一种小电流接地选线装置通信网关机的制作方法

1.本实用新型涉及电网数据采集领域，特别涉及一种小电流接地选线装置数据采集网关机。


背景技术：

2.目前变电站小电流接地选线装置选线准确率不能实现100％正确。缺乏多维度故障分析和安全策略研究。动作评估不足，统计动作正确率，没有一套科学的标准和自动化手段。缺乏故障录波和事故反演的能力。由于小电流接地选线装置的缺陷，需要对小电流接地选线装置运行数据进行存储为后续的分析做数据支持，而现有技术小电流接地选线装置无法对数据进行记录，因此无法实现对后续分析进行的数据支持，故而需要设计一种新的网关机来获取小电流接地选线装置运行数据。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，设计一种小电流接地选线装置通信网关机，提供了收集小电流接地选线装置运行数据的功能。为配电网接地故障分析主站开展故障分析、安全策略研究、小电流接地选线装置定值整定功能提供了数据支撑。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种小电流接地选线装置通信网关机，包括处理器、网口、数据存储单元、电源模块，所述网口包括网络变压器、网卡芯片、网卡接口，所述网卡接口包括第一网卡接口、第二网卡接口，所述网络变压器包括第一网络变压器、第二网络变压器，所述处理器用于网卡芯片连接，所述网卡芯片分别连接第一网络变压器、第二网络变压器，所述第一网络变压器与第一网卡接口连接，所述第一网卡接口用语言与小电流接地选线装置通信，所述第二网卡接口用于与配电网接地故障分析主站通信连接；所述数据存储单元与处理器连接，用于本地数据存储；所述电源模块的输入端通过变压器连接至供电电源，所述电源模块的供电输出端连接处理器。
5.所述网关机还包括irig-b接口，所述处理器的输入端连接ad采样芯片，所述ad采样芯片与电平转换芯片连接，所述电平转换芯片与光电耦合器连接，所述光电耦合器与irig-b接口连接，所述irig-b接口用于连接gps对时装置，用于获取gps装置的对时信号,所述gps对时装置接收gps卫星的对时。所述处理器与显示屏连接，用于展示采集的小电流接地选线装置的运行数据。
6.所述处理器采用兆芯kx-6640ma芯片来实现。
7.本实用新型的优点在于：可以对小电流接地选线装置的运行提供数据记录监控功能，为电网的安全运行以及理论分析提供了数据支持；而且网关机结构简单可靠，实现方便，成本低；可以通过本网关机获取小电流接地选线装置的运行数据，为配电网接地故障分析主站开展故障分析、安全策略研究、小电流接地选线装置定值整定功能提供了数据支撑；而且可以做到数据监控，为分析电网运行状态也提供支撑数据；可以通过数据验证电网中的小电流接地选线装置的运行是否故障，研究人员可以根据数据来进行判断小电流接地选
线装置是否选线故障；
附图说明
8.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
9.图1为本实用新型网关机的原理示意图。
具体实施方式
10.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
11.本技术提供的小电流接地选线装置通信网关机提供了收集小电流接地选线装置运行数据的功能。为配电网接地故障分析主站开展故障分析、安全策略研究、小电流接地选线装置定值整定功能提供了数据支撑。
12.如图1所示，一种小电流接地选线装置通信网关机，包括处理器、网口、数据存储单元、电源模块，网口包括网络变压器、网卡芯片、网卡接口，网卡接口包括第一网卡接口、第二网卡接口，网络变压器包括第一网络变压器、第二网络变压器；
13.其连接关系为：处理器用于网卡芯片连接，网卡芯片分别连接第一网络变压器、第二网络变压器，第一网络变压器与第一网卡接口连接，所述第一网卡接口用于与小电流接地选线装置通信，第二网卡接口用于与配电网接地故障分析主站通信连接；
14.处理器采用兆芯kx-6640ma芯片来实现本技术数据处理和控制功能，网卡芯片采用现有技术常用的网卡芯片来实现数据的转换与通信。网络变压器选用mentech h2052dg，网卡接口主要用于匹配连接的设备的接口实现数据通信连接的目的。在实际工作过程中，第一网卡接口连接的小电流接地选线装置时，小电流接地选线装置工作的数据通过第一网卡接口被采集然后经过第一网络变压器后经网卡芯片进行数据转换后送入到处理器中，处理器对数据进行处理后将采集到的数据通过网卡芯片进行转换后经过第二网络变压器、第二网卡接口将数据发送至配电网接地故障分析主站中，配电网接地故障分析主站是配电网用于监控数据的服务器、上位机等设备，可以采用常用的服务器、计算机等进行实现，数据上传至配电网接地故障分析主站后，由主站来实现数据的分析处理(人工分析、自动分析可以根据实际需求由主站监控人员来自行处理)，数据上传后为其实现分析提供了数据基础。
15.在本技术中还包括数据存储模块和电源模块，数据存储单元与处理器连接，用于本地数据存储；电源模块的输入端通过变压器连接至供电电源，电源模块的供电输出端连接处理器。数据存储模块采用掉电非易失存储器，用于存储处理器的工作数据以及采集的数据；电源模块用于为处理器实现供电，电源(蓄电池、电网等)通过变压器进行电压转换后经过电源管理芯片进行处理管理后输出处理器工作所需电压。
16.本技术的网关机还包括irig-b接口，处理器的输入端连接ad采样芯片，ad采样芯片与电平转换芯片连接，电平转换芯片与光电耦合器连接，光电耦合器与irig-b接口连接，irig-b接口用于连接gps对时装置，用于获取gps装置的对时信号,gps对时装置接收gps卫星的对时。本技术为了保证采集的数据与时钟相匹配，同时采集gps对时系统的对时数据，这样在采集小电流接地选线装置的运行数据的同时采集gps装置的对时数据，从而保证了采集的数据与时间相对应，为数据的分析提供的时钟基础，方便后续的分析工作。irig-b接
口用于连接gps对时系统，通过光耦隔离器进行隔离后经电平转换、ad采样后将数据发送至处理器，然后经由处理器将时间数据及采集的运行数据传递至配电网接地故障分析主站中，从而完成数据的采集上传目的。irig-b对时接口与gps对时装置连接，实现b码对时功能，网关机专用与小电流接地选线装置通信，可以完成录波信号、动作事件报告、四遥信息的采集等装置中的数据。
17.在本技术中网卡接口与小电流接地选线装置通信采用dlt860协议。网卡接口与配电网接地故障分析主站通信采用dlt860协议。从而实现数据的通信和上传。irig-b依次通过光电耦合器、电平转换芯片、ad采样芯片进行连接。处理器选用兆芯kx-6640ma。网络变压器选用mentech h2052dg。数据存储单元选用复旦微fm25g01b。电源管理模块选用金升阳lh20-10b05。处理器依次通过ad采样芯片、电平转换芯片、光电耦合器与irigb连接，处理器与irigb之间的通信采用光电耦合器，使得irigb与处理器抗干扰能力更强，从而保证了本网关机的稳定性。
18.在一个优选的实施例中，网关机可以设置有显示屏，用于实时展示采集的数据信息，方便采集时监控人员的随时查看，处理器与显示屏连接，用于展示采集的小电流接地选线装置的运行数据。
19.在另一个优选的实施例中，本技术优选的采集装置需要与小电流接地选线装置工作互锁，实现同时工作可以更好的采集数据，即只要小电流接地选线装置工作，本技术的网关机工作，为了实现这一目的，将在电源管理芯片与处理器之间设置继电器的常开触点，将继电器的线圈设置在小电流接地选线装置的供电回路上，这样只要小电流接地选线装置供电回路导通工作，则线圈通电，常开触点闭合，本技术的网关机跟随通电工作，从而实现电源跟随供电工作的目的。
20.显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种小电流接地选线装置通信网关机，其特征在于：包括处理器、网口、数据存储单元、电源模块，所述网口包括网络变压器、网卡芯片、网卡接口，所述网卡接口包括第一网卡接口、第二网卡接口，所述网络变压器包括第一网络变压器、第二网络变压器，所述处理器用于网卡芯片连接，所述网卡芯片分别连接第一网络变压器、第二网络变压器，所述第一网络变压器与第一网卡接口连接，所述第一网卡接口用于与小电流接地选线装置通信，所述第二网卡接口用于与配电网接地故障分析主站通信连接；所述数据存储单元与处理器连接，用于本地数据存储；所述电源模块的输入端通过变压器连接至供电电源，所述电源模块的供电输出端连接处理器；所述网关机还包括irig-b接口，所述处理器的输入端连接ad采样芯片，所述ad采样芯片与电平转换芯片连接，所述电平转换芯片与光电耦合器连接，所述光电耦合器与irig-b接口连接，所述irig-b接口用于连接gps对时装置，用于获取gps装置的对时信号，所述gps对时装置接收gps卫星的对时信号。2.如权利要求1所述的一种小电流接地选线装置通信网关机，其特征在于：所述处理器与显示屏连接，用于展示采集的小电流接地选线装置的运行数据。3.如权利要求1所述的一种小电流接地选线装置通信网关机，其特征在于：所述处理器采用兆芯kx-6640ma芯片来实现。

技术总结
本实用新型公开了一种小电流接地选线装置通信网关机，包括处理器、网口、数据存储单元、电源模块，所述网口包括网络变压器、网卡芯片、网卡接口，所述网卡接口包括第一网卡接口、第二网卡接口，所述网络变压器包括第一网络变压器、第二网络变压器，所述处理器用于网卡芯片连接，所述网卡芯片分别连接第一网络变压器、第二网络变压器，所述第一网络变压器与第一网卡接口连接，所述第一网卡接口用于与小电流接地选线装置通信，所述第二网卡接口用于与配电网接地故障分析主站通信连接；所述数据存储单元与处理器连接，用于本地数据存储；所述电源模块的输入端通过变压器连接至供电电源，所述电源模块的供电输出端连接处理器。所述电源模块的供电输出端连接处理器。所述电源模块的供电输出端连接处理器。


技术研发人员：雷兴宇 郑韬 程鹏 张宇 张骁 郑成华 杨易 李辉
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司昆明供电局
技术研发日：2021.07.29
技术公布日：2022/5/25