一種RTU故障檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開一種RTU故障檢測裝置。所述裝置包括：中央處理單元，與中央處理單元相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、DI接口、DO接口及串行接口，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分別通過連接器與RTU的相應(yīng)接口相連。所述裝置通過實時采集現(xiàn)場的模擬信號數(shù)據(jù)、數(shù)字信號數(shù)據(jù)和RTU輸出的控制信號數(shù)據(jù)，并基于所述數(shù)據(jù)和RTU通過串行接口發(fā)送的實時采集數(shù)據(jù)的比較判斷RTU是否正常，當(dāng)RTU異常時進(jìn)行報警，能夠?qū)崿F(xiàn)RTU故障的自動檢測與報警，提高了RTU工作的可靠性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種RTU故障檢測裝置
本技術(shù)屬于RTU(RemoteTerminalUnit，遠(yuǎn)程控制終端)
，具體涉及一種RTU故障檢測裝置。
技術(shù)介紹
RTU是一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備。RTU主要有兩種功能：一是采集現(xiàn)場傳感器信息；二是控實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制工作。圖1是一個最簡單的RTU組成框圖。通過AI接口可以采集現(xiàn)場傳感器輸出的模擬信號；通過DI接口可以采集現(xiàn)場傳感器輸出的數(shù)字信號；通過DO接口可以輸出控制信號實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。RTU通過通信模塊(圖1中未畫出)可以實現(xiàn)與控制中心的數(shù)據(jù)通信。由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境非常復(fù)雜，RTU經(jīng)常應(yīng)用于較寬溫度范圍和各種各樣的電磁干擾的環(huán)境中，使RTU受到干擾乃至損壞，容易造成RTU采集數(shù)據(jù)錯誤，從而導(dǎo)致RTU針對現(xiàn)場設(shè)備的控制錯誤，造成設(shè)備停機(jī)或設(shè)備故障以及生產(chǎn)事故，給工控系統(tǒng)安全帶來巨大隱患。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)提出一種RTU故障檢測裝置。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種RTU故障檢測裝置，包括：中央處理單元，與中央處理單元相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、DI接口、DO接口及串行接口，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分別通過連接器與RTU的相應(yīng)接口相連。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將由AI接口輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送至中央處理單元；中央處理單元用于分別通過AI接口、DI接口和DO接口實時采集現(xiàn)場的模擬信號數(shù)據(jù)、數(shù)字信號數(shù)據(jù)和RTU輸出的控制信號數(shù)據(jù)，并基于所述數(shù)據(jù)和RTU通過串行接口發(fā)送的實時采集數(shù)據(jù)的比較判斷RTU是否正常，當(dāng)RTU異常時進(jìn)行報警。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有以下有益效果：本技術(shù)通過設(shè)置中央處理單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、AI接口、DI接口、DO接口及串行接口，實時采集現(xiàn)場的模擬信號數(shù)據(jù)、數(shù)字信號數(shù)據(jù)和RTU輸出的控制信號數(shù)據(jù)，并基于所述數(shù)據(jù)和RTU通過串行接口發(fā)送的實時采集數(shù)據(jù)的比較判斷RTU是否正常，當(dāng)RTU異常時進(jìn)行報警，能夠?qū)崿F(xiàn)RTU故障的自動檢測與報警，提高了RTU工作的可靠性。附圖說明圖1為一種最簡單的RTU的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)實施例一種RTU故障檢測裝置的組成框圖。圖中：1-中央處理單元，2-模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，3-AI接口，4-DI接口，5-DO接口，6-串行接口，7-232接口模塊，8-以太網(wǎng)接口模塊。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本技術(shù)實施例一種RTU故障檢測裝置，如圖2所示，所述裝置包括：中央處理單元1，與中央處理單元1相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2、DI接口4、DO接口5及串行接口6，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2相連的AI接口3；所述AI接口3、DI接口4、DO接口5及串行接口6分別通過連接器與RTU的相應(yīng)接口相連。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2用于將由AI接口3輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送至中央處理單元1；中央處理單元1用于分別通過AI接口3、DI接口4和DO接口5實時采集現(xiàn)場的模擬信號數(shù)據(jù)、數(shù)字信號數(shù)據(jù)和RTU輸出的控制信號數(shù)據(jù)，并基于所述數(shù)據(jù)和RTU通過串行接口6發(fā)送的實時采集數(shù)據(jù)的比較判斷RTU是否正常，當(dāng)RTU異常時進(jìn)行報警。在本實施例中，所述裝置主要由中央處理單元1、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2、AI接口3、DI接口4、DO接口5及串行接口6組成。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2用于將由AI接口3輸入的現(xiàn)場模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送至中央處理單元1。由于AI接口3一般包含多路(如6路)模擬信號，因此，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2應(yīng)選用多通道的ADC芯片，如LTC1867。當(dāng)然，如果中央處理單元1具有A/D轉(zhuǎn)換功能，也可以省略模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2；如果通道數(shù)量不夠，可以加一級多選一模擬開關(guān)。串行接口6用于實現(xiàn)中央處理單元1與RTU之間的數(shù)據(jù)通信，比如RTU將通過自身的AI接口3和DI接口4實時采集的數(shù)據(jù)傳送至中央處理單元1。中央處理單元1是所述裝置的控制處理中心，用于輸出各種控制信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理及傳輸?shù)取Ｋ鲅b置進(jìn)行RTU故障檢測的方法是：實時采集由AI接口3和DI接口4輸入的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并分別與RTU實時采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果二者AI數(shù)據(jù)的誤差或DI數(shù)據(jù)的誤差超過設(shè)定的閾值，則判定AI出錯或DI出錯；實時采集由DO接口5輸入的RTU輸出的控制信號，并根據(jù)實時采集的AI數(shù)據(jù)和DI數(shù)據(jù)按照預(yù)定算法計算DO數(shù)據(jù)的值(RTU也是按照相同的算法計算DO數(shù)據(jù)的值，然后輸出控制信號)，如果實時采集的DO值與計算得到的DO值不相等，則判定DO出錯。當(dāng)AI、DI和DO任意一種數(shù)據(jù)出錯時進(jìn)行報警。DO出錯將引起被控設(shè)備的運(yùn)行出錯，造成后果一般要比AI和DI出錯嚴(yán)重得多。因此，可根據(jù)出錯情況的不同分等級進(jìn)行報警。報警信號可以通過串行接口6傳送至RTU，由RTU輸出至控制中心。作為一種可選實施例，所述裝置還包括分別連接在中央處理單元1與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2、DI接口4、DO接口5之間的第一隔離模塊、第二隔離模塊、第三隔離模塊(圖2中未畫出)。在本實施例中，在模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊2、DI接口4、DO接口5與中央處理單元1之間分別增加1個隔離模塊，目的是為了實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換以及消除由3個接口引入的干擾信號，提高所述裝置的抗干擾能力及電磁兼容能力。進(jìn)一步地，為了保證所述裝置的安全，還可以在3個接口處設(shè)置前端保護(hù)器件，如浪涌吸收管、防雷管、EMC(電磁兼容)管等。作為一種可選實施例，所述裝置還包括與中央處理單元1相連的232接口模塊7和以太網(wǎng)接口模塊8。在本實施例中，設(shè)置232接口模塊7可以實現(xiàn)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的交互；設(shè)置以太網(wǎng)接口模塊8，可以實現(xiàn)所述裝置直接與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如采集的AI、DI、DO數(shù)據(jù)、比較結(jié)果以及報警信號等都可以通過以太網(wǎng)接口模塊8傳送至控制中心。作為一種可選實施例，所述裝置和RTU分別安裝在兩塊電路板上，兩塊電路板通過多個固定柱平行層疊固定，兩塊電路板的AI接口3、DI接口4、DO接口5和串行接口6通過連接器電連接。本實施例給出了一種所述裝置與RTU的安裝方案。所述裝置和RTU分別安裝在兩塊電路板上，兩塊電路板之間設(shè)置多個絕緣的固定柱，使兩塊電路板隔離且平行層疊固定。兩塊電路板之間的信號交連通過連接器實現(xiàn)。為了便于插拔，可采用插針式連接器。采用層疊式硬件結(jié)構(gòu)通過固定柱進(jìn)行固定，方法簡單、可靠、易行；兩塊電路板之間結(jié)構(gòu)緊湊，信號傳輸距離短，有利于降低電磁干擾，并且易于實現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)。上述僅對本技術(shù)中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本技術(shù)的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本技術(shù)中的設(shè)計精神所做出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應(yīng)認(rèn)為落入本技術(shù)的保護(hù)范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種RTU故障檢測裝置，其特征在于，包括：中央處理單元，與中央處理單元相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、DI接口、DO接口及串行接口，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分別通過連接器與RTU的相應(yīng)接口相連；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將由AI接口輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送至中央處理單元；中央處理單元用于分別通過AI接口、DI接口和DO接口實時采集現(xiàn)場的模擬信號數(shù)據(jù)、數(shù)字信號數(shù)據(jù)和RTU輸出的控制信號數(shù)據(jù)，并基于所述數(shù)據(jù)和RTU通過串行接口發(fā)送的實時采集數(shù)據(jù)的比較判斷RTU是否正常，當(dāng)RTU異常時進(jìn)行報警。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種RTU故障檢測裝置，其特征在于，包括：中央處理單元，與中央處理單元相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、DI接口、DO接口及串行接口，與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連的AI接口；所述AI接口、DI接口、DO接口及串行接口分別通過連接器與RTU的相應(yīng)接口相連；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將由AI接口輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送至中央處理單元；中央處理單元用于分別通過AI接口、DI接口和DO接口實時采集現(xiàn)場的模擬信號數(shù)據(jù)、數(shù)字信號數(shù)據(jù)和RTU輸出的控制信號數(shù)據(jù)，并基于所述數(shù)據(jù)和RTU通過串行接口發(fā)送的實時采集數(shù)據(jù)的比較判斷RTU是否正常，當(dāng)RTU異常時進(jìn)行報警。

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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王新平，
申請(專利權(quán))人：北京安控科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11