[实用新型]基于嵌入式CPU的智能电网监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及适用于智能电网的电能表，尤其是基于嵌入式CPU的智能电网监控装置。

背景技术

随着市场化改革推进，数字经济发展，气候变化加剧，环境监管要求日趋严格以及各国能源政策的调整，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。为此，人们提出发展智能电网的设想，以实现传统电网的升级换代。国家对电网的改造及建设明显提速，按照加强智能电网建设的总体要求，保证智能电网建设规范有序推进，实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标，规范统一用电信息采集系统及主站、采集终端、通信单元的功能配置、型式结构、性能指标、通信协议、安全认证、检验方法、建设及运行管理等条款要求和市场需求日益增加的推动下，迫切需要与之相配的智能化电能表。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功能更强、安全程度更高、运行更稳定的基于嵌入式CPU的智能电网监控装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是。

一种基于嵌入式CPU的智能电网监控装置，包括核心板和与其连接的控制板，其特别之处在于，在所述核心板上安装有嵌入式CPU，以及与嵌入式CPU连接的存储器。

其中存储器是随机存储芯片和闪存芯片。

其中还包括3G无线通信模块，该3G无线通信模块与控制板电连接从而与用户主站之间实现基于3G无线的双向通信。

本实用新型在嵌入式Vxworks操作系统的支持下，实现电表数据抄录、数据运算和处理、WCDMA-3G无线通信传输、负荷控制、以太网通信、USB通信、人机交互等功能。从而实现用户主站对用户用电信息的智能采集和负荷控制的等功能。本实用新型采用基于AT91SAM9260CU嵌入式CPU技术和嵌入式Vxworks操作系统技术为支撑的智能电网管理终端，其有益效果其一是通过基于AT91SAM9260CU嵌入式CPU技术的硬件电路设计为运行嵌入式操作系统Vxworks创造了硬件基础；其二是采用多线程的编程方式解决了多任务执行、多数据处理的稳定性和实时性，改变了运行速度慢、故障率高、数据易丢失等缺点；还能够通过WCDMA-3G无线通讯和高速光纤网络通信功能，实时监测用户的用电情况和电网的运行情况，通过主站定制任务的监测和实时召测，可以分析用电情况和电网的运行参数；三是便于统计线损，能够实时抄回用户的用电量，以便准确的统计线损；四是采用国密SM1算法支持的专用ESAM电路，为参数修改和负荷控制报文进行加解密，保证控制的安全性；五是功能齐全、操作简单。

附图说明

附图1为本实用新型的逻辑原理框图。

附图2为本实用新型在Vxworks操作系统支持下的运行原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由单相计量芯片、AT91SAM9260CU嵌入式计算机、功率指示灯、报警指示灯、跳闸指示灯、LCD显示器、存储器、电源系统、继电器、红外接收发射管、RS485通信、以太网接口电路、USB接口等集成在一块PCB板上，以及一个可方便插拔的WCDMA-3G模块。整个PCB板装在一个阻燃的塑料表壳里，用自攻螺丝固定，罩壳与底壳通过螺丝固定在一起。

本实用新型的电能表包括核心板和与其连接的控制板，在核心板上安装有嵌入式CPU，以及与嵌入式CPU连接的存储器，其中存储器是RAM(随机存储)芯片和NAND FLASH(闪存)芯片。

还包括3G无线通信模块，具体采用WCDMA-3G无线通信模块，该3G无线通信模块与控制板电连接从而与用户主站之间实现基于3G无线的双向通信。

本实用新型利用WCDMA-3G无线通信模块和光线网络通信模块双通道传输数据，实现预付费和远程控制功能。传输的数据分为一般数据和加密数据，修改终端参数和控制负荷指令数据为加密数据，召测用户用电信息数据为一般数据，再传输的过程中不需要加密。采用了认证和加密的算法，数据安全性高。传输的过程为发送端将根据功能需要将数据加密后进行发送，接收端将收到的数据解密后再进行必要的操作，并对发送端发出确认数据通知操作成功或失败。