一种市电供电的故障指示器通信终端的制作方法

本实用新型属于配电自动化技术领域，特别涉及到一种市电供电的故障指示器通信终端。

背景技术：

配电线路传输距离较远，沿途地形复杂，环境和气候条件较差，故障多发，且故障排查难度大。故障指示器通常用于检测配电线路故障并指示故障区间并远程上报故障告警信息，已用于提高配电线路自动化管理水平。在生产中，故障指示器配备通信终端；由通信终端来承担故障指示器并与后台主站的远程交互。通信终端的运行可靠性关乎故障告警和定位功能的实现，而通信终端的电源方案直接决定其运行可靠性。配电线路的电压等级为数千伏特以上，无法直接用做嵌入式电子设备的电源，通常的做法是采用太阳能电池板作为主供电源，获得十几伏特的直流电，并采用可充电蓄电池作为后备电源，在白天日照下获得电能并存储电能，在夜晚或阴雨天则由蓄电池提供电能。但是该方案易受天气影响，长期阴雨时，无法获得电能，而导致设备停运；环境适应性不佳，太阳能电池板不耐污秽，在风沙、灰尘、雾霾等环境下，取电效率将持续降低，需要定期清洗维护；后备电池充放电次数有限，对温度、盐雾敏感，使用寿命短，因此在设备的生命周期内，需多次更换后备电池。

技术实现要素：

为解决上述太阳能-蓄电池供电方案的不足，本实用新型提供一种市电供电的故障指示器通信终端，以避免使用太阳能电池板以及可充电蓄电池使用寿命短、需定期维护的缺点，使设备获得稳定的工作电源，并能长期可靠运行。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现的：

一种市电供电的故障指示器通信终端，其特征在于，包括微处理器单元、本地无线模块、远程无线模块、主供电源模块和DC-DC变换模块，

所述微处理器单元接收故障指示器发出的故障信息，进行数-模转换和加密后，通过远程无线模块发送至后台主站；接受和执行后台主站的召测命令；

所述本地无线模块连接微处理器单元和故障指示器，将故障指示器获取的故障信息发送至微处理器单元；

所述远程无线模块连接微处理器单元和后台主站，将数-模转换和加密后的故障信息发送至后台主站；

所述主供电源模块由变压器低压侧或由就近的低压线路供电，将交流市电转换为直流电，所述主供电源模块包括电源输入模块、浪涌保护模块和AC-DC变换模块；

所述电源输入模块接入变压器低压侧或由就近的低压线路的三相线路和地线；所述浪涌保护模块安装在所述电源输入模块的后部，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护；所述AC-DC变换模块将交流市电转换为15V直流电；

所述DC-DC变换模块将所述主供电源模块输出的直流电变换为所述微处理器单元、所述远程无线模块、本地无线模块的工作电压；所述DC-DC变换模块输出5V和3V直流电。

作为优化，还有备用电源和放电管理模块，

所述备用电源采用超级电容；所述备用电源通过所述主供电源模块进行充电；

所述放电管理模块包括第一电压检测模块、第一输入端和第一输出端；

所述第一输入端连接所述备用电源的输出端；

所述第一输出端连接所述DC-DC变换模块，并控制输出启闭；

所述第一电压检测模块连接所述主供电源模块的输出端，检测述所述主供电源模块的输出电压；

当所述主供电源模块的输出电压低于预设值时，所述第一输出端开启输出；

当所述主供电源模块的输出电压高于预设值时，所述第一输出端关闭输出；

作为优化，还有快、慢充管理模块，包括第二输入端、第二输出端、比较模块和第二电压检测模块；

所述第二输入端连接所述主供电源模块的15V直流电输出端；

所述第二输出端连接所述备用电源的输入端，并控制输出电流；

所述第二电压检测模块连接所述备用电源的输入端，检测所述备用电源的实时电压；

所述比较模块比较实时电压和预设值；

当实时电压低于预设值时，所述第二输出端输出大充电电流；当实时电压高于预设值且低于截至电压时，所述第二输出端输出小充电电流；当实时电压不小于截至电压时，所述第二输出端停止输出充电电流；

作为优化，还有维护接口，所述维护接口与微处理器单元的维护端连接，用于检测维护通信。

本实用新型具备本地无线管理故障指示器、远程无线与后台主站交互的通信功能，由变压器低压侧供电或由就近的低压线路供电，备用电源可采用超级电容，避免常用的太阳能电池板易受天气和气候影响的问题，不需频繁的人工维护，实用性高，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构流程图；

图2为本实用新型实施例电源拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。

一种市电供电的故障指示器通信终端，其特征在于，包括微处理器单元、本地无线模块、远程无线模块、主供电源模块、DC-DC变换模块、维护接口、备用电源模块、放电管理模块和快、慢充管理模块，

所述微处理器单元接收故障指示器发出的故障信息，进行数-模转换和加密后，通过远程无线模块发送至后台主站；接受和执行后台主站的召测命令；

所述维护接口与微处理器单元的维护端连接，用于检测维护通信；

所述本地无线模块连接微处理器单元和故障指示器，将故障指示器获取的故障信息发送至微处理器单元；

所述远程无线模块连接微处理器单元和后台主站，将数-模转换和加密后的故障信息发送至后台主站；

所述主供电源模块由变压器低压侧或由就近的低压线路供电，将交流市电转换为直流电，所述主供电源模块包括电源输入模块、浪涌保护模块和AC-DC变换模块；

所述电源输入模块接入变压器低压侧或由就近的低压线路的三相线路和地线；所述浪涌保护模块安装在所述电源输入模块的后部，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护；所述AC-DC变换模块将交流市电转换为15V直流电；所述AC-DC变换模块将输入的市电进行全波整流和过压抑制得到抑制浪涌的直流电，再通过直流降压输出15V直流电；

所述DC-DC变换模块将所述主供电源模块输出的直流电变换为所述微处理器单元、所述远程无线模块、本地无线模块的工作电压；所述DC-DC变换模块输出5V和3V直流电；

所述备用电源模块采用超级电容；所述备用电源模块通过所述主供电源模块进行充电；

所述放电管理模块包括第一电压检测模块、第一输入端和第一输出端；

所述第一输入端连接所述备用电源模块的输出端；

所述第一输出端连接所述DC-DC变换模块，并控制输出启闭；

所述第一电压检测模块连接所述主供电源模块的输出端，检测述所述主供电源模块的输出电压；

当所述主供电源模块的输出电压低于预设值时，所述第一输出端开启输出；

当所述主供电源模块的输出电压高于预设值时，所述第一输出端关闭输出；

所述快、慢充管理模块包括第二输入端、第二输出端、比较模块和第二电压检测模块；

所述第二输入端连接所述主供电源模块的15V直流电输出端；

所述第二输出端连接所述备用电源的输入端，并控制输出电流；

所述第二电压检测模块连接所述备用电源的输入端，检测所述备用电源的实时电压；

所述比较模块比较实时电压和预设值；

当实时电压低于预设值时，所述第二输出端输出大充电电流；当实时电压高于预设值且低于截至电压时，所述第二输出端输出小充电电流；当实时电压不小于截至电压时，所述第二输出端停止输出充电电流。

工作时，第一电压检测模块检测到市电供电时，由主供电源模块输出能量；当第一电压检测模块检测到市电失电时，所述放电管理模块无缝切换到备用电源模块，由备用电源模块输出能量，本实用新型中，备用电源模块优先选用超级电容而非蓄电池。

本实用新型通过本地无线模块和故障指示器交互，获得配电线路的故障信息等数据；通过远程无线模块和远方后台主站交互，上报故障信息等参数；并通过远程无线模块接受、执行后台主站的召测等命令。

本实用新型主供电源模块支持三相四线制，输入电压可为AC220V或AC380V，经三相全波整流后输入到开关电路，缺相仍可工作。主供电源模块还设有浪涌保护模块，防止市电线路因雷击、故障等电压波动造成设备损坏；此外DC-DC变换模块采用高速MOSFET开关，可采用1级或者2级设计，输出DC3V和DC5V，用于微处理器单元、通信模块的供电。