一种用电故障监测系统的制作方法

本实用新型涉及故障监测技术领域，尤其涉及一种用电故障监测系统。

背景技术：

随着国民经济的发展，用电客户和供电公司在正常用电和供电的同时，对用电信息采集的质量，即采集的准确性和实时性的要求也越发的提高。近些年，通过电力公司的各方面努力，用电信息采集的质量在得到了稳固的提升。但是下行模块在线率和电表停电故障仍作为两大制约因素影响着用电信息采集质量的提升。基于以上原因，如何能针对下行模块状态进行准确和实时监控，同时针对停电故障快速响应的监测系统就显得尤为重要。

针对供电公司对模块状态监控和停电故障上报的要求，微功率无线mesh全网感知和超级电容停电故障上报功能应运而生。有别于传统窄带载波通信存在通信速率低、无法针对停电故障快速响应的问题。微功率无线mesh网络可以准确、快速的将模块状态信息和停电故障信息上报给监控系统(主站系统)，以便供电公司可以根据上报信息快速进行问题定位与处理，提高供电系统和用电采集系统的质量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用电故障监测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用电故障监测系统，包括机柜，设置在所述机柜内依次通信连接的主控装置、至少一个远控卫星装置以及至少一个模拟负载；所述模拟负载和远控卫星装置的数量相同；

所述主控装置包括依次通信连接的仿真主站、路由器和集中器；

所述远控卫星装置包括依次通信连接的串口服务器、断路器、时控开关和电能表；所述串口服务器与所述路由器进行通信连接，所述电能表与所述模拟负载进行通信连接，所述模拟负载与所述集中器进行无线通信连接。

优选地，所述远控卫星装置为具有远程控制功能的单相远控卫星单元，对应的，所述电能表为单相电能表。

优选地，所述远控卫星装置为具有远程控制功能的三相远控卫星单元，对应的，所述电能表为三相电能表。

优选地，所述模拟负载通过微功率无线mesh网络与所述集中器进行无线通信连接。

优选地，还包括与所述主控装置连接的开关。

优选地，所述机柜包括机柜本体、柜门、4个福马轮；4个所述福马轮固定设置在所述机柜本体底部四个角上。

优选地，还包括固定设置在所述机柜本体内部的至少一个电箱导轨；所述电箱导轨用于可拆卸挂载多个所述模拟负载、所述电能表和/或所述集中器。

优选地，还包括固定设置在所述机柜本体内部的至少一个可移动表箱；所述可移动表箱用于放置所述电能表。

优选地，还包括与所述主控装置连接的航空插座、面板插座；所述航空插座和面板插座分别固定设置在所述机柜本体的两侧。

实施本实用新型用电故障监测系统的技术方案，具有如下优点或有益效果：本实用新型用电故障监测系统对停电故障和模块离线进行仿真测试，可以自动并长时间模拟现场模块离线和停电故障，监控并验证全网感知功能和停电故障上报功能的准确性和稳定性，可以直观的看到微功率无线mesh网络全网感知功能和停电故障上报功能的运行效果，设计简单且监测有效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，附图中：

图1是本实用新型用电故障监测系统实施例的外观结构示意图；

图2是本实用新型用电故障监测系统实施例的第一内部结构示意图；

图3是本实用新型用电故障监测系统实施例的第二内部结构示意图；

图4是本实用新型用电故障监测系统实施例的第三内部结构示意图；

图5是本实用新型用电故障监测系统实施例的第一模块示意图；

图6是本实用新型用电故障监测系统实施例的第二模块示意图。

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，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。如图1-6示出了本实用新型实施例提供的示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。

如图1-6所示，本实用新型用电故障监测系统，包括机柜100，设置在机柜100内依次通信连接的主控装置200、至少一个远控卫星装置300、至少一个模拟负载400、以及与主控装置200连接的开关600。优选的，该开关600为旋钮开关，用于开关该用电故障监测系统，所述模拟负载400和远控卫星装置300的数量相同，一一对应。

具体的，所述主控装置200包括依次通信连接的仿真主站201、路由器202和集中器203；所述远控卫星装置300包括依次通信连接的串口服务器301、断路器302、时控开关303和电能表304；所述串口服务器301与路由器202进行通信连接，所述电能表304与所述模拟负载400进行通信连接，所述模拟负载400与集中器203进行无线通信连接。优选的，所述串口服务器301与路由器202进行无线通信连接，如通过wifi网络连接等。仿真主站201为现有的工业控制计算机。

在本实施例中，所述模拟负载400通过微功率无线mesh网络与集中器203进行无线通信连接。主控装置200(集中器)、电能表(单相、三相)和模拟负载400，组建微功率无线mesh网络，进而实现大批量的仿真控制。微功率无线mesh全网感知(以下简称全网感知)是基于微功率无线互联互通协议构建的mesh网络基础上，利用在网节点进行转发感知功能的帧，将节点自身的在网状态添加到网节点序列中，同时将感知帧在规定的时隙内进行广播转发，把整个网络的在网节点都感知到，进而完成对整个网路的实时监控。

在本实施例中，所述远控卫星装置300可以为具有远程控制功能的单相远控卫星单元，对应的，所述电能表304为单相电能表。所述远控卫星装置300为具有远程控制功能的三相远控卫星单元，对应的，所述电能表304为三相电能表。

在本实施例中，所述机柜100包括机柜本体101、柜门102、4个福马轮103；具体的，4个福马轮103固定设置在机柜本体101底部四个角上。

在本实施例中，还包括固定设置在机柜本体101内部的至少一个电箱导轨104；所述电箱导轨104用于可拆卸挂载模拟负载400、电能表304和/或集中器203。

在本实施例中，还包括固定设置在机柜本体101内部的至少一个可移动表箱500；所述可移动表箱500用于放置电能表304。可移动表箱，用于挂载电能表(单相、三相)和模拟负载，用于组建多级网络，实现网络分层。

本实用新型用电故障监测系统监控功能指的是停电故障上报与全网感知功能。

全网感知网络识别过程是一个封闭式的任务，整个过程由上行广播和下行广播两大过程组成，下行广播又分为主节点(即为仿真主站)时隙，下行正常时隙和下行竞争时隙三个小过程，上行广播则只包括上行正常时隙过程。每个时隙150ms(这里的时隙与原协议中的时隙完全独立，互不干扰)，总时隙由仿真主站根据实际在网节点(电能表或模拟负载)个数决定。

远控卫星装置用于模拟停电故障，根据操作模式分为自动(定时)与遥控(只有可移动表箱支持遥控模式)两种模式：(1)自动(定时)模式：自动模式将根据设定好的时间定时进行仿真操作，此模式用于长时间功能稳定性监控，监控期间无需人为手动操作。(2)遥控模式：通过遥控模式，操作人员可以通过监测主站主动触发停电故障，便于实时观察监控结果和进行功能演示。

停电上报(微功率无线停电上报)是在原有微功率无线模块(模拟负载)的基础上增加超级电容，使模块判断发生停电故障时，可以藉由超级电容供电并通过不受电力线限制的无线信道将停电故障信息上报至终端，并由终端上报至主站系统。无线模块通过多种机制增加停电故障信息上报的成功率，这些机制包括：(1)重复上报机制：超级电容在充满电的情况下，可至少支持完成3次上报(每次上报存在一定上报间隔)，提高上报的成功率。(2)层次分批携带上报：为了提高同一条路径上故障上报的成功率，再每一次上报周期内根据既定的上报时隙安排和每个上报节点的层级采用由高到低的优先级进行上报，低层级的节点将携带同线路上高层级节点的故障信息一并上报给下一层级节点。这样一方面提高了上报的准确性，同时提高了整理的上报成功率。(3)周边节点保存上报状态：为了进一步提高上报成功率，发生停电故障节点的邻居节点也同时会记录故障节点的停电故障状态，即便在故障节点上报失败后，也可以充当中继节点将记录的停电故障上报至中心节点。

在本实施例中，还包括与主控装置200连接的航空插座104、面板插座105；所述航空插座104和面板插座105分别固定设置在机柜本体101的两侧。

本实用新型对停电故障和模块离线进行仿真和测试，查看微功率无线mesh网络针对这两大因素的监控方案是否稳定有效，可以自动并长时间模拟现场模块离线和停电故障，监控并验证全网感知功能和停电故障上报功能的准确性和稳定性，可以直观的看到微功率无线mesh网络全网感知功能和停电故障上报功能的运行效果，设计简单有效。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。