低压开关柜状态指示电路的制作方法

1.本公开的实施例涉及低压开关柜技术领域，具体涉及低压开关柜状态指示电路。


背景技术：

2.现在越来越多的低压开关柜配置时，只有一个合闸指示灯，指示开关合闸状态，分闸状态时指示灯不亮。在合闸状态时，对应的信号发射电路可以从合闸指示灯所在电路获得电源，并发送对应合闸状态下的状态信息(例如可以是“1”)给运维系统(运行维护系统，可以用于检测低压开关柜的合闸和分闸状态)。在分闸状态时，对应的信号发射电路无法从合闸指示灯所在电路获得电源，此时，信号发射电路无法发送状态信息给运维系统，运维系统可以认为低压开关柜处于分闸状态。
3.实际中，运维系统无法接收到低压开关柜的状态信息可能有多种情况，可以是低压开关柜处于分闸状态，也可能是低压开关柜处于合闸状态，但某些部件故障导致的信息发射电路无法发送状态信息等。因此，运维系统在没有接收到低压开关柜的状态信息时，作出低压开关柜处于分闸的判断是不准确的。


技术实现要素：

4.本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
5.本公开的一些实施例提出了低压开关柜状态指示电路，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
6.第一方面，本公开的一些实施例提供了一种低压开关柜状态指示电路，应用于待监测低压开关柜，包括：交直流转换电路，输入端串联在上述待监测低压开关柜的合闸电路中；备用电源电路，与上述交直流转换电路的输出端连接；信号发射电路，与上述备用电源电路的输出端连接。
7.可选的，上述低压开关柜状态指示电路包括分压电路，上述分压电路包括第一电阻和第二电阻，上述第一电阻的第一端与上述交直流转换电路的输出端连接，上述第一电阻的第二端与上述第二电阻的第一端连接，上述第二电阻的第二端接地。
8.可选的，上述备用电源电路包括：第一稳压电路，与上述交直流转换电路输出端连接；储能电路，与上述第一稳压电路的输出端连接。
9.可选的，上述储能电路包括第一二极管、第二二极管和超级电容，上述第一二极管的阳极与上述第一稳压电路的输出端连接，上述第一二极管的阴极与上述超级电容的第一端连接，上述超级电容的第二端接地，上述第二二极管的阳极与上述第一二极管的阴极连接，上述第二二极管的阴极与上述第一二极管的阳极连接。
10.可选的，上述信号发射电路包括：第二稳压电路，分别与上述第一稳压电路的输出端和储能电路的输出端连接；发射电路，与上述第二稳压电路的输出端连接。
11.可选的，上述发射电路包括数字逻辑处理电路和信号发射器，上述数字逻辑处理电路的第一端与上述第二电阻的第一端连接，上述数字逻辑处理电路的第二端与上述信号发射器的信号端连接，上述信号发射器的电源端与上述第二稳压电路的输出端连接。
12.可选的，上述数字逻辑处理电路包括三极管、第三电阻和第四电阻，上述三极管的基极与上述第二电阻的第一端连接，上述三极管的集电极与上述第三电阻的第一端连接，上述第三电阻的第二端与上述第二稳压电路的输出端连接，上述三极管的发射极分别与上述第四电阻的第一端和上述信号发射器的信号端连接，上述第四电阻的第二端接地。
13.可选的，上述信号发射器为以下任意一项：蓝牙模块、wifi模块或lora模组。
14.本公开的上述各个实施例中具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的低压开关柜状态指示电路实现了在待监测低压开关柜的合闸状态和分闸状态都可以发送状态信息，对待监测低压开关柜的状态判断准确性有所提高。具体来说，造成待监测低压开关柜的状态判断准确性不高的原因在于：现有的低压开关柜在分闸状态时，无法给出低压开关柜的准确状态信息。基于此，本公开的一些实施例的低压开关柜状态指示电路包括交直流转换电路、备用电源电路和信号发射电路。其中，交直流转换电路的输入端串联在上述待监测低压开关柜的合闸电路中，可以将待监测低压开关柜的交流电转换为直流电；备用电源电路与上述交直流转换电路的输出端连接，可以将交直流转换电路输出的直流电转换为备用电源，以使得待监测低压开关柜在分闸状态下为信号发射电路供电；信号发射电路与上述备用电源电路的输出端连接，实现在待监测低压开关柜的合闸状态和分闸状态下正常发送信号。如此，提高了对待监测低压开关柜的状态判断准确性。
附图说明
15.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
16.图1是本公开的一些实施例的低压开关柜状态指示电路的系统图；
17.图2是根据本公开的低压开关柜状态指示电路的一个电路图；
18.图3是低压开关柜状态工作正常时的信号时序图；
19.图4是低压开关柜状态工作异常时的信号时序图。
具体实施方式
20.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
21.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
23.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域
技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
24.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
26.图1是根据本公开一些实施例的低压开关柜状态指示电路的系统图。
27.如图1所示，本技术的低压开关柜状态指示电路应用于待监测低压开关柜，包括交直流转换电路、备用电源电路和信号发射电路。其中，交直流转换电路，包括输入端和输出端，上述输入端串联在上述待监测低压开关柜的合闸电路中，用于将流经的交流电转换为直流电；备用电源电路，与上述交直流转换电路的输出端连接，可以将交直流转换电路输出的直流电转换为信号发射电路需要的直流电，并在待监测低压开关柜处于分闸状态时，为信号发射电路提供电能；信号发射电路，与上述备用电源电路的输出端连接，以用于发射待监测低压开关柜的合闸状态信息或分闸状态信息。
28.本公开的低压开关柜状态指示电路实现了把待监测低压开关柜的合闸状态和分闸状态信息都可以发送出去，对待监测低压开关柜的状态判断准确性有所提高。具体来说，造成待监测低压开关柜的状态判断准确性不高的原因在于：现有的低压开关柜在分闸状态时，无法给出低压开关柜的准确状态信息。基于此，本公开的一些实施例的低压开关柜状态指示电路包括交直流转换电路、备用电源电路和信号发射电路。其中，交直流转换电路的输入端串联在上述待监测低压开关柜的合闸电路中，可以将待监测低压开关柜的交流电转换为直流电；备用电源电路与上述交直流转换电路的输出端连接，交直流转换电路输出的直流电可以为备用电源充电，以使得待监测低压开关柜在分闸状态下为信号发射电路提供一段时间的供电；信号发射电路与上述备用电源电路的输出端连接，实现在待监测低压开关柜的合闸状态和分闸状态下正常发送信号。如此，提高了对待监测低压开关柜的状态判断准确性。
29.图2是根据本公开一些实施例的低压开关柜状态指示电路的一个电路图。图2中，待监测低压开关柜的合闸指示通过接线v1和接线v2之间的闸j来实现。当闸j闭合时，交直流转换电路b1有交流电通过；当闸j断开时，交直流转换电路b1没有交流电通过。实际中，待监测低压开关柜接入的是交流220v(伏)，需要通过交直流转换电路b1将交流220v转换为直流12v，以满足低压开关柜状态指示电路的直流供电需要。
30.为了获得待监测低压开关柜在合闸和分闸的状态信号，本技术的低压开关柜状态指示电路可以包括分压电路，上述分压电路包括第一电阻r1和第二电阻r2，上述第一电阻r1的第一端与上述交直流转换电路b1的输出端连接，上述第一电阻r1的第二端与上述第二电阻r2的第一端连接，上述第二电阻r2的第二端接地。当待监测低压开关柜合闸时，合闸回路中交直流转换电路b1可以输出直流12v，第二电阻r2的第一端的电位为3.3v左右，如果作为逻辑电路的输入，可以作为高电平1；当待监测低压开关柜分闸时，合闸回路中的交直流转换电路b1不输出直流12v，第二电阻r2的第一端的电位等于0，如果作为逻辑电路的输入，呈低电平0。因此，第二电阻r2的第一端的电平的高低可以表征待监测低压开关柜的合闸或分闸状态。第一电阻r1和第二电阻r2的阻值根据实际需要来设定。
31.为了保证获得待监测低压开关柜的分闸状态，需要信号发射电路w在待监测低压开关柜分闸操作后的一定时间段内仍然能正常工作，把开关的分闸状态信息传输出去，本
申请的备用电源电路可以包括第一稳压电路b2和储能电路。其中，储能电路在分闸状态下的供电时间，要大于信号发射电路正常响应运维系统的巡检周期，以保证在储能电路的供电时间内，信号发射电路可以将对应分闸状态的信号发送给运维系统。第一稳压电路b2输入端接交直流转换电路b1输出端。储能电路可以包括第一二极管d1、第二二极管d2和超级电容c，上述第一二极管d1的阳极与上述第一稳压电路b2的输出端连接，上述第一二极管d1的阴极与上述超级电容c的第一端连接，上述超级电容c的第二端接地，上述第二二极管d2的阳极与上述第一二极管d1的阴极连接，上述第二二极管d2的阴极与上述第一二极管d1的阳极连接。通常，信号发射电路的工作电压在3伏左右，考虑到信号发射电路发射信号的能量供给时间，超级电容c可以选用5.5v的超级电容。为此，待监测低压开关柜在合闸状态时，通过交直流转换电路b1将交流220v转换为直流12v，再通过第一稳压电路b2将直流12v转换为直流5v，以满足超级电容c的充电要求。当超级电容c上的电压与第一稳压电路b2的输出端之间的电压差大于第一二极管d1的导通电压时，第一稳压电路b2使得第一二极管d1导通，为超级电容c充电。当超级电容c充电完成时，超级电容c上的电压与第一稳压电路b2的输出端之间的电压差小于等于第一二极管d1的导通电压，第一二极管d1和第二二极管d2都不导通。当待监测低压开关柜在分闸状态时，交直流转换电路b1没有直流电输出，第一稳压电路b2也没有直流电输出，超级电容c上的电压与第一稳压电路b2的输出端之间的电压差大于第二二极管d2的导通电压，超级电容c为第二稳压电路b3和发射电路供电，以保证发射电路的正常工作。
32.同时，第一稳压电路b2输出的直流5v给信号发射电路供电，信号发射电路可以包括第二稳压电路b3和发射电路。其中，第二稳压电路b3分别与上述第一稳压电路b2的输出端和储能电路的输出端(例如可以是第一二极管d1的阳极或第二二极管d2的阴极)连接；发射电路可以与第二稳压电路b3的输出端连接。
33.发射电路可以包括数字逻辑处理电路和信号发射器w。上述数字逻辑处理电路的第一端与上述第二电阻r2的第一端连接，上述数字逻辑处理电路的第二端与上述信号发射器w的信号端连接，上述信号发射器w的电源端与上述第二稳压电路b3的输出端连接。其中，第二电阻r2的第一端的电位可以表征待监测低压开关柜的合闸或分闸状态。数字逻辑处理电路根据实际情况，可以包括三极管t、第三电阻r3和第四电阻r4，如图2所示。其中，上述三极管t的基极与上述第二电阻r2的第一端连接，上述三极管t的集电极与上述第三电阻r3的第一端连接，上述第三电阻r3的第二端与上述第二稳压电路b3的输出端连接，上述三极管t的发射极分别与上述第四电阻r4的第一端和上述信号发射器w的信号端连接，上述第四电阻r4的第二端接地。信号发射器w可以是蓝牙模块、wifi模块或lora模组。当待监测低压开关柜合闸时，第二电阻r2的第一端的高电平施加到三极管t的基极，使得三极管t导通，电流沿第三电阻r3、三极管t的集电极流向三极管t的发射极，再经过第四电阻r4后接地。此时，第四电阻r4的第一端呈高电平，把信号输入发射器w的信号输入端，以使得信号发射器w发送待监测低压开关柜合闸的状态信号(例如可以是“1”)；当待监测低压开关柜分闸时，第二电阻r2的第一端的呈低电平，三极管t不导通，电流无法沿第三电阻r3、三极管t的集电极流向三极管t的发射极。此时，第四电阻r4的第一端输出为低电平0，输入到信号发射器w的信号端后，信号发射器w可以发送待监测低压开关柜分闸的状态信号(例如可以是“0”)。
34.根据实际需要，逻辑电路比较器还可以包括cpu，以替换上述的三极管t，该cpu只
根据第二电阻r2的第一端的电平输出对应的“1”或“0”。例如，当第二电阻r2的第一端为3.3v时，cpu输出“1”；当第二电阻r2的第一端为0时，cpu输出“0”。
35.当低压开关柜状态工作正常时，信号发射器w发送待监测低压开关柜的状态信号给运维系统，运维系统显示的信号时序图如图3所示。其中，当待监测低压开关柜在合闸状态时，第二电阻的第一端为高电位，信号发射器w输出合闸状态信号“1”，逻辑时序上呈高电平，并给储能电路中的超级电容c充电。当待监测低压开关柜进行分闸操作后，第二电阻的第一端变为低电位，超级电容c为信号发射电路供电。信号发射器w正常工作，并输出分闸状态信号“0”，运维系统的逻辑时序图上呈低电平状态；在分闸状态维持一定时间后，超级电容c的电量不足以支撑信号发射器w正常工作，不再向运维系统发送信号，运维系统显示的信号图中显示为无效状态或失联。如此，本技术的储能电路实现了对待监测低压开关柜的合闸、分闸的状态进行有效监控。需要说明的是，运维系统在巡检周期内可以认为待监测低压开关柜的状态信号保持不变。图3中，相邻的两个时间标记(例如可以是t3到t4)为一个巡检周期，t4到t12这段时间为超级电容c的供电时间，可见，超级电容c的供电时间内可以有多个巡检周期。实际中，超级电容c的供电时间的时长大于一个巡检周期的时长时，运维系统就可以检测到待监测低压开关柜的分闸状态。
36.进一步的，待监测低压开关柜的合闸、分闸可能是按照设置好的条件进行的，也可能是异常的合闸或分闸。相应的，技术人员可以根据待监测低压开关柜的合闸、分闸在时序图中对应的时间信息来判断待监测低压开关柜的合闸、分闸是否是按照设置进行的，还是异常的。
37.当待监测低压开关柜中从正常合闸状态突然故障或器件故障(例如可以是第二稳压电路b3、信号发射器w故障等)时，信号发射器w可能在储能电路中的超级电容c有电的情况下，无法发送分闸状态信号。此时，运维系统显示的信号时序图如图4所示(与不包含储能电路时，运维系统接收到的状态信号类似)。图4中，在存在储能电路中的超级电容c的情况下，缺少了分闸状态信号，说明待监测低压开关柜或低压开关柜状态指示电路中存在器件损坏等异常情况。相应的，技术人员可以根据信号图中对应的时间信息来确定故障时间和类型，进而对待监测低压开关柜或低压开关柜状态指示电路进行维护。
38.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
39.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
40.以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。