[发明专利]一种配电参数监测控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种配电参数监测控制系统，其特征在于：包括人机交互单元(1)；用以实现监测信息处理、记录和报警控制的实时控制单元(2)；用以实现配电系统进线回路及各出线回路数据采样分析的电参数采集单元；所述人机交互单元(1)与所述实时控制单元(2)采用RS485总线连接实现数据通讯；所述实时控制单元(2)与所述电参数采集单元采用SPI总线连接实现数据通讯。

2.如权利要求1所述的一种配电参数监测控制系统，其特征在于：所述的人机交互单元(1)包括液晶显示屏(4)、触摸屏(5)、基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)、USB接口(7)、以太网接口(8)和数据中心通讯RS485接口(9)；所述的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)分别通过线路与液晶显示屏(4)、触摸屏(5)、USB接口(7)、以太网接口(8)和数据中心通讯RS485接口(9)相连；所述的人机交互单元(1)利用以太网接口(8)或数据中心通讯RS485接口(9)分别通过线路与数据中心相连实现数据通讯。

3.如权利要求1所述的一种配电参数监测控制系统，其特征在于：所述实时控制单元(2)包括基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)、铁电存储器(11)、防雷器输入端口(12)、继电器输出端口(13)；所述的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)分别通过线路与铁电存储器(11)、防雷器输入端口(12)、继电器输出端口(13)相连，所述的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)通过RS485总线与人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)相连实现数据通讯。

4.如权利要求1所述的一种配电参数监测控制系统，其特征在于：所述电参数采集单元包括基于高精度电能计量芯片的电参数采集模块(3)；所述的基于高精度电能计量芯片的电参数采集模块(3)通过SPI总线与实时控制单元(2)中的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)相连实现数据通讯。

5.一种配电参数监测控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据控制系统所需监测的回路数，利用电参数采集单元的SPI总线扩展特性，组装小于等于72路出线回路的基于高精度电能计量芯片的电参数采集模块(3)；

2)由液晶显示屏(4)显示，通过操作将每个基于高精度电能计量芯片的电参数采集模块(3)对应的电能计量芯片的校表参数通过USB接口(7)导入基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)内，并通过RS485总线写入基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)的寄存器内，最终根据步骤1)所组装基于高精度电能计量芯片的电参数采集模块(3)的顺序将校表参数值保存在铁电存储器(11)内；

3)系统上电启动时，实时控制单元(2)中的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)将读取步骤2)中保存于铁电存储器(11)内的校表参数值，对电参数采集单元进行软件配置；

4)通过人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)对系统进行正确的参数设置，内容包括电压阀值、电流阀值、功率阀值；

5)所述电参数采集单元通过对回路采样点电压、电流进行采样，计算回路电压、电流、功率、谐波参数；所述实时控制单元(2)中的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)通过SPI总线，对每个基于高精度电能计量芯片的电参数采集模块(3)中的各电能计量芯片计算数据进行读取；所述人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)通过RS485总线，采用Modbus-RTU通讯协议对实时控制单元(2)中的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)所读取数据进行请求，并将请求得到的数据显示在液晶显示屏(4)上；

6)根据步骤4)设置的参数信息，实时控制单元(2)中的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)通过比较采集的电参数值与相应的报警阀值生成报警或非报警状态信息，通过RS485总线把状态信息送到人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)；人机交互单元(1)中的基于ARMCortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)再根据设置的参数信息，通过RS485总线控制实时控制单元(2)中相应继电器输出端口(13)状态；

7)当有防雷器报警信息输入经防雷器输入端口(12)时，实时控制单元(2)中的基于ARM Cortex-M0的嵌入式控制器(10)通过RS485总线把报警信息送到人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)；人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)再根据设置的参数信息，通过RS485总线控制实时控制单元(2)中相应继电器输出端口(13)状态；

8)人机交互单元(1)通过以太网接口(8)或数据中心通讯RS485接口(9)与数据中心动力环境监控系统连接；数据中心动力环境监控系统通过TCP/IP或Modbus-RTU协议与人机交互单元(1)中的基于ARM Cortex-A8的嵌入式Linux操作系统(6)进行数据通讯，实现对配电列头柜的动力环境监控。