互器硬件组合电路 - Google Patents
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Abstract
一种变电站信息交互器硬件组合电路，包括芯片LPC2131和GPRS模块MC55，所述芯片LPC2131的RXD1端口和TXD1端口分别连接所述GPRS模块MC55的RXD0端口和TXD0端口，所述芯片LPC2131的P0端口和P1端口分别为模拟信号接收端和指令信号接收端；所述GPRS模块MC55还连接SIM卡坐的引脚，所述GPRS模块MC55上还设有GSM天线。本实用新型可应用于位置零散、容量小型的边远无人值班变电站的信息交换中，既可保证调度指令与运行数据的有效传输，又大幅度降低设备投资和维护费用，并节约人力资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站信息交换技术领域，具体为一种变电站信息交互器硬件组合电路。
背景技术
目前，电力系统无人值班变电站已较为普及，除了站内自身智能化、自动化水平的提高外，还有调度指令如何下达，运行数据怎样回传的问题，这就要用到信息交换技术。目前，微波和光纤通讯是发电厂和城区变电站的首选方式，但由于高额的建设成本，微波和光纤通讯不太适应边远地区的小型变电站。首先，微波通讯，因设备复杂繁多，还需选取高空地段修造发射、接收塔等，造价将达百万元以上；而光纤通讯，除光源和分光器等配套设施外，仅传输光缆约每米2元的造价，使长距离传输和长时期维护成本极高，故在城郊密集型变电站间采用较为广泛，但在边远山区、甚至少数民族地区，因民生工程建立的变电站，一般容量不大，电压等级不高，加之位置零散，铰链性不强，故微波和光纤通讯都不宜采用。
现有外部电讯和GPRS等通讯系统，覆盖面宽，可靠性强，若能借用，则可减少设备投资和维护费用，所以可以研制一种能够利用GPRS通信系统的变电站信息交换设备。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够利用GPRS通信系统实现信息交换的变电站信息交互器硬件组合电路，技术方案如下：
一种变电站信息交互器硬件组合电路，包括芯片LPC2131和GPRS模块MC55，所述芯片LPC2131的RXD1端口和TXD1端口分别连接所述GPRS模块MC55的RXD0端口和TXD0端口，所述芯片LPC2131的P0端口和P1端口分别为模拟信号接收端和指令信号接收端；所述GPRS模块MC55还连接SIM卡坐的引脚，所述GPRS模块MC55上还设有GSM天线。
进一步的，所述芯片LPC2131的晶体振荡器频率为11.0592MHz，数据传输率为9600b/s。
更进一步的，所述芯片LPC2131的Vref端口参考电压为5V，芯片LPC2131还通过VSS端口分别接入5组3.3-4.8V的电压，并设置有具有宽带电压和宽带电流的低压差线性稳压器。
更进一步的，所述低压差线性稳压器连接一个以上的电容；所述GPRS模块MC55的BATT-端口连接有负温度系数热敏电阻和稳压二极管，CHARGE端口连接有防电磁干扰器件。
更进一步的，还包括以集成块CAT1832为中心监控复位电路。
本实用新型的有益效果为：本实用新型可应用于位置零散、容量小型的边远无人值班变电站的信息交换中，既可保证调度指令与运行数据的有效传输，又大幅度降低设备投资和维护费用，并节约人力资源。
附图说明
图1为变电站信息传递结构示意图。
图2为信息交互器电路组合图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明：如图1所示，变电站信息传递主体结构：在各运行数据和监测系统中，经信号采集、整形处理和数模转换后，送入具有基准设置、人机对话功能的中央信号处理器，进行测试信号的比较判断，确定正常与否，并实现就近存储和显示，以利查询；与此同时，启动通讯接口，将信号远传集控中心，进行故障分析，做出相关处理决定；通讯系统同样接收调度运行方式和集控中心的监控指令，并经中央信号机处理发布与数模转换，在变电运行系统中实施完成。
根据边远无人值班变电站位置零散、容量小型等特点，确定借用外部通讯网络做信号传递为佳的方式，并根据功能要求和框图结构，信息交互器电路原理图如图2所示：包括芯片LPC2131和GPRS模块MC55，所述芯片LPC2131的RXD1端口和TXD1端口分别连接所述GPRS模块MC55的RXD0端口和TXD0端口，其中GPRS模块MC55上的TXD0端口是用于接收从芯片LPC2131TXD1端口传送来的数据；而GPRS模块MC55上的RXD0端口是用于向芯片LPC2131RXD1端口发送数据。由此在GPRS通信模块与ARM芯片之间形成数据交换与通讯。
GPRS通信模块MC55上的引脚IGT主要用于上电复位，由此实现一个模块的复位转换。
所述芯片LPC2131的P0端口和P1端口分别为模拟信号接收端和指令信号接收端。利用芯片LPC2131上P0的多个端口，还可直接接收监测系统采集整理后的模拟信号，由芯片内部进行A/D转换；利用芯片LPC2131上P1的多个I/O端口，编程接收上位机下传的各项指令信号。
GPRS模块MC55还连接SIM卡坐：在GPRS模块MC55的基带处理器上有一个综合SIM接口，它直接连线到主机接口（为端对端连接器），用于连接到外部的SIM卡座。这里采用的SIM卡有6个引脚：CCCLK、CCVCC、CCIO、CCRST、CCIN以及CCGND，分别对应接在MC55模块的1-6个引脚上。模块连接器与SIM卡座的引脚之间的距离不要超过20cm，所配电容起防止高频干扰作用，并且管脚间电容需靠近安装，效果更好。
芯片LPC2131的振荡器EPSON晶振频率是11.0592MHz，数据传输率设置为9600b/s。
因芯片LPC2131与GPRS模块MC55内部的分组功能，在Vref端采用5伏参考电压的基础上，共设置有5组3.3-4.8V电源，都经VCC和VSS端口接入芯片，并设置有具有宽带电压(0.9V至80V)和宽带电流（100mA至10A）的低压差线性稳压器（LDO）。低压差线性稳压器周边的电容、从芯片BATT-相连的负温度系数热敏电阻（NTC）、多个二极管、稳压二极管和防电磁干扰器件（ESD）等，都是为提高直流电源的线性度、稳定性和增强蓄电池等重要器件的保护作用而增设的配置。
在图2的右下方，同样为着4.8V和3.3V电源电压的质量问题，还设置了以集成块CAT1832为中心的监控复位电路，此电路在发现电源问题和对电路进行调试、检修工作中发挥作用。
所述GPRS模块MC55上还设有GSM天线。经芯片LPC2131与GPRS模块MC55将采集、编辑了的数字信号，以电磁波的形式由GSM天线发射出去，经电讯和GPRS等无线通讯网络，将信号传送给远方的监控中心，达到分析处理的目的；GSM天线同样接收远方信号，将调度和监控指令传送给智能芯片，经转换处理后，交付运行系统完成。
变电运行监测管理中心是通讯系统的终端，该终端具有对通讯数据进行解码分析，做出比较判断和显示报警以及事故处理提示功能；该终端建立有数据库，将前端采集、编辑、整理的数字信号建卡储存，以作历史查询；该终端还可建立专家系统，以便将数据、表格、图形等信息实现交互使用与查询，方便参数修订，发出应急信号，做出检修安排等。
以上是一种变电站信息交互器硬件组合电路，该类电路为边远无人值班变电站的调度指令下达与运行数据传输打下了基础。当然，因采用了智能芯片，要完成信息交互还得根据实际情况做软件编程，这在同时申报的发明专利中有体现，本实用新型则不再赘述。
Claims (5)
1.一种变电站信息交互器硬件组合电路，其特征在于，包括芯片LPC2131和GPRS模块MC55，所述芯片LPC2131的RXD1端口和TXD1端口分别连接所述GPRS模块MC55的RXD0端口和TXD0端口，所述芯片LPC2131的P0端口和P1端口分别为模拟信号接收端和指令信号接收端；所述GPRS模块MC55还连接SIM卡坐的引脚，所述GPRS模块MC55上还设有GSM天线。
2.根据权利要求1所述的一种变电站信息交互器硬件组合电路，其特征在于，所述芯片LPC2131的晶体振荡器频率为11.0592MHz，数据传输率为9600b/s。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种变电站信息交互器硬件组合电路，其特征在于，所述芯片LPC2131的Vref端口参考电压为5V，芯片LPC2131还通过VSS端口分别接入5组3.3-4.8V的电压，并设置有具有宽带电压和宽带电流的低压差线性稳压器。
4.根据权利要求3所述的一种变电站信息交互器硬件组合电路，其特征在于，所述低压差线性稳压器连接一个以上的电容；所述GPRS模块MC55的BATT-端口连接有负温度系数热敏电阻和稳压二极管，CHARGE端口连接有防电磁干扰器件。
5.根据权利要求3所述的一种变电站信息交互器硬件组合电路，其特征在于，还包括以集成块CAT1832为中心监控复位电路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105406597A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-16 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 边远变电站信息交互器 |
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2015
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