一种配电柜装置、系统以及集成系统的制作方法

1.本技术涉及配电柜技术领域，具体而言，涉及一种配电柜装置、系统以及集成系统。


背景技术：

2.随着电力技术的飞速发展，配电柜是各类涉及到供电、用电设备或电力行业中的基础设备，主要承担着电路系统中的核心控制零部件的安装及管理，因此，配电柜运行的安全性对供电系统及用电设备起着极为重要的意义。
3.目前，用户对配电柜进行巡检时，对用户的操作技术水平有比较高的要求，若用户对配电柜进行了错误操作，会导致出现较大的安全事故，例如：在接地刀闭合的情况下进行合闸操作，就可能会导致大电流短路出现安全事故。同时用户需要挨个对配电柜进行故障检查，以及电压电流参数的确认，导致用户的巡检效率较低。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种配电柜装置、系统以及集成系统，以解决现有技术中用户的巡检效率较低的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种配电柜装置，所述装置包括：接收用户操作的人机交互单元；
7.其中，所述人机交互单元包括人机交互处理器和语音输出模块；所述人机交互处理器和所述语音输出模块连接；
8.所述人机交互处理器用于根据所述配电柜的参数信息以及状态信息生成语音提示信息，并输出所述语音提示信息至所述语音输出模块；
9.所述语音输出模块用于语音输出语音提示信息；
10.其中，所述语音提示信息包括：配电柜的故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示。
11.本技术实施例中，人机交互处理器根据所述配电柜的参数信息以及状态信息生成语音提示信息，并将语音提示信息发送给语音输出模块，语音输出模块输出对应的语音提示，用户根据语音提示的信息获取每个配电柜的故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示，从而提高用户的巡检效率，降低因为错误操作发生电气安全事故的概率。
12.进一步地，所述人机交互单元还包括：接近感应模块；
13.所述接近感应模块和所述人机交互处理器连接，用于检测是否有用户接近所述配电柜；
14.所述人机交互处理器还用于在有用户接近所述配电柜时，控制所述语音输出模块语音输出所述语音提示信息。
15.本技术实施例中，在接近感应模块检测到有用户靠近配电柜时，向用户语音输出配电柜的电气参数、故障信息和危险提示，使用户可以及时获取配电柜的基本信息，提高用户处理配电柜故障的效率，保障用户的安全。
16.进一步地，所述语音告警以及正确操作提示在所述人机交互处理器判定出用户操作违规时，由所述语音输出模块语音输出。
17.本技术实施例中，在配电柜监测到用户操作不符合操作规程时，通过语音输出模块语音输出语音告警以及正确操作提示，提示用户操作错误以及正确操作的步骤，降低因为人为原因导致电气安全事故发生的概率。
18.进一步地，所述人机交互单元还包括：特征声音监测模块；
19.所述特征声音监测模块和所述语音输出模块连接，用于发送第一传输信号至所述语音输出模块；其中，所述第一传输信号包括目标配电柜装置的地址信息以及所述特征声音监测模块发出的指令信息；
20.所述语音输出模块用于输出所述第一传输信号至其他配电柜装置；其中，所述其他配电柜装置包括所述目标配电柜装置。
21.本技术实施例中，通过特征声音监测模块将第一传输信号发送至语音输出模块，语音输出模块输出第一传输信号到其他配电柜装置，实现配电柜装置之间信号的传输。
22.进一步地，所述特征声音监测模块还用于接收其他配电柜装置发出的第二传输信号，并在所述第二传输信号包括所述配电柜装置的地址信息时，生成对应的反馈信号；
23.所述特征声音监测模块还用于发送所述反馈信号至所述语音输出模块；
24.其中，所述反馈信号包括第二传输信号对应的应答信号、所述配电柜装置的参数信息和/或状态信息。
25.在本技术实施中，特征声音监测模块还用于接收其他配电柜装置发出的第二传输信号，并在第二传输信号包括所述配电柜装置的地址信息时，生成对应的反馈信号并发送所述反馈信号至所述语音输出模块，可以减少通讯线缆材料的浪费，提高配电柜装置之间通信的抗干扰能力。
26.进一步地，所述语音输出模块还用于输出所述反馈信号至发送所述第二传输信号的配电柜装置。
27.在本技术实施中，语音输出模块输出反馈信号至发送所述第二传输信号的配电柜装置，实现本配电柜装置和发送第二传输信号的配电柜装置之间的无线通信。
28.进一步地，所述特征声音监测模块还用于在所述第二传输信号不包括所述配电柜装置的地址信息时，丢弃所述第二传输信号。
29.在本技术实施中，在特征声音监测模块判断出第二传输信号不包括所述配电柜装置的地址信息时丢弃接收到的第二传输信号，不再生成对应的反馈信号，提高配电柜装置之间无线通信的效率，减少通讯资源的浪费。
30.第二方面，本技术实施例提供了一种配电柜系统，所述系统包括：配电柜装置和监控装置；
31.其中，所述监控装置包括声音监测单元和通讯单元；所述配电柜装置包括语音输出模块；
32.所述配电柜装置和监控装置连接，所述声音监测单元和所述通讯单元连接；
33.所述语音输出模块用于语音输出所述配电柜装置的故障信息；
34.所述监控装置的声音监测单元用于监测并接收所述故障信息，并控制所述通讯单元向对应的用户进行拨号提醒。
35.在本技术实施中，语音输出模块语音输出配电柜装置的故障信息，监控装置的声音监测单元用于监测并接收所述故障信息，并控制通讯单元向对应的用户进行拨号提醒，实现用户对配电柜装置的远程监控，提高用户处理故障的效率。
36.进一步地，所述监控装置还包括：扬声器；
37.所述扬声器和所述通讯单元连接，用于播放所述故障信息对应的语音告警信息。
38.在本技术实施中，通过扬声器播放故障信息对应的语音告警信息给对应的技术人员，技术人员根据语音告警信息所提示的故障，做出故障反应，便于用户及时发现并处理故障。
39.第三方面，本技术实施例提供了一种配电柜集成系统，所述配电柜的集成系统包括人机交互单元和保护测控单元；
40.所述人机交互单元与保护测控单元连接；
41.所述人机交互单元用于接收用户对所述保护测控单元的控制，并根据所述保护测控单元的数据信息在人机交互单元中进行显示；
42.其中，数据信息包括配电柜的参数信息以及状态信息。
43.在本实施例实施中，配电柜集成系统包括人机交互单元和保护测控单元。人机交互单元用于接收用户对保护测控单元的控制，并根据保护测控单元的数据信息在人机交互单元中进行显示，人机交互单元属于用户与保护测控装置之间的中间媒介，而人机交互单元的具体技术特征则参见第一方面所示的人机交互单元。
44.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
46.图1为本技术实施例提供的一种配电柜装置的结构示意图；
47.图2为本技术实施例提供的人机交互单元的结构框图；
48.图3为本技术实施例提供的一种配电柜系统的结构示意图；
49.图4为本技术实施例提供的一种配电柜集成系统的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
51.图1为本技术实施例提供的一种配电柜装置100，所述装置包括：接收用户操作的人机交互单元101；
52.其中，所述人机交互单元101包括人机交互处理器102和语音输出模块103；所述人机交互处理器102和所述语音输出模块103连接；
53.所述人机交互处理器102用于根据所述配电柜的参数信息以及状态信息生成语音提示信息，并输出所述语音提示信息至所述语音输出模块103；
54.所述语音输出模块103用于语音输出语音提示信息；
55.其中，所述语音提示信息包括：配电柜的电气参数、故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示。
56.在本技术实施例中，电气参数包括电压参数和电流参数，故障信息包括电气故障和设备故障。在具体的实施过程中，电气参数还可以为配电柜其他的参数，故障信息还可以为配电柜其他的故障信息，本技术实施例对此不作具体限定。
57.图1为本技术实施例提供的一种配电柜装置100的结构示意图，如图1所示，人机交互处理器102根据配电柜的参数信息及状态信息生成对应的语音提示信息，将语音提示信息输入语音输出模块103，语音输出模块103输出配电柜的电气参数、故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示。
58.下面以配电柜装置包括保护测控单元为例，介绍人机交互过程：
59.保护测控单元包括：互感器模块、信号调理电路、模数转换模块、测量模块、通讯模块、开入量监测模块及第一rs485通信模块；人机交互单元还包括第二rs485通信模块。
60.首先，人机交互处理器获取配电柜的参数信息具体步骤如下：
61.配电柜电气参数通过配电柜内的电压、电流互感器进行变比转换后输入到保护测控单元的互感器模块上，由保护测控单元上的互感器模块进行二次变比转换，获得第一参数信号；将第一参数信号输入信号调理电路，信号调理电路对第一参数信号进行信号调理，获得第二参数信号；将第二参数信号送入保护测控单元的模数转换模块中进行离散采样，将采样后的第二参数信号送入保护测控单元的测量模块中进行真有效值的计算，获得第三参数信号。将第三参数信号输入保护测控单元的通讯模块中进行打包和信号调制，并通过保护测控单元的第一rs485通信模块将调制后的参数信号发送至人机交互单元101的第二rs485通信模块；人机交互单元101的第二rs485通信模块将接收到的调制后的参数信号发送给人机交互单元101的人机交互处理器102中进行解调得到配电柜的参数信息。
62.其次，人机交互处理器获取配电柜状态信息的具体步骤如下：
63.配电柜的触点状态信号输入保护测控单元的开入量监测模块中，开入量监测模块对触点状态信号进行信号调理，获得第一状态信号；将第一状态信号输入保护测控单元的保护测控处理器中进行运算和逻辑判断，获得第二状态信号；将第二状态信号输入保护测控单元的通讯模块中进行打包和编码，获得第三状态信号。保护测控模块的通讯模块将第三状态信号输入人机交互单元101的第二rs485通信模块，人机交互单元101的rs485通信模块将第三状态信号传输给人机交互单元101的人机交互处理器102，人机交互处理器102对第三状态信号进行解码，获得配电柜对应的状态信息。
64.最后，人机交互处理器102根据配电柜的参数信息及状态信息生成对应的语音提示信息，将语音提示信息输入语音输出模块103，语音输出模块103输出配电柜的电气参数、故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示。
65.应理解，配电柜装置可以不包括保护测控单元，而是包含其他的功能单元，例如智
能监控单元、总路熔断单元、分路断路单元等。
66.应当说明的是，本技术实施例在人机交互单元中增加了语音输出模块，语音输出模块用于输出语音提示信息，那么就需要有对应的模块来产生语音提示信息，本技术中选用现有的人机交互处理器产生语音提示信息，例如mcu处理器。
67.本技术实施例中，用户根据语音输出模块输出的语音提示的信息，获取到每个配电柜的故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示，从而提高用户的巡检效率，降低因为错误操作发生电气安全事故的概率。
68.在上述实施例的基础上，图2为本技术实施例提供的人机交互单元200的结构框图，如图2所示，所述人机交互单元200还包括：接近感应模块202；
69.所述接近感应模块202和所述人机交互处理器201连接，用于检测是否有用户接近所述配电柜；
70.所述人机交互处理器201还用于在有用户接近所述配电柜时，控制所述语音输出模块203语音输出所述语音提示信息。
71.在本技术实施例中，接近感应模块202可以为红外人体接近传感器、测距传感器、超声波传感器等。接近感应模块202用于检测是否有用户接近配电柜，在接近感应模块202检测到有用户接近配电柜时，人机交互处理器201控制语音输出模块203语音输出语音提示信息，向用户报告配电柜当前的电气参数和高压危险提示。
72.在具体的实施过程中，本领域技术人员可以根据实际情况进行对接近感应模块202类型进行合适的选择，本技术实施例对此不作具体限定。
73.应当说明的是，本技术实施例中的人机交互单元200和语音输出模块203分别和实施例1中对应的人机交互单元101和语音输出模块103相同。
74.在上述实施例的基础上，如图2所示，所述语音告警以及正确操作提示在所述人机交互处理器201判定出所述用户操作违规时，由所述语音输出模块203语音输出。
75.在本技术实施例中，用户在配电柜进行操作时，人机交互处理器201根据配电柜当前的参数信息以及状态信息判断用户的操作是否符合操作规程，在人机交互处理器201判断该用户的操作不符合操作规程时，控制语音输出模块203语音输出用户误操作的语音告警以及正确操作提示，对用户进行语音提醒。
76.其中，人机交互处理器201对误操作判断的机制包括：若手车位置在试验和工作位置之间，则判断手车位置异常；若断路器分位和合位触点返回信号一致，则判断控制回路异常等。
77.应当说明的是，本技术实施例中的人机交互处理器201和语音输出模块203分别和实施例1中对应的人机交互处理器102和语音输出模块103相同。本技术实施例中，在人机交互单元接收用户的操作后，人机交互处理器判断用户操作是否违规是人机交互处理器比较常规的处理逻辑。
78.在上述实施例的基础上，如图2所示，所述人机交互单元200还包括：特征声音监测模块204；
79.所述特征声音监测模块204和所述语音输出模块203连接，用于发送第一传输信号至所述语音输出模块203；其中，所述第一传输信号包括目标配电柜装置的地址信息以及指令信息；
80.所述语音输出模块203用于输出所述第一传输信号至与其他配电柜装置；其中，所述其他配电柜装置包括所述目标配电柜装置。
81.其中，指令信息为用于获取目标配电柜装置对应的参数信息和/或状态信息的信号，第一传输信号为特征声音监测模块204发出的特征声音信号。
82.因为配电室中的配电柜之间的间隔较小，配电柜在通信过程中容易受到其他配电柜通讯信号的干扰，因此特征声音监测模块204还用于监测整个配电室中是否有配电柜之间在进行通讯，若在预设时间段内整个配电室没有配电柜进行通讯，则特征声音监测模块204发送对应的传输信号至语音输出模块203，语音输出模块203输出传输信号。若在预设时间段内有配电柜正在进行通讯，则等待正在通讯的配电柜结束通讯后，再通过特征声音监测模块204发送对应的传输信号至语音输出模块203，语音输出模块203输出传输信号。
83.本技术实施例将预设时间段设为30秒，在具体的实施过程中，本领域技术人员可以根据实际情况对预设时间段进行合适的选择，本技术实施例对此不作具体限定。
84.例如，配电室中共有10台配电柜装置，包括：配电柜装置1、配电柜装置2、配电柜装置3、配电柜装置4、配电柜装置5、配电柜装置6、配电柜装置7、配电柜装置8、配电柜装置9和配电柜装置10，若配电柜装置1需要得知配电柜装置2的电压参数，则配电柜装置1通过其特征声音监测模块204监测整个配电室中是否有配电柜之间在进行通讯，若在30秒内整个配电室没有配电柜进行通讯，则特征声音监测模块204发送对应的第一传输信号至语音输出模块203，其中，第一传输信号包含配电柜装置2的地址信息及获取配电柜装置2的电压参数的指令，特征声音监测模块204发送第一传输信号至配电柜装置1的语音输出模块203，通过语音输出模块203输出第一传输信号至配电柜装置2、配电柜装置3、配电柜装置4、配电柜装置5、配电柜装置6、配电柜装置7、配电柜装置8、配电柜装置9和配电柜装置10中。
85.应当说明的是，本技术实施例中的语音输出模块203和实施例1中的语音输出模块103相同。
86.在上述实施例的基础上，如图2所示，所述特征声音监测模块204还用于接收其他配电柜装置发出的第二传输信号，并在所述第二传输信号包括所述配电柜装置的地址信息时，生成对应的反馈信号；
87.语音输出模块203还用于输出所述反馈信号至发送所述第二传输信号的配电柜装置；
88.所述特征声音监测模块204还用于发送所述反馈信号至所述语音输出模块203；
89.其中，所述反馈信号包括应答信号、所述配电柜装置的参数信息和/或状态信息。
90.在本技术实施例中，特征声音监测模块204还用于接收其他配电柜装置发出的第二传输信号，并对第二传输信号进行解调和分析，在第二传输信号包括所述配电柜装置的地址信息时，根据接收到的传输信号生成对应的反馈信号，特征声音监测模块204发送反馈信号至语音输出模块，语音输出模块203输出反馈信号至发送所述第二传输信号的配电柜装置，实现两个配电柜之间的无线通讯。
91.例如，配电室中共有10台配电柜，包括：配电柜装置1、配电柜装置2、配电柜装置3、配电柜装置4、配电柜装置5、配电柜装置6、配电柜装置7、配电柜装置8、配电柜装置9和配电柜装置10，若配电柜装置3需要得知配电柜装置4的电压参数，则配电柜装置3的语音输出模块203输出第二传输信号至配电柜装置1、配电柜装置2、配电柜装置4、配电柜装置5、配电柜
装置6、配电柜装置7、配电柜装置8、配电柜装置9和配电柜装置10中，配电柜装置4的特征声音监测模块204在接收到第二传输信号后，对第二传输信号进行解调和分析，在特征声音监测模块204判断出第二传输信号中包含电柜装置4的地址信息时，根据第二传输信号生成对应的应答信号和配电柜装置4的电压参数，并将应答信号和配电柜装置4的电压参数发送给配电柜装置4的语音输出模块203，配电柜装置4的语音输出模块203输出应答信号和配电柜装置4的电压参数至配电柜装置3，实现配电柜装置3和配电柜装置4之间的无线通信。
92.应当说明的是，本技术实施例中的语音输出模块203和实施例1中的语音输出模块103相同。
93.在上述实施例的基础上，如图2所示，所述特征声音监测模块204还用于在所述第二传输信号不包括所述配电柜装置的地址信息时，丢弃所述第二传输信号。
94.在本技术实施例中，特征声音监测模块204对第二传输信号进行解调和分析，在第二传输信号不包括所述配电柜装置的地址信息时，特征声音监测模块204将第二传输信号丢弃。
95.例如，在配电柜装置5特征声音监测模块204判断出第二传输信号中不包含配电柜装置5的地址信息时，配电柜装置5不再生成对应的反馈信号，配电柜装置5不对配电柜装置3进行对应的信息应答，可以提高配电柜装置之间无线通信的效率，减少通讯资源的浪费。
96.图3为本技术实施例提供的一种配电柜系统300的结构示意图，所述系统包括：配电柜装置301和监控装置302；
97.其中，所述监控装置302包括声音监测单元304和通讯单元305；所述配电柜装置301包括语音输出模块303；
98.所述配电柜装置301和监控装置302连接，所述声音监测单元304和所述通讯单元305连接；
99.所述语音输出模块303用于语音输出故障信息；
100.所述监控装置302的声音监测单元304用于监测并接收所述故障信息，并控制所述通讯单元305向对应的用户进行拨号提醒；
101.所述监控装置还包括：扬声器；
102.所述扬声器和所述通讯单元305连接，用于播放所述故障信息对应的语音告警信息。
103.在本技术实施例中，监控装置302设置在配电室中，监控装置302包括声音监测单元304和通讯单元305，声音监测单元304用于监测并接收语音输出模块303语音输出的故障信息，并控制通讯单元305向对应的用户进行拨号提醒。在用户接通通讯单元305的拨号提醒时，通过扬声器将故障信息对应的语音告警信息播放给用户，由用户根据语音所提示的故障信息及时做出故障反应，实现用户对配电柜装置的远程监控，提高用户处理故障的效率。
104.在具体实施过程中，若配电柜装置301出现异常，配电柜装置301的保护测控模块的保护模块生成对应的异常告警信息，并通过保护测控模块的通讯模块将异常告警信息传输至保护测控模块的rs485通信模块，保护测控模块的rs485通信模块将异常告警信息发送至人机交互单元的rs485通信模块，人机交互单元的rs485通信模块将异常告警信息发送至人机交互单元的人机交互处理器，人机交互处理器对异常告警信息进行解码，得到相应的
故障信息。人机交互处理器将故障信息在人机交互界面进行显示，并控制语音输出模块语音输出进行相应故障信息。
105.同时，放置在配电室内的声音监测单元304在检测到有相应的故障信息语音时，接收所述故障信息并直接控制gsm通讯元单元向对应的用户拨号。若用户未接通，则重复进行5次拨号，若用户接通，则直接通过扬声器将故障信息对应的语音告警信息播放给用户。在具体的实施过程中，本领域技术人员可以根据实际情况进行拨号次数进行合适的选择，本技术实施例对此不作具体限定。应当说明的是，本技术实施例中的配电柜装置301及语音输出模块303分别和实施例1中的配电柜装置100、语音输出模块103相同。
106.图4为本技术实施例提供的一种配电柜集成系统400的结构示意图，如图4所示，所述配电柜的集成系统400包括人机交互单元401和保护测控单元402；
107.所述人机交互单元401与保护测控单元402连接；
108.所述人机交互单元401用于接收用户对所述保护测控单元402的控制，并根据所述保护测控单元402的数据信息在人机交互单元401中进行显示；其中，数据信息包括配电柜的参数信息以及状态信息；而人机交互单元的具体技术特征则参见实施例1中所示的人机交互单元。
109.在具体实施过程中，保护测控单元402用于实现对配电柜的保护，包括：线路保护、变压器保护、电容器保护、电动机保护、pt保护、进线备自投保护、母联备自投保护；保护测控单元还用于实现对配电柜的控制，包括：断路器控制、照明控制、加热控制、排风控制，储能电机控制等；保护测控单元402还用于测量配电柜的电压、电流、频率等。人机交互单元401用于实现人机交互、输出告警信息、故障记录等功能。
110.综上所述，本技术中的人机交互处理器根据所述配电柜的参数信息以及状态信息生成语音提示信息，并将语音提示信息发送给语音输出模块，语音输出模块输出对应的语音提示，用户根据语音提示的信息获取每个配电柜的故障信息、危险提示、用户误操作的语音告警以及正确操作提示，从而提高技术人员的巡检效率，降低用户错误操作发生电气安全事故的概率，同时可以实现多设备之间的抗干扰无线通信，以及用户对配电柜装置的远程监控。
111.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或交互连接可以是通过一些交互接口，设备或单元的间接耦合或交互连接，可以是电性，机械或其它的形式。
112.另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
113.再者，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
114.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另
一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
115.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。