一种配电网智能操作设备的制作方法

本发明涉及配电技术领域，更具体的说是涉及一种配电网智能操作设备。

背景技术：

配电网通常配电柜来对配电网上的电进行输送，现有的配电柜均配有锁，用于避免闲杂人打开配电柜，导致配电柜的工作异常或者闲杂人误触碰而触电，这种配电柜上的锁都是对应不同的钥匙，这样如果配电柜出现工作异常，电力工作人员就需要寻找对应的钥匙进行开锁，这样寻找钥匙的过程就非常繁琐，浪费时间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种避免寻找钥匙浪费时间的配电网智能操作设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种配电网智能操作设备，包括配电柜，所述配电柜上设置有门禁系统，所述门禁系统包括第一主控模块、指纹识别模块、虹膜识别模块和电动栓，所述指纹识别模块、虹膜识别模块和电动栓均耦接至第一主控模块，所述电动栓和第一主控模块均设置在配电柜的门板内，所述电动栓与配电柜的柜体相配合，以接受第一主控模块输出的锁定或解锁信号后对配电柜的门板进行解锁或锁定动作，所述指纹识别模块和虹膜识别模块均设置在配电柜的门板上，用于识别电力人员的指纹信息和虹膜信息，所述第一主控模块还与电力中心的人员数据库通信连接，所述人员数据库内存有电力人员的指纹数据、虹膜数据和身份数据，当指纹识别模块和虹膜识别模块识别到的电力人员的指纹信息和虹膜信息均与人员数据库内的电力人员的指纹数据和虹膜数据相匹配时，第一主控模块输出解锁信号给电动栓，电动栓进行解锁动作。

作为本发明的进一步改进，还包括设置在配电柜内的单相重合闸断路器，所述单相重合闸断路器包括外壳和设置在外壳内的电路板，所述电路板上设置有通信模块、第二主控模块和电源电路，所述外壳内部还设置有驱动机构和开关元件，所述驱动机构和开关元件物理连接，所述第二主控模块与驱动机构电连接以发送控制信号给驱动机构，控制驱动机构对开关元件进行合闸，所述驱动机构与电源电路电连接，以获取电源，所述通信模块与外部电力中心的服务器通信连接，以接收电力中心的服务器发出的合闸信号，所述通信模块耦接至第二主控模块，所述通信模块将接收到的合闸信号发送给第二主控模块，所述第二主控模块和通信模块也均与电源电路耦接。

作为本发明的进一步改进，还包括第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路，所述第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路分别与外部三相电线路的三个相线路连接，以获取待测电压；

所述第二主控模块具有adc接口，所述第一检测电路、第二检测电路和第三检测电路均耦接至第二主控模块的adc接口，以输出检测电压给第二主控模块；所述电源电路包括第一电源、第二电源和第三电源，所述第一电源、第二电源和第三电源也分别与外部三相电线路的三个相线路连接，以获取电源；

所述第一电源包括降压电路、整流电路和稳压电路，所述降压电路与外部三相电线路的其中一相线路连接，所述整流电路耦接至降压电路和稳压电路，以获取降压电源和输出整流电源给稳压电路，所述稳压电路与第二主控模块连接，以输出稳压电源给第二主控模块，提供工作电压。

作为本发明的进一步改进，所述第一检测电路包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1的一端连接至外部三相电线路的其中一个相线路连接，另一端连接至电阻r2，所述电阻r2相对电阻r1的另一端接地，其中电阻r1和电阻r2相互连接的节点耦接至第二主控模块的adc接口。

作为本发明的进一步改进，所述降压电路包括电容c1，所述电容c1的一端连接至外部三相线路的其中一个相线路，另一端连接至整流电路，所述电容c1的两端还并联有相互串联的电阻r3和电阻r4，所述稳压电路包括第一稳压电路和第二稳压电路，所述第一稳压电路连接至整流电路，所述第二稳压电路连接至稳压电路，以获取第一稳压电路输出的初级稳压电源，所述第二稳压电路输出次级稳压电源，所述第二稳压电路包括稳压芯片，所述稳压芯片具有输入引脚、输出引脚和接地引脚，所述输入引脚耦接至第一稳压电路，以获取初级稳压电源，所述稳压芯片的输入引脚耦接有串联的电阻r5和发光二极管后接地，所述发光二极管的负极接地，正极耦接至电阻r5相对稳压芯片的输入引脚的另一端，所述稳压芯片的接地引脚接地，输出引脚耦接有电容c8后接地，该输出引脚还耦接至第二主控模块，以输出次级稳压电源给第二主控模块。

作为本发明的进一步改进，所述第二主控模块内设置有检测阈值，所述第二主控模块的adc接口接收到第一检测电路或第二检测电路或第三检测电路输出的检测电压后，第二主控模块将该检测电压与其内部的检测阈值进行比对，当该检测电压超出其检测阈值时，则输出该线路的异常信息和检测电压给通信模块，通信模块将该异常信息和检测电压发送至外部电力中心的服务器中，外部服务器将该异常信息和检测电压进行保存与显示。

作为本发明的进一步改进，所述外壳内还设置有用于隔离电路板的隔离板，所述隔离板上固定连接有固定栓，所述电路板上开设有固定孔，所述外壳的内壁上设置有固定座，所述固定座上设置有环形的凸沿，所述固定孔的外沿上固定连接有凸环，所述凸环直径小于凸沿且与该凸沿相适配，当隔离板、电路板和外壳进行装配时，凸环嵌入到凸沿内，凸沿对凸环进行定位，固定栓将电路板固定在外壳的内壁上。

作为本发明的进一步改进，所述固定座包括至少面朝凸沿环形分布的两个勾爪，当凸环嵌入到凸沿内时，勾爪勾住凸环，对凸环进行固定，当隔离板与电路板进行装配时，所述固定栓穿过固定孔后插入到勾爪围成的环中，并与勾爪抵触，将勾爪向外挤压。

作为本发明的进一步改进，当指纹识别模块和虹膜识别模块识别到的电力人员的指纹信息和虹膜信息均与人员数据库内的电力人员的指纹数据和虹膜数据相匹配时，人员数据库中存入对应的识别时间。

本发明的有益效果，当电力人员需要开启配电柜时，可以将自己的虹膜对准虹膜识别模块，同时将自己的指纹放在指纹识别模块上，通过指纹识别模块和虹膜识别模块对该电力人员的指纹信息和虹膜信息进行采集，并且传输给第一主控模块，然后通过第一主控模块将该指纹信息和虹膜信息发送给电力中心的人员数据库中的指纹数据和虹膜数据进行比对，当比对成功时，该人员数据库会再存入对应该指纹信息和虹膜信息的人员的身份数据以及识别的实时时间进行存储，存储完成后，存储该人员数据库的服务器还会发送出解锁信号给第一主控模块，该第一主控模块控制电动栓对配电柜的门板和柜体进行解锁，这样电力人员就不需要特地寻找钥匙去对配电柜的门锁进行解锁，同时没有存储在人员数据库中的人员也没有办法对该配电柜进行解锁，并且电力人员解锁之后还会在人员数据库中存入该电力人员解锁的时间，这样就做到了工作时间的保存，更方便各个人员出动的时间和对各个配电柜的解锁次数的统计。

附图说明

图1为本发明的门禁系统的部件连接关系示意图；

图2为本发明的部件连接关系示意图；

图3为本发明的第一检测电路示意图；

图4为本发明的第一电源电路框图；

图5为本发明的第二稳压电路示意图；

图6为本发明的隔离板未装配结构示意图；

图7为本发明的隔离板装配结构示意图。

附图标号：m1、门禁系统；m11、指纹识别模块；m12、虹膜识别模块；m13、第一主控模块；m14、电动栓；m2、人员数据库；1、外壳；2、电路板；21、通信模块；22、第二主控模块；23、电源电路；231、第一电源；2311、降压电路；2312、整流电路；2313、第一稳压电路；2314、第二稳压电路；232、第二电源；233、第三电源；31、驱动机构；32、开关元件；4、服务器；51、第一检测电路；52、第二检测电路；53、第三检测电路；6、稳压芯片；7、隔离板；71、固定栓；72、固定孔；73、凸环；74、固定座；75、凸沿；76、勾爪。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-7所示，本实施例的一种配电网智能操作设备，包括配电柜，所述配电柜上设置有门禁系统m1，所述门禁系统m1包括第一主控模块m13、指纹识别模块m11、虹膜识别模块m12和电动栓m14，所述指纹识别模块m11、虹膜识别模块m12和电动栓m14均耦接至第一主控模块m13，所述电动栓m14和第一主控模块m13均设置在配电柜的门板内，所述电动栓m14与配电柜的柜体相配合，以接受第一主控模块m13输出的锁定或解锁信号后对配电柜的门板进行解锁或锁定动作，所述指纹识别模块m11和虹膜识别模块m12均设置在配电柜的门板上，用于识别电力人员的指纹信息和虹膜信息，所述第一主控模块m13还与电力中心的人员数据库m2通信连接，所述人员数据库m2内存有电力人员的指纹数据、虹膜数据和身份数据，当指纹识别模块m11和虹膜识别模块m12识别到的电力人员的指纹信息和虹膜信息均与人员数据库m2内的电力人员的指纹数据和虹膜数据相匹配时，人员数据库m2中存入对应的识别时间，同时第一主控模块m13输出解锁信号给电动栓m14，电动栓m14进行解锁动作。

通过上述技术方案，其中，第一主控模块m13可以采用集成gprs通信芯片和单片机及其外围电路的集成模块，其中电动栓m14可以是带有电机和锁栓，并通过电机带动锁栓移动的电动锁栓，其中指纹识别模块m11和虹膜识别模块m12均是现有的集成模块，在此不做详述，当电力人员需要开启配电柜时，可以将自己的虹膜对准虹膜识别模块m12，同时将自己的指纹放在指纹识别模块m11上，通过指纹识别模块m11和虹膜识别模块m12对该电力人员的指纹信息和虹膜信息进行采集，并且传输给第一主控模块m13，然后通过第一主控模块m13将该指纹信息和虹膜信息发送给电力中心的人员数据库m2中的指纹数据和虹膜数据进行比对，当比对成功时，该人员数据库m2会再存入对应该指纹信息和虹膜信息的人员的身份数据以及识别的实时时间进行存储，存储完成后，存储该人员数据库m2的服务器4还会发送出解锁信号给第一主控模块m13，该第一主控模块m13控制电动栓m14对配电柜的门板和柜体进行解锁，这样电力人员就不需要特地寻找钥匙去对配电柜的门锁进行解锁，同时没有存储在人员数据库m2中的人员也没有办法对该配电柜进行解锁，并且电力人员解锁之后还会在人员数据库m2中存入该电力人员解锁的时间，这样就做到了工作时间的保存，更方便各个人员出动的时间和对各个配电柜的解锁次数的统计。

作为改进的一种具体实施方式，还包括设置在配电柜内的单相重合闸断路器，所述单相重合闸断路器包括外壳1和设置在外壳1内的电路板2，所述电路板2上设置有通信模块21、第二主控模块22和电源电路23，所述外壳1内部还设置有驱动机构31和开关元件32，所述驱动机构31和开关元件32物理连接，所述第二主控模块22与驱动机构31电连接以发送控制信号给驱动机构31，控制驱动机构31对开关元件32进行合闸，所述驱动机构31与电源电路23电连接，以获取电源，所述通信模块21与外部电力中心的服务器4通信连接，以接收电力中心的服务器4发出的合闸信号，所述通信模块21耦接至第二主控模块22，所述通信模块21将接收到的合闸信号发送给第二主控模块22，所述第二主控模块22和通信模块21也均与电源电路23耦接。

通过上述技术方案，其中第二主控模块22可以是各类单片机及其外围电路组成的电路模块，其中驱动机构31和开关元件32均是现有单相重合闸断路器中的器件，通信模块21采用无线通信类的通信芯片，例如gprs通信芯片，来进行数据交互，当有线路出现单相接地故障时，断路器内出现单相接地故障的线路会跳闸，此时开关元件32就会关断，当电力中心的得知该出断路器出现单相接地故障并跳闸时，可以通过其电力中心的服务器4发送合闸信号给通信模块21，通信模块21接收到合闸信号后将该合闸信号转发给第二主控模块22，第二主控模块22接收到该合闸信号后控制驱动机构31工作，驱动机构31将开关元件32进行重合闸，进而完成重合闸的操作，相比直接通过断路器离线进行重合闸可能会由于其固定的程序流程而导致线路故障恶化的现象，而通过电力中心的服务器4发送合闸信号进行重合闸，这样可以在具有人工分析的基础下进行合闸，避免线路故障恶化，这样不仅与现有的重合闸断路器一样可以实现不用浪费人力资源，同时还可以具有更加灵活性的操作。

作为改进的一种具体实施方式，还包括第一检测电路51、第二检测电路52和第三检测电路53，所述第一检测电路51、第二检测电路52和第三检测电路53分别与外部三相电线路的三个相线路连接，以获取待测电压；

所述第二主控模块22具有adc接口，所述第一检测电路51、第二检测电路52和第三检测电路53均耦接至第二主控模块22的adc接口，以输出检测电压给第二主控模块22；

所述电源电路23包括第一电源231、第二电源232和第三电源233，所述第一电源231、第二电源232和第三电源233也分别与外部三相电线路的三个相线路连接，以获取电源；

所述第一电源231包括降压电路2311、整流电路2312和稳压电路，所述降压电路2311与外部三相电线路的其中一相线路连接，所述整流电路2312耦接至降压电路2311和稳压电路，以获取降压电源和输出整流电源给稳压电路，所述稳压电路与第二主控模块22连接，以输出稳压电源给第二主控模块22，提供工作电压。

所述第二主控模块22内设置有检测阈值，所述第二主控模块22的adc接口接收到第一检测电路51或第二检测电路52或第三检测电路53输出的检测电压后，第二主控模块22将该检测电压与其内部的检测阈值进行比对，当该检测电压超出其检测阈值时，则输出该线路的异常信息和检测电压给通信模块21，通信模块21将该异常信息和检测电压发送至外部电力中心的服务器4中，外部服务器4将该异常信息和检测电压进行保存与显示。

通过上述技术方案，其中第二检测电路52和第三检测电路53均可采用与第一检测电路51相同的电路，分别对外部三相电线路进行检测，当该三相电线路中有线路出现单相接地故障时，对应的第一检测电路51或第二检测电路52或第三检测电路53会输出对应线路的检测电压给第二主控模块22的adc接口，其中第二主控模块22采用具有adc功能的单片机或者不具有adc功能的单片机再配置adc转换芯片来组成的电路模块，当第二主控模块22的adc接口接收到检测电压时，第二主控模块22将该检测电压进行模数转换，然后第二主控模块22会将接收到的检测电压与其内部的检测阈值进行比对，当检测电压超出检测阈值时，第二主控模块22输出对应的线路的异常信息和检测电压给通信模块21，通信模块21将该异常信息和检测电压通过无线通信的方式上报给外部电力中心的服务器4中，并且在外部服务器4中保存和显示，其中显示出来方便工作人员对该异常信息进行分析，可以直观的看到异常的线路是那条，也可以直观的看到该线路的检测电压是多少，方便工作人员进行操作，如果确定是简单的单相接地故障，则可以通过服务器4发送合闸信号的方式进行重合闸，如果不是，则可以派遣人员进行就地检查，这样避免误操作的重合闸导致线路故障加剧，其中设置的第一电源231、第二电源232和第三电源233分别连接至三相电线路中的三个相线路上，这样当其中一个线路单相接地故障后，也有其他的线路进行供电，相比直接接在其中一个相线路上获取电源来说，本实施例可以避免该相线路跳闸导致电路板2断电，通过第一电源231、第二电源232和第三电源233的也可以直接在三相电线路中获取电源，避免另外配置电池或者其他电源来对电路板2进行供电，其中降压电路2311使三相电线路中获取的高压电源进行降压，在通过整流电路2312进行整流使得电路更加平稳，转换成直流电，再通过稳压电路输出给第二主控模块22，使得第二主控模块22接收到的电源更加稳定，可以增加电路板2上电路的工作的稳定性。

作为改进的一种具体实施方式，所述第一检测电路51包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1的一端连接至外部三相电线路的其中一个相线路连接，另一端连接至电阻r2，所述电阻r2相对电阻r1的另一端接地，其中电阻r1和电阻r2相互连接的节点耦接至第二主控模块22的adc接口。

通过上述技术方案，通过电阻r1和电阻r2的分压作用可以直接对获取到的三点线线路中的其中一个相线路进行采样，可以通过调整电阻r1和电阻r2的阻值的比例来进行分压的比例操作，可以将检测电压控制在控制模块能够承受的范围内，控制模块中根据不同配置的单片机，其能够承受的范围在3v至5v内波动，通过调节电阻r1和电阻r2的阻值就可以对应不同的单片机进行设置，本采样电路结构简单，成本低，经济效益高。

作为改进的一种具体实施方式，所述降压电路2311包括电容c1，所述电容c1的一端连接至外部三相线路的其中一个相线路，另一端连接至整流电路2312，所述电容c1的两端还并联有相互串联的电阻r3和电阻r4，所述稳压电路包括第一稳压电路2313和第二稳压电路2314，所述第一稳压电路2313连接至整流电路2312，所述第二稳压电路2314连接至稳压电路，以获取第一稳压电路2313输出的初级稳压电源，所述第二稳压电路2314输出次级稳压电源，所述第二稳压电路2314包括稳压芯片6，所述稳压芯片6具有输入引脚、输出引脚和接地引脚，所述输入引脚耦接至第一稳压电路2313，以获取初级稳压电源，所述稳压芯片6的输入引脚耦接有串联的电阻r5和发光二极管后接地，所述发光二极管的负极接地，正极耦接至电阻r5相对稳压芯片6的输入引脚的另一端，所述稳压芯片6的接地引脚接地，输出引脚耦接有电容c8后接地，该输出引脚还耦接至第二主控模块22，以输出次级稳压电源给第二主控模块22。

通过上述技术方案，当降压电路2311对外部三相电线路进行降压时，通过电容c1和并联在电容c1两端且相互串联的电阻r3和电阻r4进行阻容降压，通过将电压分压在电容c1上的方式进行降压，同时电容c1可以选择安规电容，其安全性相比普通电路中使用的金属化聚酯膜电容来说，安全性更高，在电路断电之后安规电容的放电速度非常快，其电量在安规电容中保存的时间非常短，这样安全性更高，避免断电后操作人员触碰触电，其中第一稳压电路2313和第二稳压电路2314，进行递进稳压，由于电路板2中各元件的工作电压不同，其中有高有低，这样通过设置两个稳压电路，可将第一稳压电路2313中输出的初级稳压电源给一部分元件工作使用，第二稳压电路2314从第一稳压电路2313中获取初级稳压电源，然后进过第二稳压芯片6进行稳压后输出次级稳压电源给一部分元件工作，其中单片机的工作电压一般为3.3v，而一些模块，例如通信模块21中大部分采用5v供电，这样就要求两种工作电源，其中初级稳压电源通过电阻r5后再进过发管二极管后接地，其中电阻r5用作限流，减少流经发光二极管的电流，避免发光二极管烧坏，当初级稳压电源正常工作时，则发光二极管点亮，可以对外指示其工作状态，方便得知电路工作状态，其中稳压芯片6的输出引脚耦接了电容c8后接地，可以对次级稳压电源进线滤波，次级稳压电源更加稳定，增加电路工作的稳定性，增加本设备的工作稳定性。

作为改进的一种具体实施方式，所述外壳1内还设置有用于隔离电路板2的隔离板7，所述隔离板7上固定连接有固定栓71，所述电路板2上开设有固定孔72，所述外壳1的内壁上设置有固定座74，所述固定座74上设置有环形的凸沿75，所述固定孔72的外沿上固定连接有凸环73，所述凸环73直径小于凸沿75且与该凸沿75相适配，当隔离板7、电路板2和外壳1进行装配时，凸环73嵌入到凸沿75内，凸沿75对凸环73进行定位，固定栓71将电路板2固定在外壳1的内壁上。

通过上述技术方案，其中开关元件32断开或上电时可能会产生电弧，如果没有保护好电路板2，可能会导致电弧击穿电路板2上的元件，这样就使整个设备停止工作，甚至使外部三相电线路损坏，通过凸沿75的设置可以将电路板2支撑起来，使电路板2与外壳1之间具有一定的空隙，设置的凸环73直径小于凸沿75，与凸沿75的内环相适配，这样凸环73可以插入到凸沿75的内环中，通过凸沿75来对凸环73定位，同时设置的固定扣与凸环73和凸沿75的同轴，然后将隔离板7改在电路板2上，隔离板7上的固定栓71穿过凸环73和固定扣后穿过凸沿75进入到固定座74中，将三者进行固定，通过设定凸环73内环的直径和凸沿75内环的直径来调整其之间的摩擦力，通过设定固定栓71的直径来与凸环73内环的直径进行配合，将隔离板7和电路板2装配固定座74上，这样通过隔离板7可以将电弧阻挡在外面，避免电弧击穿电路板2上的元器件，这样可以进一步提高电路板2的寿命，进一步提高设备使用的稳定性。

作为改进的一种具体实施方式，所述固定座74包括至少面朝凸沿75环形分布的两个勾爪76，当凸环73嵌入到凸沿75内时，勾爪76勾住凸环73，对凸环73进行固定，当隔离板7与电路板2进行装配时，所述固定栓71穿过固定孔72后插入到勾爪76围成的环中，并与勾爪76抵触，将勾爪76向外挤压。

通过上述技术方案，当凸环73嵌入到凸沿75中时，勾爪76向外勾住凸环73，对凸环73进行初步固定，另外隔离板7上的固定栓71穿过凸环73和固定孔72后进入到至少两个勾爪76围成的环中，将勾爪76向外挤压，这样勾爪76就会与凸环73的内环面贴合的更加紧密，使得勾爪76勾住凸环73的效果更好更稳定，并且这种固定方式不需要螺丝，使得流水线上装配速度更快，加速产品的产出速度，提高工作效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。