一种低压配电网安全保护器及检测控制系统的制作方法

本发明涉及电子器件与电气设备监测，特别是一种低压配电网安全保护器及检测控制系统。

背景技术：

1、当前，低压配网缺少对低压用户安全保障和负荷分配遥控调节的有效手段，无法从源头上遏制用户用电不当发生的灾害。

2、随着生态文明旅游业的蓬勃发展，各地景区内酒店、农家乐、宾馆等行业飞速扩张，空调、热水器、电磁炉等大功率电器暴增，严重超出报装容量，超出配网建设预期估算，每当旅游高峰期都会造成公变严重超负荷运行，导致变压器和低压电缆故障，贵州地区原生态民族文化旅游景区多以木质结构为主，用户用电线路承载能力弱，如客户用电超报装功率易引起家用线路过热短路，引发火灾。因此，研发一套用于低压配网用户电气量监测的低压配电网安全保护器。

技术实现思路

1、鉴于上述现有的低压配电网安全保护器及检测控制系统中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供一种低压配电网安全保护器及检测控制系统，目的在于解决低压配网中用户的安全保障以及监测控制的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种低压配电安全保护器，其包括采集单元，包括信息采集器；以及通信处理单元，其包括处理模块、通信模块、开关控制端、智能断路器，以及远程监控中心，所述信息采集器的输出端与所述处理模块连接，所述处理模块向开关控制端输出相应的控制信号，并控制所述智能断路器的开关状态，所述通信模块上传到处理模块处理后的数据至远程监控中心；电源单元，包括电源输入模块和与所述电源输入模块相连接的电源管理模块。

5、作为本发明所述低压配电网安全保护器的一种优选方案，其中：所述通信模块包括gprs通信模块、4g通信模块、433无线通信模块以及rs485通信模块，其中，所述433无线通信模块包括433无线传感器；所述开关控制端包括开关量输出端和开关量输入端，所述开关量输出端输出控制指令，并实现负荷分配调节，所述开关量输入端接收控制指令。

6、作为本发明所述低压配电网安全保护器的一种优选方案，其中：所述处理模块包括数字信号处理器dsp、微处理器mcu和数据存储器；所述信息采集器的输出端与所述数字信号处理器dsp连接，且将采集到的a相电流la、b相电流lb与c相电流lc，和a相电压ua、b相电压ub与c相电压uc的信息作为模拟信号传输至所述数字信号处理器dsp中。

7、作为本发明所述低压配电网安全保护器的一种优选方案，其中：述数字信号处理器dsp将模拟信号转换为数字信号，并使用滤波算法对数字信号进行处理，具体步骤如下：对采集的电流电压数据进行滤波、降噪的处理，以去除干扰信号，从而得到准确的电流电压数值；根据采集到的电流电压数值，通过负载计算公式计算当前负载的功率、电流、电压参数，并将计算结果存储在数据存储器中。

8、作为本发明所述低压配电网安全保护器的一种优选方案，其中：微处理器mcu通过预设的负载状态阈值，判断当前负载是否处于安全工作范围内；如果负载超出安全工作范围，则向数据存储器输出相应的告警信息；根据负载状态判断结果，微处理器mcu向开关量输出端输出相应的控制信号，以控制智能断路器的开关状态，实现对用户负载的实时监测与远程控制；同时，微处理器mcu将处理后的数字信号的数据通过gprs通信模块或4g通信模块上传至远程服务器，供系统管理员或用户进行查询和分析。

9、作为本发明所述低压配电网安全保护器的一种优选方案，其中：所述通信处理单元还包括状态指示灯模块和门状态信号模块；所述微处理器mcu通过数字信号处理后将门状态信号模块传至状态指示灯模块，将开关量信号传至开关量输出端。

10、作为本发明所述低压配电网安全保护器的一种优选方案，其中：所述电源单元(300)为电路提供可靠电源，可靠电源包括微处理器mcu(201b)的电源电压为3.3v，rs485通信模块(202d)的电源电压为5v。

11、第二方面，本发明实施例提供了一种低压配电网安全保护检测控制系统，

12、其包括，软件系统层，是基于地理信息的检测方法和控制方法的低压配电网安全保护检测控制系统后台，实现遥测数据的交互；通信技术层，实现终端数据多通道传输、多点采集、集中汇总后信号传输通道与现有集抄通道的兼容，数据交互系统的兼容；终端硬件层，采用低压配电用户电气量采集器及安装策略，保证低压配电网安全保护器的正常运行。

13、作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制系统的一种优选方案，其中：所述终端硬件层的具体工作方式包括，通过复合型传感器将表区出线和总开关的温度、带电状态、电流信息传入低压配电网安全保护器；智能断路器(204)通过rs-485通讯接口将低压用户信息接入低压配电网安全保护器。

14、作为本发明所述低压配电网安全保护检测控制系统的一种优选方案，其中：所述终端硬件层的具体工作方式还包括低压配电网安全保护器集成4g/wifi模块，通过载波将低压用户信息传输到台区并通过台区的低压配电网安全保护器将数据发送至低压配电网安全保护检测控制系统后台，进行数据统计和分析。

15、本发明有益效果为本发明通过把信息采集模块、数据存储模块、通信模块、智能断路器模块等功能模块集成化设计，实现一台装置对低压配电网中电气线路的多点温度数据、多路电气量数据和多路用户侧用电状态监测等功能，并且对上述监测数据信息汇聚、数据上传、在线监测和遥控指令输出等通讯管理功能，本发明基于dsp和mcu双核驱动的核心电路设计，解决数据采集处理与实时响应负荷控制兼容困难的问题，提升电路检测及数据处理的效率，实现对用户负荷的实时监测与远程控制。

技术特征：

1.一种低压配电网安全保护器，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：

3.如权利要求1所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：所述处理模块(201)包括数字信号处理器dsp(201a)、微处理器mcu(201b)和数据存储器(201c)；所述信息采集器(101)的输出端与所述数字信号处理器dsp(201a)连接，且将采集到的a相电流la、b相电流lb与c相电流lc，和a相电压ua、b相电压ub与c相电压uc的信息作为模拟信号传输至所述数字信号处理器dsp(201a)中。

4.如权利要求3所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：所述数字信号处理器dsp(201a)将模拟信号转换为数字信号，并使用滤波算法对数字信号进行处理，具体步骤如下：

5.如权利要求2所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：微处理器mcu(201b)通过预设的负载状态阈值，判断当前负载是否处于安全工作范围内；如果负载超出安全工作范围，则向数据存储器(201c)输出相应的告警信息；

6.如权利要求3所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：所述通信处理单元(200)还包括状态指示灯模块(206)和门状态信号模块(207)；所述微处理器mcu(201b)通过数字信号处理后将门状态信号模块(207)传至状态指示灯模块(206)，将开关量信号传至开关量输出端(203a)。

7.如权利要求6所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：所述电源单元(300)为电路提供可靠电源，可靠电源包括微处理器mcu(201b)的电源电压为3.3v，rs485通信模块(202d)的电源电压为5v。

8.一种低压配电网安全保护检测控制系统，基于权利要求1～7任一所述的低压配电网安全保护器，其特征在于：包括，

9.如权利要求8所述的低压配电网安全保护检测控制系统，其特征在于：所述终端硬件层的具体工作方式包括，

10.如权利要求8所述的低压配电网安全保护检测控制系统，其特征在于：所述终端硬件层的具体工作方式还包括，

技术总结
本发明公开了一种低压配电网安全保护器及检测控制系统，包括采集单元，包括信息采集器；通信处理单元，其包括处理模块、通信模块、开关控制端、智能断路器及远程监控中心，信息采集器的输出端与处理模块连接，处理模块向开关控制端输出相应的控制信号，并控制智能断路器的开关状态，通信模块上传到处理模块处理后的数据至远程监控中心。本发明通过集成化设计，实现一台装置对低压配电网中电气线路的多点温度数据、多路电气量数据和多路用户侧用电状态监测等功能，本发明基于DSP和MCU双核驱动的核心电路设计，解决数据采集处理与实时响应负荷控制兼容困难的问题，提升电路检测及数据处理的效率，实现对用户负荷的实时监测与远程控制。

技术研发人员：岑正军,朱勇,何龙,吴金群,陈愿米,任小诚,李丽,龙俊,梁勇,杨道湖,王晓智,杨发金,周西南
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1