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摘要：社会发展到今天，人们的日常生活中处处都有电的影子，电力资源的质量也关系着人们用电的质量，良好的智能综合配电箱设计对于加强设备联系、降低区域占用空间、提高设备精准度、采集数据及时性、完成数据和电能的采集测量、故障判断、无功补偿等功能意义重大。随着国家对智能电网的不断建设，农村电网要求低压配电装置向着标准化、小型化、智能化的方向发展。
关键词：配电箱；多设备；信息传送；智能
０引言
电与人们的日常生活紧密相关，人们离不开电，有了电，生活得更方便、更舒适、更幸福，电的自身用途达到了应有尽有的地步。电通常是无形无声的存在，人体一般只能通过触觉感受的到，但人们如果没有管理好或使用好电会给人类带来无限的灾难，如火灾、造成生命体死亡、爆炸等。
在工程实践中，由于便于使用管理，单位工程的一、二级配电箱或同一级配电箱的总与分及计量开关等通常集中在一起放置。当二级配电箱比较多时，从一级箱到二级箱的线路也较多，或是同一级的配电箱内分开关与计量器较多时，按现形的配电箱设置进行配线，线路重叠层数过多。从线路的一端接头开始清查，根本无法识别该线路的另一端接在哪个线板或接头上，一旦某条线路发生故障，倒过来清查该条线路的另一端接头时，存在非常大的难度。很多线都绑扎在一起，层层叠叠，有的根本无法找到线路的走向，由于长期无法解决此类问题，有的线路接头是“带电放空”，且存在严重的安全隐患。在很多情况下，用仪器测量也无法判定，所以假如因为局部的线路故障恢复而大动干戈，即使达到了恢复的目的，也劳命伤财，然而有的线路在恢复故障线路时是不可停电的，并且大多数都存在这样的情况，因此，想恢复局部线路在这种情况下是相当困难，且操作起来也是非常危险的。
1信息传送网络现状
电力信息传送是利用计算机和通信技术来实现变电站运行、管理自动化的系统，以电力通信网作为传输载体，通过电力通信系统来完成相互间乃至与自动化主站间的信息交互。电力通信网是实现电网调度自动化、管理现代化的重要基础。目前，自动化信息主要采用载波通信、微波通信和光通信三种传输方式，从电力通信网的发展趋势来看，因为载波通信速度低，在电网业务的传送应用中已逐渐取消；微波通信也因其易受干扰且误码率较高而应用越来越少；光纤通信由于其传输性能好、容量大、速度快、质量好而迅速得到普及，现有的业务应用大多建立在光纤通信基础之上，然而因光通信投资较大，应用场合也局部受限。
2信息传送装置设计
2.1天线的传输线模型
图1传输天线中的电流和场
上图1给出了天线传输线模型，传输线上没有行波只有驻波，传输线终端以及离开终端之处电流为零。导线上传导电流用箭头标出，相邻传输线上电流方向相反。电场用垂直于传输线的箭头表示，磁场用环绕导体的箭头和箭尾表示。特别要注意到，两导线之间的场得到加强，其它地方的场都被削弱。这主要是因为导线之间的距离远远小于波长。如果传输线的末端弯曲成图2所示的形状，线之间的场就暴露在自由空间中，这时上下导体垂直段上的电流方向不再相反，远区场不是互相抵消而是互相叠加，从而产生辐射。
图2传输线终端张开形成半波振子天线
2.2终端采集结构设计
本系统由远程数据采集部分、GPRS数据传输部分和测控中心数据分析及控制部分三大模块构成。远程终端由传感器组、C8051F310单片机及外围电路所组成的分布式数据采集系统和西门子的MC39i无线通信模块三部分组成。数据采集终端安装在现场，通过各个传感器进行采集各种状态信息；GPRS通信网络是数据采集终端分站与监控中心分站之间数据传输的桥梁，远程数据传输部分将终端收集的数据按照网络协议发送上GPRS网，再可通过Internet网络传送到监控中心计算机中，同样监控中心的查询或控制命令也可以通过GPRS网络发送给采集终端。
2.3数据终端硬件设计
硬件电路应该包括两大部分：数据及监控中心电路及远程终端部分。对监控中心的硬件结构不做详细的说明，而是重点介绍远程终端部分的硬件系统的设计。远程终端的硬件结构根据功能不同可划分为两个子系统：数据采集系统和无线数据传输系统，两个子系统之间由C8051F310控制，实现A/D转换及数据交换。数据采集和传输终端硬件组成框图如图3所示。
图3硬件结构框图
从结构框图中可以看出终端的硬件系统含有4个部分：由传感器组及前端运放组成的数据采集部分，由C8051F310为MCU的主控部分，以BC7281芯片接口的按键及显示器等外围电路部分，基于GPRS的无线传输模块部分
2.4终端模块设计
选择C8051F系列中的C8051F310单片机，是完全集成的混合信号片上系统型MCU芯片，是真正能独立工作的片上系统（SOC）。其系统控制内核是CIP-51微控制器，与MCS-51的指令集完全兼容。C8051F310单片机具有标准8052的所有外设部件，包括一个可编程内部振荡器、一个增强型全双工UART、一个增强型SPI、4个16位的定时/计数器、256字节的内部RAM、128字节特殊功能寄存器、16KB的可在线系统编程的FLASH程序存储器、29个I/O端口、支持14个中断源以及一个10位的ADC。C8051F310单片机采用流水线结构，机器周期由标准的12个系统时钟周期降为1个系统时钟周期，处理能力大大提高。指令运行速度大幅度提高，70％的指令执行是在一个或两个系统时钟周期内完成。处理器最高运行时钟可达25MHz。
3信息传送网络对比分析
3.1串行通信方式
目前的变电站自动化系统中，大都采用简单的串行通信技术构建的通信传送网络，也就是利用RS232/RS485串行总线将保护设备互联在一起，用主从方式进行通信，属于简单的点对点通信，随着电网的不断发展壮大，该方式逐渐暴露出以下不足和问题。
①传输速率较低。一般不超过9.6kb/s，难以满
足大容量实时数据的高可靠性传输的要求。
②数据响应式为命令响应，系统灵活性和实时性都较差。
③网络中仅可以有1个主节点，系统可靠性相对较低，不满足冗余系统构建的需求。
④子站间无法直接通信，必须经主站中继方能完成相互间的通信。
3.2现场总线方式
现场总线方式在通信速率、实时性、可靠性以及组网的灵活性方面，均远远高于串行通信方式，但一旦当作为主干传送网时，应用在通信节点较多、数据传送量大的变电站时，也会面临以下几个突出问题。
①当通信节点超过规定数量时，系统响应速率会迅速下降，这样以来便很难适应目前大型变电站对通信传送的要求。
②由于没有统一的标准，多数网络设备及软件不得不需要专门设计，因此自动化的传送标准很难开放，导致目前不同厂家都有各自定义的通信协议。
③传送网络的因电磁兼容性能较差导致其抗干扰能力也相对较差。
④传送带宽小，数据传输延迟大。
4结论
该装置包括具有第一主表面和相对的第二主表面的电介质平板。平面天线元件位于第一主表面上。通过电介质平板形成的过孔被导电连接到天线元件。多个焊料凸块焊盘位于第二主表面上并且被配置成将电介质平板附接到集成电路。实现将终端采集天线集成为一个圆盒天线装置，完成配电多设备统一天线信息传送装置的研制，简化了现有配电箱内天线的数量，解决现有柱状天线在配电箱内可能存在的安全隐患。
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