[发明专利]配电信息采集装置的抗干扰设计方法有效

专利信息
申请号: 202010192460.4 申请日: 2020-03-18
公开(公告)号: CN111343066B 公开(公告)日: 2022-03-01
发明(设计)人: 孙建红;胡锴;王宇飞;杨程 申请(专利权)人: 中国舰船研究设计中心
主分类号: H04L12/40 分类号: H04L12/40;H04L41/0631;G08C19/00;H02J13/00;H02J11/00;H05K5/04;H05K5/03;H05K9/00;H02M1/44;H02H9/00;H02H9/04
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 张宇;胡建平
地址: 430064 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 配电 信息 采集 装置 抗干扰 设计 方法
【说明书】:

发明公开了一种配电信息采集装置的抗干扰设计方法,属于船舶电力监控系统领域,包括:配电信息采集装置与各电量附件之间的通信接口采用RS485方式,与各电量附件之间的通信协议采用标准的MODBUS接口协议;主工作电压采用DC24V,以对电源进行电磁兼容处理,保证电源的稳定性;配电信息采集装置对外的RS485通信接口和CAN通信接口,均采用隔离保护电路,以防止接口芯片损坏造成CPU的损坏;对各电量附件的供电接口,增设保护电路。本发明结合配电信息采集装置电路的特点,使干扰减少到最小,使其能够在错综复杂工业现场的干扰环境下正常工作。

技术领域

本发明属于船舶电力监控系统领域,更具体地,涉及一种配电信息采集装置的抗干扰设计方法。

背景技术

随着大型电力监控网络技术在舰船工程化应用,突破性地实现了对全舰从发电、变电、输电、配电至用电全过程的实时运行数据的采集和监控,从而全面提高了电力系统自动化管理水平。配电信息采集装置作为大型电力监控系统中现场级信息采集设备,对全舰各区域配电板的约17000个实时数据的处理和通信,是实现电力监控系统功能关键的源头采集设备。

由于舰船内部装舰的电子、电气、机电设备较多,其内部电磁环境较为复杂;同时,配电信息采集装置均安装在全舰300余套配电板内部,配电板内存在大功率变压器强电磁设备长期运行、大电流接触器的切换、断路器频繁电弧脉冲等复杂的干扰群,配电信息采集装置面对于工业现场的干扰是错综复杂的。因而,配电信息采集装置是现场级的重要网络节点采集设备,其往往工作在复杂的电磁环境中,其抗干扰性能的优劣直接决定了整个电力监控系统的性能。

在配电板内部电源噪声大,尤其是瞬态噪声干扰,其上升速度快、持续时间短、电压振幅度高、随机性强,导致配电信息采集装置的数字电路易产生严重干扰,影响配电区域CAN总线网络正常通信。特别当多台装置连接成现场总线网络时,就会出现干扰累加。如果未得到有效处理,将可能导致区域CAN总线通信瘫痪或装置死机甚至烧坏。在实船调试期间,原未作抗干扰处理的配电信息采集装置出现通信信号的质量不高,如出现误报警、漏报警的现象,甚至出现电路板损坏现象,而且故障定位困难、排查工作量大、费时费力、效率低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提出了一种配电信息采集装置的抗干扰设计方法,由此解决原配电信息采集装置在复杂而恶劣的舰船环境下出现通信质量不高、误报警及漏报警,甚至出现电路板损坏现象的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种配电信息采集装置的抗干扰设计方法,包括:

配电信息采集装置与各电量附件之间的通信接口采用RS485方式,与各电量附件之间的通信协议采用标准的MODBUS接口协议;

主工作电压采用DC24V,以对电源进行电磁兼容处理,保证电源的稳定性;

所述配电信息采集装置对外的RS485通信接口和CAN通信接口,均采用隔离保护电路,以防止接口芯片损坏造成CPU的损坏;

对各电量附件的供电接口,增设保护电路。

优选地,所述主工作电压采用DC24V,以对电源进行电磁兼容处理,保证电源的稳定性,包括:

D1二极管的正极端连接DC24V电源的正极,所述D1二极管的负极端与TVS1瞬态抑制二极管的负极端、TVS2瞬态抑制二极管的负极端连接及FU1热敏电阻的一端连接,所述TVS1瞬态抑制二极管的正极端与所述DC24V电源的负极、TVS3瞬态抑制二极管的负极端及C1电容的负极端连接,所述TVS2瞬态抑制二极管的正极端及所述TVS3瞬态抑制二极管的正极端均接地,所述FU1热敏电阻的另一端与所述C1电容的正极端、C2电容的一端及滤波器的第一端连接,所述C2电容的另一端与所述C1电容的负极端及所述滤波器的第二端连接,所述滤波器的第三端及第四端与电源转换模块连接。

优选地,所述C1电容的电容值大于所述C2电容的电容值。

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