本發明屬于電力系統領域，特別涉及用于電網模擬的控制箱。

背景技術：

隨著國民經濟的迅速發展，為了滿足日益增長的電能需求，電力系統也在進行技術的更新換代，在電力系統中建設智能電網已經成為社會進步的趨勢。

在建設智能電網的過程中，單、三相智能電能表已經得到廣泛的應用，局限于目前電工的技術水平，上述單、三相智能電能表的維護基本上是由廠家進行。

在實現本發明的過程中，發明人發現相關技術至少存在以下問題：

由于單、三相智能電能表的用量越來越大，如果全部由廠家進行日常維護，會嚴重影響單、三相智能電能表的推廣利用。但是目前的電力維護人員由于沒有參加過對智能電能表的維修培訓，因此不能順利的對智能電能表進行維護。

技術實現要素：

為了解決現有技術的問題，本發明提供了用于對電力維護人員進行維護培訓的用于電網模擬的控制箱，包括：

數據轉換處理器，在所述數據轉換處理器的輸入端通過有線線纜連接有第一串口通訊電路，在所述數據轉換處理器的輸出端連接有現場可編程門陣列電路；在所述現場可編程門陣列電路的輸出端通過有線電纜連接有預設數量的第二串口通訊電路；所述用于電網模擬的控制箱放置在防水殼體中，在防水殼體分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體通過鉸接件鉸接，在上殼體與下殼體接觸的截面設有雙層密封膠條，在防水殼體表面上設有充氣孔；

在防水殼體內設有用于承載控制主機和電源的基座，以及用于收納信號收發器、繼電器控制器、繼電器矩陣電路的凹槽。

可選的，所述有線線纜使用RS485接口。

可選的，在所述第一串口通訊電路和所述第二串口通訊電路中設置有RS485轉換芯片。

可選的，所述數據轉換處理器中設置有第一并口通訊電路，在所述現場可編程門陣列電路內設置有第二并口通訊電路，所述第一并口通訊電路與所述第二并口通訊電路使用并行總線通訊。

可選的，所述數據轉換處理器中設置有第一串/并數據轉換電路，在所述現場可編程門陣列電路中設置有第二串/并數據轉換電路。

可選的，所述第一串口通訊電路接收上位機發送的指令數據，將所述指令數據通過所述有線線纜傳輸至所述數據轉換處理器，

所述數據轉換處理器通過所述第一串/并數據轉換電路將所述指令數據轉換為并行信號，并通過所述第一并口通訊電路將所述并行信號傳輸至所述現場可編程門陣列電路；

所述現場可編程門陣列電路通過所述第二并口通訊電路接收所述并行信號，將所述并行信號通過所述第二串/并數據轉換電路進行轉換后，經由預設數量的所述第二串口通訊電路發送至下位機。

可選的，所述第二串口通訊電路接收下位機發送的回饋數據，將所述回饋數據通過所述有線線纜傳輸至所述現場可編程門陣列電路；

所述現場可編程門陣列電路通過所述第二并口通訊電路接收所述回饋數據，將所述回饋數據通過所述第二串/并數據轉換電路轉換為并行信號，并通過所述第二并口通訊電路將所述并行信號傳輸至所述數據轉換處理器；

所述數據轉換處理器通過所述第一并口通訊電路接收所述并口信號，通過所述第一串/并數據轉換電路將所述并口轉換為串行信號，經由所述有線線纜傳輸至所述第一串口通訊電路，最終通過所述第一串口通訊電路將所述串行信號發送至上位機。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過令數據轉換處理器經由第一串口通訊電路獲取上位機發送的用于產生預設故障的指令數據，并將指令數據發送至FPGA電路，以便于通過多路第二串口通訊電路向多組下位機發送指令數據，最終令下位機生成與指令數據對應的故障，實現對智能電網中可能會發生的故障的模擬。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的用于電網模擬的控制箱的結構示意圖；

圖2是本發明提供的用于電網模擬的控制箱的局部結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的結構和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的結構作進一步地描述。

實施例一

本發明提供了用于電網模擬的控制箱，所述用于電網模擬的控制箱，包括：

數據轉換處理器，在所述數據轉換處理器的輸入端通過有線線纜連接有第一串口通訊電路，在所述數據轉換處理器的輸出端連接有現場可編程門陣列電路；在所述現場可編程門陣列電路的輸出端通過有線電纜連接有預設數量的第二串口通訊電路；所述用于電網模擬的控制箱放置在防水殼體中，在防水殼體分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體通過鉸接件鉸接，在上殼體與下殼體接觸的截面設有雙層密封膠條，在防水殼體表面上設有充氣孔；

在防水殼體內設有用于承載控制主機和電源的基座，以及用于收納信號收發器、繼電器控制器、繼電器矩陣電路的凹槽。

在實施中，如圖1所示，數據轉換處理器的輸入端通過有線線纜連接有第一串口通訊電路，在數據轉換處理器的輸出端則連接有現場可編程門陣列(Field‐Programmable Gate Array，FPGA)電路。該FPGA電路還與多組第二串口通訊電路相連。

在具體使用中，第一串口通訊電路接收到上位機發送的用于產生預設故障的指令數據，將指令數據以串行信號的形式通過有線線纜傳輸至數據轉換處理器，數據轉換處理器件串行信號的指令數據轉換為并行信號的數據，并通過并行總線傳輸至FPGA電路中，FPGA電路接收到并行信號的數據后，將其再度轉換為串行信號，并通過有線線纜傳輸至多組第二串口通訊電路中，以便眾多數量的下位機根據接收到的指令數據，生成與指令數據對應的故障，實現對智能電網中可能會發生的故障的模擬。

為了提高該控制箱對惡劣條件的適應能力，便于電力維護人員在室外條件下使用該用于電網模擬的控制箱，特地為用于電網模擬的控制箱設計了防水殼體，除了在防水殼體的上殼體和下殼體接觸的截面設有雙層密封膠條實現防水效果外，在防水殼體上還設有充氣孔，該充氣孔用于當上殼體和下殼體密封后，通過外界的高壓充氣設備向防水殼體內充氣，提高防水殼體內的氣壓，這樣使得外界的液體更加難以進入防水殼體內部，提高了防水殼體的氣密性。

本控制箱將接收到的指令數據通過內部的轉換，最終實現從單串口到多串口的數據轉發，完成指令數據的發送。

可選的，所述有線線纜使用RS485接口。

在實施中，本控制箱中的有線線纜均使用RS485接口，同時在第一串口通訊電路和所述第二串口通訊電路中設置有RS485轉換芯片。還設置有使用RS485接口的收發電路，這樣在實現點對點通信的同時，還可以實現聯網功能，從而提高本控制箱的使用范圍。

可選的，所述數據轉換處理器中設置有第一并口通訊電路，在所述現場可編程門陣列電路內設置有第二并口通訊電路，所述第一并口通訊電路與所述第二并口通訊電路使用并行總線通訊。

在實施中，如圖2所示，為了在數據轉換處理器和FPGA電路之間能夠使用并行總線進行通訊，在數據轉換處理器中設置有第一并口通訊電路，同時，在現場可編程門陣列電路內設置有第二并口通訊電路。

為了能夠得到適用于第一并口通訊電路和第二并口通訊電路使用的并行數據，還在數據轉換處理器中設置有第一串/并數據轉換電路，在FPGA電路中設置有第二串/并數據轉換電路。

基于前文提出的設置在數據轉換處理器中的第一并口通訊電路、第一串/并數據轉換電路，以及設置在FPGA電路中的第二并口通訊電路、第二串/并數據轉換電路，本控制箱的工作流程為：

數據轉換處理器通過第一串/并數據轉換電路將指令數據轉換為并行信號，并通過第一并口通訊電路將并行信號傳輸至FPGA電路；

FPGA電路通過第二并口通訊電路接收并行信號，將并行信號通過第二串/并數據轉換電路進行轉換后，經由預設數量的第二串口通訊電路發送至下位機。

上述過程為指令數據的下發方式，在實際使用中，還存在回饋數據上傳方式，具體為：

FPGA電路通過第二并口通訊電路接收回饋數據，將回饋數據通過第二串/并數據轉換電路轉換為并行信號，并通過第二并口通訊電路將并行信號傳輸至數據轉換處理器；

數據轉換處理器通過第一并口通訊電路接收并口信號，通過第一串/并數據轉換電路將并口轉換為串行信號，經由有線線纜傳輸至第一串口通訊電路，最終通過第一串口通訊電路將串行信號發送至上位機。

本發明提出了用于電網模擬的控制箱，包括數據轉換處理器，在數據轉換處理器的輸入端通過有線線纜連接有第一串口通訊電路，在數據轉換處理器的輸出端連接有現場可編程門陣列電路；在現場可編程門陣列電路的輸出端通過有線電纜連接有預設數量的第二串口通訊電路。通過令數據轉換處理器經由第一串口通訊電路獲取上位機發送的用于產生預設故障的指令數據，并將指令數據發送至FPGA電路，以便于通過多路第二串口通訊電路向多組下位機發送指令數據，最終令下位機生成與指令數據對應的故障，實現對智能電網中可能會發生的故障的模擬。

需要說明的是：上述實施例提供的控制箱進行指令數據傳輸的實施例，僅作為該控制箱在實際應用中的說明，還可以根據實際需要而將上述控制箱在其他應用場景中使用，其具體實現過程類似于上述實施例，這里不再贅述。

以上所述僅為本發明的實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。