一种智能移动保电终端的制作方法

1.本实用新型属于配网自动化设备领域，用于保电工作0.4kv台区侧设备实时监测、台区拓扑识别、停电事件实时上报及故障精准研判、台区电能质量智能预警等，具体涉及一种智能移动保电终端。


背景技术：

2.当前保供电任务日益增多，保供电的要求也不断提高。保电终端是一种能够对台区设备运行进行监测的智能监测设备。传统技术中使用的保电终端为分立式保电终端，该种终端在使用过程中存在功能集成度不够、体积较大、功能扩展不够方便的技术问题。基于上述，有必要对传统保供电部署的保电终端进行改进。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.为解决传统技术中分立式保电终端功能集成度不够、体积较大、功能扩展不够方便的技术问题，本实用新型的目的在于提出一种智能移动保电终端，以将保电终端需实现的诸多功能集于一体，减小整机体积。
5.为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
6.一种智能移动保电终端，其安装于低压监测终端和外部主站之间，其包括：壳体和设置于壳体内的主电路板，所述主电路板上集成有电源模块、主控cpu、计量单元、遥测遥控单元、载波通讯模块、4g通讯模块，所述电源模块使用交流三相四线制供电，为所述主控cpu、计量单元、遥测遥控模块、4g通讯模块及载波通讯模块供电；
7.所述主控cpu与所述计量单元连接，其通过所述计量单元获取外部低压监测终端单元的三相电压、三相电流、零序电流、功率及电量；
8.所述主控cpu与所述4g通讯模块连接，其通过所述4g通讯模块与外部主站通信；
9.所述主控cpu与载波通讯模块连接，所述载波通讯模块与所述低压监测终端通讯连接，用于远程获取各项数据；
10.所述主控cpu与遥测遥控模块连接，其通过所述遥测遥控模块实现对外部低压监测终端的信号遥测和分、合遥控。
11.进一步地，所述外部主站为配电主站和用采主站。
12.进一步地，所述主电路板集成有蓝牙模块，通过所述蓝牙模块与运维设备通信连接。
13.进一步地，所述4g通讯模块集成有北斗模块，用于地理位置信息采集和对时。
14.进一步地，所述壳体上设置有两个维护接口，两个维护接口均为rj45接口，其中一个rj45接口通过百兆网接线和主控cpu连接，另一个rj45接口通过串口线和主控cpu连接，通过rj45接口与手持设备连接。
15.进一步地，所述主控cpu的型号为scm701。
16.进一步地，所述主电路板上集成有超级电容，所述超级电容与所述电源连接，用作后备电源。
17.进一步地，所述计量单元为att7022eu，其集成了七路adc，其中，三路 adc用于三相电压采样，三路adc用于三相电流采样，通过spi接口和主控 cpu进行通信。
18.进一步地，所述主控cpu与esam加密模块连接，其作为设备的安全认证模块，设备升级须得到esam认证。
19.进一步地，所述终端用于配变监测、台区拓扑识别、台区停电主动上报。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型提出了一种智能移动保电终端，以主控cpu作为中央核心处理器，集成遥测遥控模块、4g通讯模块及电力载波模块，通过4g通讯模块实现与外部配电主站和用采主站上行、下行通信；通过计量单元获取外部低压监测终端的三相电压、三相电流、零序电流、功率及电量，基于载波通讯模块、遥测遥控模块、4g通讯模块的配合，实现远程电表读数以及对外部低压监测终端的控制、状态监测，对现有分立式保电终端监测装置的功能进行改善，集成度较高，且占用空间更少。
附图说明
22.图1所示为本技术模块连接示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
26.请参阅图1所示，为本实用新型提供的一种实施例结构。
27.为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
28.一种智能移动保电终端，其安装于低压监测终端和外部主站之间，其包括：壳体和设置于壳体内的主电路板，所述主电路板上集成有电源模块、主控cpu、计量单元、遥测遥控单元、载波通讯模块、4g通讯模块，所述电源模块使用交流三相四线制供电，为所述主控cpu、计量单元、遥测遥控模块、4g通讯模块及载波通讯模块供电；
29.所述主控cpu与所述计量单元连接，其通过所述计量单元获取外部低压监测终端的三相电压、三相电流、零序电流、功率及电量；
30.所述主控cpu与所述4g通讯模块连接，其通过所述4g通讯模块与外部主站通信；
31.所述主控cpu与载波通讯模块连接，所述载波通讯模块与所述低压监测终端通讯连接，用于远程获取各项数据；
32.所述主控cpu与遥测遥控模块连接，其通过所述遥测遥控模块实现对外部低压监测终端的信号遥测和分、合遥控。
33.在优选的实施例中，所述外部主站为配电主站和用采主站。
34.在优选的实施例中，所述主电路板集成有蓝牙模块，通过所述蓝牙模块与运维设备通信连接。
35.在优选的实施例中，所述4g通讯模块集成有北斗模块，用于地理位置信息采集和对时。
36.在优选的实施例中，所述壳体上设置有两个维护接口，两个维护接口均为 rj45接口，其中一个rj45接口通过百兆网接线和主控cpu连接，另一个rj45 接口通过串口线和主控cpu连接，通过rj45接口与手持设备连接。支持手持设备设置参数和现场抄读数据，并有权限和密码管理等安全措施，防止非授权人员操作，保证了装置的可靠性。
37.在优选的实施例中，所述主控cpu的型号为scm701。
38.在优选的实施例中，所述主电路板上集成有超级电容，所述超级电容与所述电源连接，用作后备电源。当终端主电源故障时，超级电容能自动无缝投入，并维持终端及终端通信模块正常工作至少3分钟，具备与主站通讯3次完成上报数据的能力。
39.在优选的实施例中，所述计量单元为att7022eu，其集成了七路adc，其中，三路adc用于三相电压采样，三路adc用于三相电流采样，通过spi接口和主控cpu进行通信。
40.在优选的实施例中，所述主控cpu与esam加密模块连接，其作为设备的安全认证模块，设备升级须得到esam认证。
41.在优选的实施例中，所述终端用于配变监测、台区拓扑识别、台区停电主动上报。
42.另外，需要说明的是，本技术的保电终端具备1路无线公网/无线专网远程通信接口，并具备双apn通道的接入能力，支持2/3/4g，并可向5g演进；具备1个rs-485、2个rs-232/rs-485可切换串口、1个电力线载波通信接口/微功率无线通信接口，rs-232/rs-485接口传输速率可选用9600bit/s、19200bit/s；具备至少1路以太网口，1路用于主站通信或远程升级，1路用于本地升级维护，接口速率10m/100mbit/s自适应；具备1路载波通讯模块，通信接口应同时支持 uart和eth，支持速率115200bps以上；具备1路开关量输入接口，可采集变压器档位、断路器位置状态、柜门开合状态、水位、烟感等信号；
43.本技术智能移动保电终端远程通信支持以太网、4g公网及微功率无线的通信方式将数据分别上送配电主站和用采主站，下行通过电力线载波、rs-485与电能表及一次设备进行通信，支持远程升级。外围功能模块采用专用通信、采集、计量、控制等芯片，配合低功耗mcu实现无线通信、电力线载波通信、状态量采集和控制等功能。计量采用工业级交流采集测量芯片att7022e，保证了宽温度范围内的精度要求。
44.利用本技术保电终端，能够实现如下功能：
45.(1)配变监测
46.本技术标配电压、电流等模拟量采集功能，测量电压、电流、功率、功率因数等。能实时(间隔不大于1s)采集配变低压终端单元总的三相电压、电流，实现以下基本配变监测功能：
47.三相电压、电流有效值及2-19次谐波分量；电压偏差、频率偏差；三相电压/电流不平衡率；电压合格率统计；分相及三相有功、无功功率、四象限累积电量；台区变负载率。
48.(2)台区拓扑识别
49.通过在台区配变低压侧安装智能移动保电终端，配合安装在台区各节点的便携式低压监测终端，实现“变压器-出线柜-分支箱-表箱-电表”拓扑关系自动生成、供电相位异常等信息的主动发现，提升低压配网拓扑模型准确性，实现低压网络拓扑可视化管理。
50.(3)台区停电主动上报
51.基于在台区安装智能移动保电终端+各节点低压监测终端两级感知设备，实现配电变压器、低压监测终端、电缆分支箱等监测对象的停电、复电事件的实时获取，对停电发生真实性、故障设备定位及停电影响范围进行实时分析。停电故障发生后，平台侧确认停电故障点与故障范围，做好应急电源设备接入客户端设备工作，迅速进行停电抢修工作。
52.(4)台区电能质量
53.移动保电终端能实时采集配变低压监测终端的三相电压、电流、功率、谐波等，实现基本配变监测功能，同时利用移动保电终端边缘计算的能力实时计算配变负载率，判断a、b、c三相的电压是否越限以及变压器的重过载情况，同时对配变缺相、停电、复电事件进行检测和上报，并部分较为敏感的数据做预警研判。统计分析配变的电压合格率、停电时间、计量正、反向有功电量、四象限无功电量等信息。当设备运行数据出现异常时，迅速通知现场保电人员前往处置。
54.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。