[发明专利]一种用于边缘计算的馈线终端FTU装置

说明书

本发明公开了一种用于边缘计算的馈线终端FTU装置，用于接入端设备，并接收端设备传输的数据，进行就地计算处理，输出相应的结果及出口动作处理指令，包括多核异构核心板、用于供电的电源模块、电流电压采集模块、开出控制模块、开入采集模块和安全模块，实现馈线终端FTU装置的边缘感知、就地决策处理功能，保证了信息分析、响应的实时性，提升智能化水平，同时，集成对下端设备的汇聚功能，取消原有对下“端”设备的汇聚节点，构成“端”“边”“管”“云”的物联架构，馈线终端FTU装置与对端设备数据交互、智能联动，减小主站系统设备接入数量，降低其数据处理压力，同时也节约成本。

技术领域

本发明涉及配电物联网技术领域，具体为一种用于边缘计算的馈线终端FTU装置。

背景技术

随着国内配电网的建设，基于FTU的馈线自动化技术大力发展，其标准化和集成化得到提高，经济建设及产业升级让客户对用电用能提出了更高的需求，与此同时物联网技术的发展使得配电物联网得到推广，伴随的是接入主站的终端设备越来越多，主站的数据处理压力大增，系统设备的运维难度也越来越大；传统配网自动化设备面临着提升全息感知能力和智能化水平、数据就地共享和实时处理、降低主站压力和运维复杂度等诸多诉求，所以急需一种用于边缘计算的馈线终端FTU装置来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种能就地进行计算处理，减小主站系统设备接入数量，降低其数据处理压力用于边缘计算的馈线终端FTU装置，来解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于边缘计算的馈线终端FTU装置，馈线终端FTU装置用于接入端设备，并接收端设备传输的数据，进行就地计算处理，输出相应的结果及出口动作处理指令，其中，馈线终端FTU装置包括多核异构核心板、用于供电的电源模块、电流电压采集模块、开出控制模块、开入采集模块和安全模块，以及对下通讯模块和对上通讯模，所述电流电压采集模块、安全模块和对下通讯模块均与多核异构核心板通过SPI总线连接，所述开出控制模块与多核异构核心板通过GPIO交互，所述开入采集模块与多核异构核心板通过GPIO交互连接，所述对上通讯模块与核心板通过USB总线接口连接。

优选的，所述多核异构核心板内置4核独立运行处理器，其中，3个核处理器用于处理包括故障就地综合研判、电度量计算和电网状态智能分析在内的边缘计算业务，1个核处理器，用于处理包括测量、保护和录波在内的实时业务，其中，边缘计算用核处理器与实时用核处理器之间通过共享内存的方式完成信息交互。

优选的，所述电源模块采用隔离电源模块，具有输入欠压保护功能和输出短路过流保护功能。

优选的，所述电流电压采集模块包括采集电压的PT、采集电流的CT、取样电阻R7、一级滤波电容C6和输入保护TVS管D3，以及R8、R9、C7构成二级低通滤波电路，数据信号经电流电压采集模块处理口输入至多核异构核心板。

优选的，所述开出控制模块包括出口电源控制电路和出口控制电路，其中：

所述电源控制电路包括能信号CPU_POW_EN、主电源开关MOS管Q2和门级控制三极管Q3，以及Q3的限流电阻R4、下拉电阻R3、Q2门级上拉电阻R6、用于滤除电路中的干扰信号的滤波电容C3和Q2的门级滤波电容C4；

所述出口控制电路包括驱动三极管Q1、限流电阻R1、下拉电阻R2、滤波电容C1、继电器U2和回流二极管D2，以及滤波电容C2和滤波电感L1组成LC滤波器。

优选的，所述开入采集模块的电路包括门槛控制TVS管Q5、限流电阻R10和滤波电容C8构成的输入滤波电路、反向二极管D5、上拉电阻R11、隔离线性光耦U3、输出上拉电阻R12和输出滤波电容C9。

优选的，所述安全模块采用加密芯片，芯片内置随机数发生器、国密SM1、SM2、SM3和SM4算法，用于FTU实现与主站的双向加密认证功能。