模块化智能地箱的制作方法

本发明涉及一种模块化智能地箱。

背景技术：

地箱为元件模块组装、框架组装结构，每路进线开关选用触刀，实现隔离及负荷开关功能。每路出线熔断器隔离开关选用熔断器，具有隔离,熔断保护和负荷开关功能。方案为一进三出，外壳采用SMC材质壳体。

地箱是电网的重要构成部件。然而，由于地箱置于户外，因此通常地箱会由于各种外界因素产生外观破损，例如箱体整体倾斜、箱门底板松动脱落、箱门及门轴损坏变形后与侧边出现缝隙、顶板破损、箱门整体脱落。地箱外观破损能够造成主进电缆过火、出线保险熔断、出线电缆烧断，或者因为负荷大引起开关及背板整体烧融变形等危险。

目前，对于地箱、墙箱等低压配电箱的现场运行环境、电气量监视、箱体存在的自身及外部安全隐患等问题没有较好的解决方案，一般而言需要负责人员定期巡查。低压设备普遍存在以修代管的现状，无法满足精益化管理的要求。实现低压设备由被动到主动管理方式的转变要求日益迫切，为满足这一要求，需要对传统地箱进行智能化创新。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于智能化地箱，以克服前文所提出的缺陷。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种智能化地箱。在地箱的箱体内安装有智能监测终端。在地箱的箱体处布置有至少一个传感器，以用于采集反应地箱状态的运行数据。传感器与智能监测终端连接并将采集的运行数据发送给智能监测终端。智能监测终端与远程终端通讯，以用于将采集的运行数据传输给远程终端。

进一步地，智能监测终端包括处理单元，用于接收来自传感器的数据并且将接收到的数据发送给远程终端。

进一步地，处理单元包括至少两个子单元，一个子单元作为主单元与远程终端通讯并控制其余子单元进行数据采集，其余子单元作为从单元与传感器连接并与主单元进行数据交互。

进一步地，在箱体处存在多个传感器，主单元与部分传感器连接，以便采集数据。主单元通过与从单元的通信连接可以交换各自采集的数据。

进一步地，主单元与从单元通过spi总线或者i2c总线或者串口彼此通信。

进一步地，传感器包括光敏传感器。光敏传感器布置在地箱内部并且检测地箱内的光线变化。根据光线变化，可以判断出箱体的破损状态。

进一步地，传感器包括隔离开关自带检测模块，其与出线熔断器相连。该隔离开关自带检测模块用于检测出线熔断器的熔断状态。

进一步地，传感器包括布置在箱体内的湿度和温度传感器。该温度和湿度传感器可以是一体的用于检测箱体内温度和湿度的传感器，也可以是分开的用于检测温度或湿度的传感器。

进一步地，传感器包括温度传感器，其布置在进出线电缆搭接处。通过布置在进出线电缆搭接处的温度传感器，可以检测进出线电缆搭接处的温度，从而避免主进电路过火或出线电缆烧断。

进一步地，传感器包括电流传感器，其用于检测进出线的三相电流。

进一步地，传感器包括带电传感器，其用于检测进出线电压带电状态。通过检测进出线的三相电流和电压带电状态，可以及时地反馈负荷状态，避免因为负荷过大引起的烧毁。

进一步地，智能监测终端与远程终端通过有线电缆、电力载波或者无线通讯方式通讯。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的智能化地箱的硬件框图，

图2是根据本发明的智能监测终端的电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明实施例提供了一种智能化地箱。

图1示出了根据本发明的智能化地箱的硬件框图。智能化地箱包括一个电源板，其上设有+12V,-12V，3.3V三种电压的电源。+12V,-12V电源为运放电路供电。因为要采集交流电流，故必须有-12v的负电源。3.3V电源给MCU和其他芯片供电。3.3V由5V电源转换而来。

地箱的处理单元在本实施例中由两块MCU构成。当然，也可以根据实际要采集的模拟量和其他需求确定MCU的使用数量或者使用另外的适用芯片。在此，将两块MCU中的一个MCU用作主单元，其与远程终端通过输出端口经由有线电缆、电力载波或者无线等方式通讯并控制另一块MCU。另一块MCU用作从单元，其与地箱内的传感器相连并采集来自传感器的数据。

地箱内设置有多个传感器，例如两个温度传感器，电流和电压传感器。传感器的数量和类型可以根据实际需要采集的信息来确定。在此，主单元也可以与部分传感器连接，以便在从单元不能采集所有数据时采集部分数据。图1中示例性示出主单元与温度传感器1和温度传感器12相连，从单元与电流、电压传感器1和电流、电压传感器12相连。显然，也可以根据需要增加或减少所连接的传感器。

主单元和从单元通过spi总线或者是i2c总线或者是串口彼此通讯，在此也可以设想主单元和从单元通过其他连接方式通讯。主单元由此可以控制从单元进行数据采集并且与从单元进行数据交互。

图2示出了根据本发明的智能监测终端的电路图。

在图2中，在智能控制箱中设置有两块MCU，其中作为主单元的MCU和作为从单元的MCU分别与电源相连，以便获取电能。主单元和从单元分别与部分传感器相连接。传感器例如可以包括光敏传感器。光敏传感器布置在地箱内部并且检测地箱内的光线变化。根据光线变化，可以判断出箱体的破损状态。

传感器例如可以包括隔离开关自带检测模块，其与出线熔断器相连。该隔离开关自带检测模块用于检测出线熔断器的熔断状态。该隔离开关自带检测模块直接接到MCU带隔离的IO口进行采集判断。

传感器例如可以包括布置在箱体内的湿度和温度传感器。在此，为了精确测量，选用高精度温度传感器。为了减小体积，可以选用温湿度一体化的传感器。

传感器例如可以包括布置在进出线电缆搭接处的温度传感器。通过布置在进出线电缆搭接处的温度传感器，可以检测进出线电缆搭接处的温度，从而避免主进电路过火或出线电缆烧断。

传感器例如可以包括电流传感器，其用于检测进出线的三相电流。传感器也可以包括带电传感器，其用于检测进出线电压带电状态。通过检测进出线的三相电流和电压带电状态，可以及时地反馈负荷状态，避免因为负荷过大引起的烧毁。在此，电压和电流测量以3路电流、3路电压测量为一组，一共4组。

通过在智能地箱内安装了智能监测终端和传感器，实现了通过智能监测终端对智能地箱的箱体状态和电气状态多种物理量同时进行在线监测。且监测终端具有远程通讯功能，能将地箱的现场运行状态情况及时回馈至相关管理人员，方便了合理分配人工管理，节省监测环境运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。