具有电路保护功能的电力信息系统的制作方法

本发明涉及电力系统领域，特别涉及一种具有电路保护功能的电力信息系统。

背景技术：

电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。传统电力系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统电力系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能和滤除干扰信号的功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的具有电路保护功能的电力信息系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有电路保护功能的电力信息系统，包括多个显示公告牌、无线通信模块、电力信息发布平台、天气灾害信息服务系统和气象发布平台，每个所述显示公告牌均通过所述无线通信模块与所述电力信息发布平台连接，所述电力信息发布平台还与所述天气灾害信息服务系统连接，所述气象发布平台与所述天气灾害信息服务系统连接，所述天气灾害信息服务系统包括气象信息服务模块、数据库和气象信息更新模块，所述气象信息服务模块和气象信息更新模块均与所述数据库连接，所述气象信息更新模块与所述气象发布平台连接，所述显示公告牌包括显示屏、控制卡、太阳能板、蓄电池和供电模块，所述太阳能板通过所述蓄电池与所述显示屏连接，所述控制卡分别与所述显示屏、供电模块和无线通信模块连接；

所述供电模块包括电压输入端、第一电容、第二电容、第一电感、第一三极管、第一单向可控硅、第二三极管、第二电阻、第三电容、第三三极管、变压器、第二电感、第四电容、第一二极管、第四三极管、第五电容、第六电容、三端稳压器、第七电容、第八电容、第二稳压二极管、第一电阻和电压输出端，所述电压输入端的一端分别与所述第一电容的一端和第一三极管的集电极连接，所述第一电容的另一端分别与所述第二电容的一端和第一电感的一端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一单向可控硅的阳极和第二电阻的一端连接，所述第一单向可控硅的控制极与所述第一电感的另一端连接，所述第一单向可控硅的阴极分别与所述第三电容的一端、第三三极管的基极和第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电容的另一端和电压输入端的另一端连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第一三极管的发射极与所述变压器的第一初级线圈的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第三三极管的集电极、变压器的第二初级线圈的一端和第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第二电阻的另一端与所述变压器的第一初级线圈和第二初级线圈的中间节点连接；

所述变压器的次级线圈的一端分别与所述第四电容的一端、第一二极管的阳极、第四三极管的集电极和第五电容的一端连接，所述变压器的次级线圈的另一端分别与所述第四电容的另一端、第一二极管的阴极和第五电容的另一端连接，所述第四三极管的基极分别与所述三端稳压器的输入端和第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地，所述三端稳压器的接地端接地，所述第四三极管的发射极分别与所述三端稳压器的输出端、第七电容的一端、第八电容的一端、第二稳压二极管的阴极和电压输出端的一端连接，所述第二稳压二极管的阳极与所述第一电阻的一端连接，所述第七电容的另一端、第八电容的另一端、第一电阻的另一端和电压输出端的另一端均接地，所述第二电阻的阻值为28kω，所述第八电容的电容值为370pf。

在本发明所述的具有电路保护功能的电力信息系统中，所述供电模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第四三极管的发射极连接，所述第三二极管的阴极与所述第二稳压二极管的阴极连接，所述第三二极管的型号为s-822t。

在本发明所述的具有电路保护功能的电力信息系统中，所述供电模块还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第三电阻的另一端与所述变压器的第一初级线圈的一端连接，所述第三电阻的阻值为35kω。

在本发明所述的具有电路保护功能的电力信息系统中，所述供电模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第四三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述第六电容的一端连接，所述第四电阻的阻值为42kω。

在本发明所述的具有电路保护功能的电力信息系统中，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管均为npn型三极管。

在本发明所述的具有电路保护功能的电力信息系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块。

实施本发明的具有电路保护功能的电力信息系统，具有以下有益效果：由于设有多个显示公告牌、无线通信模块、电力信息发布平台、天气灾害信息服务系统和气象发布平台，显示公告牌包括显示屏、控制卡、太阳能板、蓄电池和供电模块；供电模块包括电压输入端、第一电容、第二电容、第一电感、第一三极管、第一单向可控硅、第二三极管、第二电阻、第三电容、第三三极管、变压器、第二电感、第四电容、第一二极管、第四三极管、第五电容、第六电容、三端稳压器、第七电容、第八电容、第二稳压二极管、第一电阻和电压输出端，该供电模块相对于传统电力系统的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第二电阻用于进行限流保护，第八电容用于滤波，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具有电路保护功能的电力信息系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中显示公告牌的结构示意图；

图3为所述实施例中供电模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明具有电路保护功能的电力信息系统实施例中，该具有电路保护功能的电力信息系统的结构示意图如图1所示。图1中，该具有电路保护功能的电力信息系统包括多个显示公告牌1(图1中作为例子仅画出了一个显示公告牌1，实际应用中，显示公告牌1个个数为多个)、无线通信模块2、电力信息发布平台3、天气灾害信息服务系统4和气象发布平台5，其中，每个显示公告牌1均通过无线通信模块2与电力信息发布平台3连接，电力信息发布平台3还与天气灾害信息服务系统4连接，气象发布平台5与天气灾害信息服务系统4连接，天气灾害信息服务系统4包括气象信息服务模块41、数据库42和气象信息更新模块43，气象信息服务模块41和气象信息更新模块43均与数据库42连接，气象信息更新模块43与气象发布平台5连接。

图2为本实施例中显示公告牌的结构示意图，图2中，显示公告牌1包括显示屏11、控制卡12、太阳能板13、蓄电池14和供电模块15，其中，太阳能板13通过蓄电池14与显示屏11连接，控制卡12分别与显示屏11、供电模块15和无线通信模块2连接。

在使用时，电力企业可以将电力信息通过电力信息发布平台3进行输入，通过电力信息发布平台3发出信号，无线通信模块2接收到上述信号后对控制卡12进行输入，再由显示屏11将电力信息显示出来，且电力信息发布平台3还连接有天气灾害信息服务系统4，通过电力信息发布平台3，用户可以便捷准确的获取天气信息与气象灾害信息。上述显示屏11可以是led显示屏或lcd显示屏。上述电力信息发布平台3仅内网即可实现，避免了内外网切换的繁琐和网络的安全隐患。

由于多个显示公告牌1均可以通过无线通信模块2与电力信息发布平台3连接，只要在电力信息发布平台3上编辑各个社区的电力便民信息，就可以实现多个显示公告牌1同时管理的目的，节省人力和物力，大大提高效率。由于利用太阳能板13将能量转化成电能后储存在蓄电池14中，以供显示屏11的用电所需，这样既省去了更换电池的操作麻烦，又能降低成本。太阳能板13与蓄电池14的配套使用，即使在社区停电的情况下，显示屏11也能照样从蓄电池14中使用电能，从而保证显示屏11的正常运行。采用无线通信模块2进行无线传输，无需安装网线，从而降低安装设施的和成本。

本实施例中，无线通信模块2为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用lora模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图3为本实施例中供电模块的电路原理图，图3中，该供电模块15包括电压输入端vin、第一电容c1、第二电容c2、第一电感l1、第一三极管q1、第一单向可控硅vs1、第二三极管q2、第二电阻r2、第三电容c3、第三三极管q3、变压器t、第二电感l2、第四电容c4、第一二极管d1、第四三极管q4、第五电容c5、第六电容c6、三端稳压器u、第七电容c7、第八电容c8、第二稳压二极管d2、第一电阻r1和电压输出端vo，其中，电压输入端vin的一端分别与第一电容c1的一端和第一三极管q1的集电极连接，第一电容c1的另一端分别与第二电容c2的一端和第一电感l1的一端连接，第一三极管q1的基极分别与第一单向可控硅vs1的阳极和第二电阻r2的一端连接，第一单向可控硅vs1的控制极与第一电感l1的另一端连接，第一单向可控硅vs1的阴极分别与第三电容c3的一端、第三三极管q3的基极和第二三极管q2的基极连接，第二三极管q2的集电极分别与第二电容c2的另一端和电压输入端vin的另一端连接，第三三极管q3的发射极接地，第一三极管q1的发射极与变压器t的第一初级线圈n1的一端连接，第三电容c3的另一端分别与第三三极管q3的集电极、变压器t的第二初级线圈n2的一端和第二电感l2的一端连接，第二电感l2的另一端与第二三极管q2的发射极连接，第二电阻r2的另一端与变压器t的第一初级线圈n1和第二初级线圈n2的中间节点连接。

变压器t的次级线圈n3的一端分别与第四电容c4的一端、第一二极管d1的阳极、第四三极管q4的集电极和第五电容c5的一端连接，变压器t的次级线圈n3的另一端分别与第四电容c4的另一端、第一二极管d1的阴极和第五电容c5的另一端连接，第四三极管q4的基极分别与三端稳压器u的输入端和第六电容c6的一端连接，第六电容c6的另一端接地，三端稳压器u的接地端接地，第四三极管q4的发射极分别与三端稳压器u的输出端、第七电容c7的一端、第八电容c8的一端、第二稳压二极管d2的阴极和电压输出端vo的一端连接，第二稳压二极管d2的阳极与第一电阻r1的一端连接，第七电容c7的另一端、第八电容c8的另一端、第一电阻r1的另一端和电压输出端vo的另一端均接地。

该供电模块15相对于传统电力系统的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，电路结构较为简单，方便维护，这样可以降低硬件成本。另外，第二电阻r2为限流电阻，用于进行限流保护，第八电容c8为滤波电容，用于滤波，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第二电阻r2的阻值为28kω，第八电容c8的电容值为370pf，当然，在实际应用中，第二电阻r2的阻值可以根据具体情况进行相应调整，第八电容c8的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第二电阻r2的阻值和第八电容c8的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，第二三极管q2、第一三极管q1、第三三极管q3、第一电容c1、第二电容c2、第一电感l1、第一单向可控硅vs1构成滤波电路，该滤波电路将输入的脉动电压进行滤波，将大部分的交流分量滤掉，让电压变成平滑的直流电压。

变压器t以及设置在变压器t的初级线圈处的初级电路和设置在变压器t的次级线圈处的次级电路构成变压电路。

第二电阻r2、第三电容c3和第二电感l2构成变压器t的初级电路，第四电容c4和第一二极管d1构成变压器t的副边电路，三端稳压器u采用的型号为wc7805，具有过压和过流保护功能，使用可靠、方便，且价格便宜。三端稳压器u、第四三极管q4和第七电容c7构成稳压电路。第二稳压二极管d2和第一电阻r1构成输出电路。

工作时电压经过滤波电路将大部分的交流分量滤掉，让电压变成平滑的直流电压，再经过变压电路，把电压变压成所需的电压大小，经过稳压电路时可把从变压电路输出的波动直流电压变为恒定的直流电压，最后经过输出电路输出。因滤波电路、变压电路输出的直流电压稳压性差，当电网电压波动时或负载变化时输出的电压也随之变化，用稳压电路后，输出电压较稳定。

本实施例中，第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3和第四三极管q4均为npn型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3和第四三极管q4也可以均采用pnp型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电模块15还包括第三二极管d3，第三二极管d3的阳极与第四三极管q4的发射极连接，第三二极管d3的阴极与第二稳压二极管d2的阴极连接。第三二极管d3为限流二极管，用于对第四三极管q4的发射极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三二极管d3的型号为s-822t，当然，在实际应用中，第三二极管d3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该供电模块15还包括第三电阻r3，第三电阻r3的一端与第一三极管q1的发射极连接，第三电阻r3的另一端与变压器t的第一初级线圈n1的一端连接。第三电阻r3为限流电阻，用于对第一三极管q1的发射极电流进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三电阻r3的阻值为35kω，当然，在实际应用中，第三电阻r3的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第三电阻r3的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该供电模块15还包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端与第四三极管q4的基极连接，第四电阻r4的另一端与第六电容c6的一端连接。第四电阻r4为限流电阻，用于对第四三极管q4的基极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第四电阻r4的阻值为42kω，当然，在实际应用中，第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该供电模块15相对于传统电力系统的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该供电模块15中设有限流电阻和滤波电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。