低压配电台区的监控装置的制作方法

本实用新型涉及配电网监控技术领域，特别是涉及一种低压配电台区的监控装置。

背景技术：

由于我国人口众多和地域分散，低压配电台区的数量众多，我国配电网采用的是低压及三相供电的方式，但配电自动化系统目前基本只覆盖到中压层面和配变终端，并未覆盖低压配电台区。

传统技术中低压配电台区只设有电压采集装置，只能采集低压配电台区的电压情况，当低压线路中的支线开关故障或其他原因导致低压开关跳闸停电时，供电部门无法通过现有的系统和手段来及时发现停电故障问题，只能依靠用户手动报告故障并提供所在地区，从而增加了供电部门的维护抢修时间，致使不必要的潜在风险的发生。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型提供了一种低压配电台区的监控装置，以实现对低压配电台区的监控。

一种低压配电台区的监控装置，包括电源模块、电压采集模块、用于生成告警信号的处理模块和用于转发告警信号与位置信息的移动通信模块；所述电源模块分别与所述处理模块和所述电压采集模块连接；

所述电压采集模块包括信号检测电路和信号放大电路，所述信号检测电路输入端通过三相电压测量接口用于连接低压配电网，所述信号检测电路输出端连接所述信号放大电路输入端，所述信号放大电路输出端与所述处理模块连接；

所述处理模块与所述移动通信模块连接；所述移动通信模块设有用于连接天线的天线接口。

在一个实施例中，所述移动通信模块包括CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、TD-LTE模块或FDD-LTE模块。

在另一个实施例中，所述移动通信模块为GPRS模块；利用运营商不同类型且覆盖广泛的通信技术，可以全方位实时地将通过移动通信模块将告警信号和位置信息转发给供电部门的移动终端。

在一个实施例中，所述监控装置还包括用于本地参数查阅和设置的短程通信模块，所述短程通信模块与所述处理模块连接。

可选地，所述短程通信模块包括WIFI模块或蓝牙模块。

在一个实施例中，所述监控装置还包括显示装置，所述显示装置与所述处理模块相连接。

在一个实施例中，所述处理模块包括主芯片和存储芯片，所述主芯片分别与所述存储芯片、所述显示装置、所述电压采集模块和所述移动通信模块连接。

在一个实施例中，所述主芯片设有接口，所述接口包括XINTF接口、GPIO接口、第一UART接口、第二UART接口和I2C接口；所述存储芯片通过所述XINTF接口与所述主芯片连接；所述电压采集模块通过所述GPIO接口与所述主芯片连接；所述移动通信模块通过所述第一UART接口与所述主芯片连接，所述短程通信模块通过所述第二V接口与所述主芯片连接；所述显示装置通过所述I2C接口与所述主芯片连接。主芯片通过不同的接口接入外围器件，从而提高主芯片与外围器件的匹配度。

在一个实施例中，所述电压采集模块包括模数转换电路，所述模数转换电路的输入端与所述信号放大电路的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与所述处理模块连接。

在一个实施例中，所述电源模块包括AC-DC转换电路和DC-DC转换电路所述AC-DC转换电路的输入端用于接入标准交流电压，所述AC-DC转换电路的输出端与所述DC-DC转换电路的输入端连接；所述DC-DC转换电路的输出端分别与所述处理模块、所述电压采集模块连接。

本实用新型具有如下有益效果：当低压线路中的支线故障或其他原因导致停电时，处理模块生成告警信号，移动通信模块将处理模块生成的告警信号转发给供电部门的移动终端，同时移动通信模块将基于告警信号所获取的位置信息转发给供电部门的移动终端，因此移动通信模块在监控装置中起到定位和告警的作用，而无需分设定位模块和其他种类通信模块，使得监控装置结构简单，方便安装；据此供电部门根据移动通信模块转发的告警信号和位置信息可以及时了解故障情况及其所在地，可迅速进行抢修，以保证居民的正常用电。

附图说明

图1为本实用新型实施例中低压配电台区的监控装置的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例中低压配电台区的监控装置的第二结构示意图；

图3为本实用新型实施例中主芯片与外围器件的接口连接示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的一种低压配电台区的监控装置进行进一步详细说明。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。应当理解，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，并不是旨在限制本发明。

本实用新型实施例中提供了一种低压配电台区的监控装置，如图1所示，包括电源模块10、电压采集模块20、用于生成告警信号的处理模块30和用于转发告警信号与位置信息的移动通信模块40；电源模块10分别与处理模块30和电压采集模块20连接；

电压采集模块20包括信号检测电路和信号放大电路，信号检测电路的输入端通过三相电压测量接口210用于连接低压配电网，信号检测电路的输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端与处理模块30连接；

处理模块30与移动通信模块40连接；移动通信模块40设有用于连接天线的天线接口410。

在本实施例中，其工作原理如下：电源模块10分别为处理模块30和电压采集模块20供电；电压采集模块20的信号检测电路对台区和线路的运行电压进行采集，并通过电压采集模块20中的信号放大电路对采集到的电压信号进行放大处理，并发送给处理模块30；处理模块30根据预设的参数对其进行故障识别判断，生成告警信号，并将发送告警信号给移动通信模块40；移动通信模块40将告警信号通过运营商通信系统转发至预先设定的移动终端。

在本实施例中，移动通信模块40在转发告警信号的同时，移动通信模块40所属的运营商通信系统基于告警信号查询相关的基站，并通过基站对移动通信模块40进行测距，以实现对低压配电台区的监控装置的定位，获取移动通信模块40的位置信息；并通过移动通信模块40将位置信息转发给供电部门的移动终端；因此移动通信模块40在本实用新型中可同时起到定位和告警的作用，而无需分设定位模块和其他种类的通信模块，使得监控装置的结构简单，方便安装。

需要说明的是，移动通信模块40可与供电部门的移动终端进行通信，供电部门可通过移动终端远程查阅和设置处理模块30中的参数，如电压警戒值和移动终端的号码。

可选地，告警信号的内容包括故障发生时间和故障类型；通过运营商通信系统对移动通信模块40的定位供电部门可获知故障发生地点和编号。

具体地，故障类型包括停电、线路低电压监测、缺相监测或三相电压不平衡；其中，线路低电压监测在告警内容中体现为越限值，其电压警戒值可自定义。

更具体地，通过将告警信号和位置信息结合，当低压配电台区发生故障时，供电部门的移动终端将接收到包括故障发生时间、故障类型和地点的信息，如2017年8月16日02时07分于XX市XX馈线XX台区发生电压越限，越限值为B相186V，请尽快前往检修。

如上所述，当低压线路中的支线故障或其他原因导致停电时，移动通信模块将告警信号和位置信息转发给供电部门所属的移动终端，供电部门可以及时了解故障情况及其所在地，可迅速进行抢修，以保证居民的正常用电。

在一个实施例中，移动通信模块40包括CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000，码分多址2000)模块、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)模块、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)模块、TD-LTE(Time Division Long Term，时分长期演进)模块或FDD-LTE(Frequency Division Duplexing Long Term，频分双工长期演进)模块。

在另一个实施例中，移动通信模块40为GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)模块。

如上所述，移动通信模块40通过运营商不同类型且覆盖广泛的通信技术，可以全方位实时地将通过移动通信模块将告警信号和位置信息转发给供电部门的移动终端。

在一个实施例中，如图2和图3所示，还包括用于本地参数查阅和设置的短程通信模块50，短程通信模块50与处理模块30连接。

短程通信模块50用于短距离数据传输，在本实施例中，处理模块30根据预设的参数对电压信号进行故障识别判断，处理模块30中预设的参数可以通过短程通信模块50实现查阅和设置，如供电部门移动终端的号码、电压警戒值等。

需要说明的是，本实用新型实施例中不限制与移动通信模块40配合使用的供电部门移动终端数量，即在处理模块30中可设置有多个移动终端的号码，如5个移动终端与移动通信模块40配合使用。

在一个实施例中，短程通信模块50包括WIFI模块或蓝牙模块。

需要说明的是，WIFI模块不仅具有查阅和设置本地参数的功能，还可以与移动通信模块40配合使用以提高定位精度，更加精准地确定故障发生地。

在一个实施例中，还包括显示装置60，如图2和图3所示，显示装置60与处理模块30相连接；在本实施例中，显示装置60用于显示处理模块30的数据信息，便于供电部门的移动终端与监控装置的交互。

在一个实施例中，如图2和图3所示，处理模块30包括主芯片310和存储芯片320，主芯片310分别与存储芯片320、电压采集模块20和移动通信模块40连接。

在本实施例中，当主芯片310接收到电压采集模块20发送的电压信号时，主芯片310提取存储芯片320存储的预设参数，通过分析并进行故障识别判断，并发送给移动通信终端40。

其中，存储芯片320不仅存储有预设参数，还存储有三相电压数据、告警信号数据等，以实现供电部门通过移动通信模块40或短程通信模块50进行查阅。

在一个实施例中，如图3所示，主芯片310设有接口，接口包括XINTF接口(External interface，系统外部接口)、GPIO接口(General Purpose Input Output，通用输入/输出接口)、第一UART接口(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter,通用异步收发接口)、第二UART接口和I2C接口(Inter－Integrated Circuit，两线式串行接口)；存储芯片320通过XINTF接口与主芯片310连接；电压采集模块20通过GPIO接口与主芯片310连接；移动通信模块40通过第一UART接口与主芯片310连接，短程通信模块50通过第二UART接口与主芯片310连接；显示装置60通过I2C接口与主芯片310连接。

如上所述，主芯片310通过不同的接口接入外围器件，从而提高主芯片310和外围器件的匹配度。

在一个实施例中，电压采集模块20还包括模数转换电路，模数转换电路的输入端与信号放大电路的输出端连接，模数转换电路的输出端与处理模块连接。

在本实施例中，模数转换电路用于将采集的电压模拟信号转换为数字信号，并发送给处理模块30。

在一个实施例中，电源模块10包括AC-DC转换电路和DC-DC转换电路；AC-DC转换电路的输入端用于接入标准交流电压，AC-DC转换电路的输出端与DC-DC转换电路的输入端连接；DC-DC转换电路的输出端分别与处理模块30、电压采集模块20连接。

在本实施例中，电源模块10内置转换电路，可将输入的交流电压转换为不同幅值的直流电压，从而满足处理模块30和电压采集模块20对供电电压的需求。

其中，AC-DC转换电路内含保险丝和压敏电阻，起防雷保护作用；含抗干扰滤波电路，消除共模干扰和差模干扰；含供电模块，可以将220V交流电压转换为直流电压，接后级DC-DC转换电路的输入端。

更具体地，AC-DC转换电路可将220V交流电压转换为5V直流电压，并与DC-DC转换电路通过四路DC/DC电源芯片(如TLV62130RGT)转为成3.3V，1.5V，1.8V，1.0V四路电源，每路输出电流可高达3A，通过一路芯片(如TPS60403)将5V转换为-5V，供装置内各种模块使用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。