本发明涉及高压配电技术领域，具体涉及一种基于高压配电设备的保护装置。
背景技术：
高压配电柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在10kv-550kv的电气产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。高压开关制造业是输变电设备制造业的重要组成部分，在整个电力工业中占有非常重要的地位。因此对配电设备的保护也变得尤为重要。
现在国家特高压线路的网络智能化保护程度已经很高，但是民用10kv高压配电智能化保护程度技术还很低。现在的10kv民用配电设备保护装置主要是微机综合保护，其存在接线繁琐，且每个厂家的微机综合保护通信方式不一致等缺点，因此无法与配网自动化终端相连，从而无法大规模联网实施管理。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的问题，本发明对10kv高压配电设备提供一种全新的保护装置，该保护装置接线简单、操作方便和具有联网功能。
实现本发明目的的技术方案为：
一种基于高压配电设备的保护装置，包括控制总屏、保护模块、云平台、移动终端后台电脑，所述控制总屏与保护模块连接；所述保护模块与高压配电设备中元器件连接；所述保护模块通过gprs模块将信号发送到云平台；所述移动终端和后台电脑通过gprs与云平台连接；所述移动终端通过蓝牙模块与保护模块近距离无线连接。
所述控制总屏与保护模块通过总线方式连接。
所述保护模块与云平台通过gprs连接。
所述移动终端和后台电脑与云平台通过gprs信号连接。
所述移动终端通过蓝牙4.0与控制模块近距离无线连接。
所述保护模块与断路器通过总线方式连接。
所述控制总屏采用组态技术，用于显示设备的运行状态以及人为发送指令。
所述保护模块包括微处理器、主控器、电源模块、通信模块、电流/电压转换模块、时钟模块、复位模块、数据储存模块、pc端，其中主控制器、电源模块、通信模块、电流/电压转换模块、时钟模块、复位模块、数据储存模块、pc端和外部信号分别与微处理器连接；所述主控制器连接断路器的上进线和控制总屏。
所述外部信号来自温湿度传感器、带电显示器、电动接地刀、变压器。
所述外部信号为温湿度信号、带电显示器的信号、电动接地刀的信号、变压器的温度和瓦斯信号中的一种或多种。
进一步的技术方案，所述通信模块包括本地通信模块和远程通信模块，远程通信模块为gprs模块和蓝牙模块。
进一步的，所述电流/电压转换模块将电流、电压信号转换成4-26ma(mv)小电流电压，给微处理器提供信号。
进一步的，所述复位模块当检测到微处理器死机，复位模块自动重启。
进一步的，所述数据存储模块用于存储微处理器的工作状态。
进一步的，所述控制总屏用于显示本专利的运行状态以及向微处理器发布控制指令。
进一步的，所述pc端设有急停按钮以及配套的蜂鸣器和指示灯，当本发明保护装置出现故障无法操作时，按下急停按钮，防止事故发生。
本发明的有益效果为：
本发明对10kv高压配电设备提供一种全新的保护装置，该保护装置接线简单、操作方便和具有联网功能。
本发明通过通信模块、云平台和移动终端，可实现民用10kv高压配电设备的网络智能化管理，当配电设备出现故障时操作人员不必与配电设备接触就可以操作配电设备，且国家供电部门还可以根据监测到的数据，总结各个用电地区的用电规律，从而在用电高峰期和低谷期的时候合理的调配能源，从而达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明实施例基于高压配电设备的保护装置的结构示意图
图2为本发明实施例基于高压配电设备的保护装置的应用结构示意图
图3为本发明基于高压配电设备的保护装置的外部接线图
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的技术方案进行进一步技术说明。以下说明是对本发明构思的解释，不用于限制本发明的保护范围。
在当今社会，电能作为清洁能源逐渐应用到各行各业中，且呈现出快速上升的趋势，电能将逐步取代煤、石油等污染能源已成为大趋势，且随着电改政策发表，用电安全方面这成为重中之重。现在国家特高压线路的网络智能化保护程度已经非常高了，但是民用10kv高压网络智能化保护程度技术还很低，本发明可实现民用10kv高压配电设备的网络智能化保护，当配电设备出现故障时操作人员不必与配电设备接触就可以操作配电设备，且国家供电部门还可以根据监测到的数据，总结各个用电地区的用电规律，从而在用电高峰期和低谷期的时候合理的调配能源，从而达到节能的目的。
如图2所示，基于10kv高压配电设备的保护装置，包括控制总屏、保护模块、云平台、移动终端和后台电脑，所述控制总屏与保护模块连接；所述保护模块与高压配电设备中元器件连接；所述保护模块通过gprs模块将信号发送到云平台；所述移动终端和后台电脑通过gprs信号与云平台连接。
其中，本发明的控制总屏与保护模块通过总线方式连接。
所述高压配电设备中元器件包括断路器、电动接地刀、互感器、温湿度传感器中的一种或多种。
所述保护模块与断路器通过总线方式连接。
如图1和图3所示，所述保护模块包括微处理器、主控器、电源模块、通信模块、电流/电压转换模块、时钟模块、复位模块、数据储存模块、pc端，其中主控制器、电源模块、通信模块、电流/电压转换模块、时钟模块、复位模块、数据储存模块和pc端分别与微处理器连接；所述主控制器连接断路器的下进线和控制总屏。
所述通信模块包括本地通信模块和远程通信模块，远程通信模块为gprs和蓝牙4.0。
本发明的微处理器主要根据各种信号进行逻辑运算，以c语言和汇编语言进行编程，达到保护的功能。保护功能包括：差动速断、差动、温度、瓦斯、过流、零序过压、零序过流、负序过流、过负荷、过励磁及间隙过流重合闸、电流速断、电流方向速断、限时电流速断、复合电压过流、反时限过流、电流闭锁、电压速断、过电压和欠电压保护、重合闸、限时电流速断、过电流、过电压和低电压、不平衡电压、中性线不平衡电流、零序方向过流保护等中的一种或多种。
本发明的电源模块与微处理器相连，其目的是给本专利提供电能和储存电能，当配电设备断电时，还可以给本发明的保护装置提供电能。
本发明的电流/电压转换模块与微处理器相连，将配电设备中电流、电压信号转换成4-26ma(mv)，给微处理器提供信号。
本发明的时钟模块与微处理器相连，为本发明的保护装置提供时间。
本发明的复位模块与微处理器相连，当本发明的保护装置出现问题而死机时，复位模块能够重新自动启动微处理器。
本发明的数据存储模块与微处理器相连，将一段时间内本保护装置的工作状态记录并存储，便于后期查看。
本发明的微处理器外接触摸屏，用于显示本保护装置的运行状态以及向本保护装置发出控制指令控制本保护装置的运行。
本发明的微处理器下接断路器，用于检测断路器运行状态以及下发指令控制断路器的动作。
本发明的微处理器与pc端相连，pc端设有急停按钮以及配套的蜂鸣器和指示灯，当本发明保护装置出现故障无法操作时，按下急停按钮，防止事故发生。
为了对本发明的保护装置进行远程监测和操作，本发明的通信模块包括本地通信模块和远程通信模块，其中远程通信模块通过gprs模块与云平台连接，移动终端如手机、ipad等便携式终端和后台电脑再通过gprs信号与云平台连接；移动终端通过蓝牙与保护模块近距离相连。
本发明的保护模块外接10kv高压元器件，用于提取其中的各种信号如电流互感器、电压互感器、电磁锁、温湿度传感器和电动接地刀等来保护断路器运行以及控制断路器的动作。然后通过gprs模块将这些信号发送到云平台形成数据库，并将这些信号发送给控制总屏来显示这台高压配电设备的运行状态。运维人员可以通过移动终端使用gprs模块或蓝牙模块监测配电设备的运行状态以及配电设备的动作；也可以通过后台电脑使用gprs模块监测配电设备的运行状态以及配电设备的动作；还可以通过与保护模块有线连接的控制总屏监测配电设备的运行状态以及配电设备的动作。
和后台电脑或者控制总屏采用互联网技术通过云平台与保护装置连接和通过移动终端与保护模块直接近距离无线相连，监测配电设备的运行状态以及控制配电设备的动作。
本发明的工作原理为：
微处理器根据主控器传来的信号，电流/电压转换模块、pc端、断路器信号和外部信号进行运算，形成相应的指令，下发至主控器，主控器将得到的指令发送给断路器以控制断路器的动作和发送给触摸屏用于显示其状态。时钟模块为微处理器提供准确的时间。微处理器将运行状态分别传送至通信模块和数据储存模块。通信模块将信号发送至云平台，数据储存模块将信号进行储存，便于日后查看。移动终端和后台电脑通过云平台与通信模块连接，用于查看保护装置的工作状态以及下发指令，通讯模块将下发指令传送至微处理器，微处理器将指令下发至主控器，主控器将得到的指令发送给断路器以及控制断路器的动作并发送给触摸屏，用于显示其状态。
本发明的微处理器采用arm的cortex-a9处理器，具备运算速度快，可扩展性高和功耗低等优点；主控器采用上海桑锐电子科技有限公司的srwf-ldc系列产品，主要起到信号转换的作用；其电源模块采用广州中逸光电子科技有限公司dpm15-18s产品加以蓄电池组成。其通信模块采用本地通信和远程通信两种，本地通讯采用rs485转换模块，远程通讯采用lb3431低功耗抗干扰无线ble蓝牙4.0模块和恒宇鼎力dl6504多通道gprs数据传输终端；电流/电压模块采用嵌入式技术将多电流互感器和电压互感器集成化，用于将电流电压信号转换为4-26ma/mv的信号，用于给微处理器提供信号；时钟模块采用卓凯悦电子的ds3231sn产品，具备精度高和适用能高等优点；其数据储存模块采用campbell公司的cfm100数据存储模块，可以一次性存储更多的观测数据以及设备运行程序。所述移动终端为一款app软件，适用于安卓、windows和iso系统。其目的是通过云平台监测配电设备的运行状态以及控制配电设备的动作。
上述实施例仅为本发明具体实施例，但并不局限于实施例，凡在不脱离本发明构思的情况下，依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本发明技术范畴。