一种低压在线监测安全装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能配电领域，尤其是涉及一种低压在线监测安全装置。


背景技术：

2.核心区域“主动供电”在供电公司工作内容中越来越重要，提高核心区的供电可靠性、发生故障后的相应速度均对提高用户体验至关重要。然而，配网低压380v 用户侧的监控设备一直是个薄弱环节。
3.目前的低压在线监测安全装置存在以下问题：
4.1、安装和维护设备时普遍需要停电进行，因此设备的安装和维护都会影响用户的正常用电需求；
5.2、缺失信息安全方面的功能，无法实现与国家电网公司信息安全平台的数据进行交互。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压在线监测安全装置。
7.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
8.一种低压在线监测安全装置该装置包括一个内置mcu主控模块的壳体，所述的mcu主控模块与交采模块连接，所述的交采模块包括电压信号处理电路、电流信号处理电路、电压互感器和电流互感器，所述的电压信号处理电路与电压互感器连接，所述的电流信号处理电路与电流互感器连接，所述的mcu主控模块与加密模块连接，所述的加密模块为用以在通过通信模块进行通信时进行加密和解密的加密芯片，所述的加密模块与通信模块连接，所述的通信模块通过串口与mcu主控模块连接。
9.所述的mcu主控模块设有多个具有加密和解密功能的通信接口。
10.所述的mcu主控模块为恩智浦lpc1766芯片，所述的恩智浦lpc1766芯片为lpc1700系列cortex-m3微控制器，其外设组件包括512kb的flash存储器、 64kb的数据存储器、以太网mac、usb主机/从机/otg接口、8通道的通用dma 控制器、4个uart、2条can通道、2个ssp控制器、spi接口、3个i2c接口、 2输入和2输出的i2s接口、8通道的12位adc、10位dac、电机控制pwm、正交编码器接口、4个通用定时器、6输出的通用pwm、带独立电池供电的超低功耗rtc和70个的通用i/o管脚。
11.所述的通信接口为4g和rs-485。
12.所述的通信模块为用以与主站之间进行数据通信的芯讯通全网通4g模块 sim7600ce。
13.所述的电流信号处理电路包括多个运算放大器和二极管，所述的运算放大器的型号为lm224，所述的lm224的输出端与恩智浦lpc1766芯片的ad采样接口连接。
14.所述的电压互感器的型号为zmpt101b。
15.所述的电流互感器型号为zemct131a。
16.所述的加密芯片为国网配电终端安全芯片sc1161，所述的国网配电终端安全芯片sc1161的通信方式为spi接口。
17.该装置还包括用以实现在不停电和不断线的条件下快速进行安装的强磁安装配件和开口ct、用以显示线路故障信息、配电网低压侧运行状态和实时三相电压电流的显示模块、用以供电的电源模块以及按键模块，所述的显示模块和按键模块均设置在壳体表面。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：
19.1、本实用新型通过采用强磁安装配件带电安装，实现在不停电不断线的条件下安装装置，避免影响用户的正常用电需求的技术效果；
20.2、本实用新型通过交采模块采集三相电流和电压，实现对配电线路运行状况的在线监测和线路故障的实时告警，并能接入配电自动化安全平台，快速锁定故障类型，协助抢修人员找到解决方案，排除故障，及时恢复线路正常供电，提升电网的可靠性。
附图说明
21.图1为本实用新型的加解密业务流程图。
22.图2为本实用新型的装置结构示意图。
23.图3为本实用新型的通信模块原理图。
24.图4为本实用新型的加密芯片原理图。
25.图5为本实用新型的电压信号处理电路与电压互感器连接电路图。
26.图6为本实用新型的电流信号处理电路与电流互感器连接电路图。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
28.本实用新型提供了一种低压在线监测安全装置，该装置具备三相电压电流的实时监测功能，具备线路故障信息(线路定时限报警、线路重载报警、线路过载报警、线路过负荷报警、线路欠压报警、线路过压报警和断路器跳闸报警等)上报功能；该装置具有信息传输加解密功能，所有装置的对外数据传输均采用加密芯片进行加解密，实现打通与国家电网信息安全平台的数据交互，实现在内网对配电网低压侧运行状态的实时监控。
29.如图2所示，低压在线监测安全装置包括壳体、设置在壳体内部的mcu主控模块、分别与mcu主控模块连接的电源模块、交采模块和加密模块、与加密模块连接的通信模块以及设置在壳体表面的显示模块和按键模块：
30.mcu主控模块具有多个通信接口，包括4g和rs-485，所有通信接口均具有加密和解密功能，mcu主控模块的功能包括三相电压过压欠压监测报警、三相电流过流监测报警、线路重载监测报警、线路过载监测报警、线路过负荷监测报警、开关跳闸监测报警和失电监测报警。
31.交采模块具有采集三相电压电流的功能，可采集三相电压电流，对配电网低压侧进行运行状态监测，实现对线路的故障监测，并上传故障信息，通过专用通道将数据接入至
电力公司信息内网的供服系统数据库，以快速锁定故障类型，协助抢修人员排除故障，及时恢复线路正常供电。
32.本实用新型采用强磁安装配件和开口ct进行安装，实现在不停电不断线的条件下快速安装。
33.本实用新型进行通信时均采用加密芯片加解密，接入国网供服安全平台，加密和解密的过程具体包括以下步骤：
34.步骤1：主站发起与装置进行连接的请求，并传输至网关；
35.步骤2：网关发起与装置的tcp连接，并进行双向身份认证；
36.步骤3：tcp连接成功，并完成双向身份认证；
37.步骤4：网关返回主站与装置的身份认证成功的信息；
38.步骤5：主站连接装置，发起双向身份认证请求；
39.步骤6：完成装置与主站之间的双向身份认证后，主站读取装置的加密芯片序列号，装置返回加密芯片序列号至主站；
40.步骤7：主站获取终端当前的密钥版本，装置返回当前的密钥版本；
41.步骤8：主站与装置之间开始进行业务操作。
42.本实用新型在不停电和不断线的条件下，采用强磁安装配件带电安装，实现配电线路运行状况的在线监测和线路故障的实时告警，并能接入配电自动化安全平台，快速锁定故障类型，协助抢修人员找到解决方案，排除故障，及时恢复线路正常供电，提升电网的可靠性。
43.如图1所示，低压在线监测安全装置加解密流程采用国家电网认证许可的加密芯片进行加解密，以实现接入国网供服安全平台。
44.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。