一种微型断路器状态监控和异常上报系统及方法与流程

1.本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种微型断路器状态监控和异常上报系统及方法。


背景技术：

2.微型断路器已经由机械的空气开关向智能化发展，除了具备基本的计量功能，类似单相电能表，还具备一些保护功能，例如过负荷、短路、欠压和漏电保护功能，当线路出线用电异常后，就会启动保护功能触发跳闸操作，但由于智能断路器一般安装在室外表箱中，用户很难察觉微型断路器跳闸等故障问题，这给电力系统运维人员排查问题带来了很大困扰。
3.如果微型断路器保护阈值可设定，当产生跳闸保护和其他故障后能主动上报信息到电力运维系统，电力系统运维人员就可提前通知用户跳闸原因及处理手段。这样极大提升了问题处理效率，尽早排除问题隐患，提升用户用电的满意度。
4.现有技术中，主要为微型断路器通过485线与表箱塑壳断路器485端子连接，由塑壳断路器通过485有线通信的方式对微型断路器数据进行监控，实现对微型断路器状态监控、读取以及异常上报。但通过485有限通信的方式有着明显的缺点：施工安装不便、成本较高、485接线老化、后期维护较难等。
5.现有蓝牙通信技术中，未有关于微型断路器主动监控和异常解决方案，如专利cn202010092224.5公开了一种关于电力线高速载波转蓝牙通信系统，该方案可有效对户表用电情况进行监测和预警，主要通过蓝牙通信采集微型断路器数据来对用户用电情况进行监测和预警，但是其仍然存在效率不高、故障处理响应不及时等问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种微型断路器状态监控和异常上报系统及方法，该系统及方法有利于提高微型断路器故障问题的处理速度。
7.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微型断路器状态监控和异常上报系统，包括主站、集中器、微型断路器和hplc蓝牙双模设备，所述微型断路器包括从蓝牙模块和微型断路器模块，所述hplc蓝牙双模设备包括hplc模块和主蓝牙模块；所述hplc蓝牙双模设备的hplc模块通过载波与集中器进行通信，主蓝牙模块作为主节点与微型断路器组建蓝牙网络进行通信，hplc模块与主蓝牙模块通过串口进行数据交互；所述微型断路器的从蓝牙模块和微型断路器模块通过串口进行数据交互，从蓝牙模块作为从节点与hplc蓝牙双模设备进行蓝牙连接。
8.本发明还提供了一种基于所述系统的微型断路器状态监控和异常上报方法，包括以下步骤：
9.s1：主站配置微型断路器监测任务，并将配置的监测任务通过集中器、hplc蓝牙双模设备下发给微型断路器的从蓝牙模块；
10.s2：微型断路器的从蓝牙模块接收并存储监测任务配置项；
11.s3：微型断路器的从蓝牙模块按照配置项主动监测微型断路器模块的数据内容；
12.s4：微型断路器的从蓝牙模块监测到微型断路器模块的数据异常后存储当前异常详细记录；
13.s5：微型断路器的从蓝牙模块主动上报异常信息；
14.s6：主站收到微型断路器异常后，请求微型断路器异常详细记录信息。
15.进一步地，步骤s1中，监控任务包括数据不一致任务和数据越限任务，数据不一致任务用于监控微型断路器模块的数据项前后两次内容不一致，数据越限任务用于监控微型断路器模块的实时数据是否在正常范围内。
16.进一步地，步骤s1中，监控任务监控的数据项，根据任务类型配置监控周期、监控数据项、监控数据项越限区间、发生异常时需记录数据项。
17.进一步地，步骤s3中，微型断路器的从蓝牙模块解析监控任务后，根据配置命令周期读取微型断路器模块的数据信息。
18.进一步地，步骤s4中，微型断路器的从蓝牙模块监控任务触发异常场景时，根据配置项记录发生异常时需要记录的数据项，并将数据内容存储。
19.进一步地，步骤s5中，主动上报的异常信息通过微型断路器的从蓝牙模块、hplc蓝牙双模设备、集中器上报给主站。
20.进一步地，步骤s6中，主站获取到主动上报事件后，读取微型断路器事件记录获取事件具体信息。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明针对现有用户用电异常后微型断路器不能及时主动上报用电异常及异常原因，运维人员不能尽早定位问题，从而消除用户安全隐患问题，提出一种微型断路器状态主动监测和异常上报系统及方法，通过蓝牙无线通信取代485有线通信，根据需要能够灵活配置微型断路器监测任务，当微型断路器发生异常跳闸或者用电异常等问题能主动监测异常并立即上报异常信息到采集主站系统，然后运维人员能够及时响应主动处理问题，提前排查用户用电问题隐患，大大提升了问题处理速度和客户满意度。
附图说明
22.图1是本发明实施例的系统架构示意图。
23.图2是本发明实施例中微型断路器数据不一致任务监控上报流程图。
24.图3是本发明实施例中微型断路器数据越限任务监控上报流程图。
具体实施方式
25.下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
26.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.如图1所示，本实施例提供了一种微型断路器状态监控和异常上报系统，包括主站、集中器、微型断路器和hplc蓝牙双模设备，所述微型断路器包括从蓝牙模块和微型断路器模块，所述hplc蓝牙双模设备包括hplc模块和主蓝牙模块；所述hplc蓝牙双模设备的hplc模块通过载波与集中器进行通信，主蓝牙模块作为主节点与微型断路器组建蓝牙网络进行通信，hplc模块与主蓝牙模块通过串口进行数据交互；所述微型断路器的从蓝牙模块和微型断路器模块通过串口进行数据交互，从蓝牙模块作为从节点与hplc蓝牙双模设备进行蓝牙连接。
29.在本实施例中，hplc蓝牙双模设备满足国家电网公司《电力用户用电信息采集系统》中ii型采集器的外形结构和尺寸要求，微型断路器中蓝牙模块为pcb模组可焊接在断路器mcu的pcb主板上。
30.本实施例还提供了基于上述系统的微型断路器状态监控和异常上报方法，包括以下步骤：
31.s1：主站配置微型断路器监测任务，并将配置的监测任务通过集中器、hplc蓝牙双模设备下发给微型断路器的从蓝牙模块。
32.其中，监控任务包括数据不一致任务和数据越限任务。数据不一致任务用于监控微型断路器模块的数据项前后两次内容不一致，例如停电记录不一致可判断停电发生。数据越限任务用于监控微型断路器模块的实时数据是否在正常范围内，例如监控电压值在200v
±
20％为正常，其他区间异常。
33.监控任务监控的数据项，根据任务类型可配置监控周期、监控数据项、监控数据项越限区间、发生异常时需记录数据项。
34.s2：微型断路器的从蓝牙模块接收并存储监测任务配置项。
35.s3：微型断路器的从蓝牙模块按照配置项主动监测微型断路器模块的数据内容。
36.其中，微型断路器的从蓝牙模块解析监控任务后，根据配置命令周期读取微型断路器模块的数据信息。
37.s4：微型断路器的从蓝牙模块监测到微型断路器模块的数据异常后存储当前异常详细记录。
38.其中，微型断路器的从蓝牙模块监控任务触发异常场景时，根据配置项记录发生异常时需要记录的数据项，并将数据内容存储。
39.s5：微型断路器的从蓝牙模块主动上报异常信息。
40.其中，主动上报的异常信息通过微型断路器的从蓝牙模块、hplc蓝牙双模设备、集中器上报给主站。
41.s6：主站收到微型断路器异常后，请求微型断路器异常详细记录信息。
42.其中，主站获取到主动上报事件后，读取微型断路器事件记录获取事件具体信息。
43.如图2所示，在本实施例中，微型断路器数据不一致任务监控上报流程，具体包括以下步骤：
44.步骤1：微型断路器的蓝牙模块任务周期事件到开始监控任务；
45.步骤2：蓝牙模块判断存储空间是否有剩余，有剩余进行下一步，无剩余结束任务；
46.步骤3：蓝牙模块读取需要比对的数据标识；
47.步骤4：首次比对存储记录，非首次则进行数据一致性比对；
48.步骤5：如果结果不一致，则判定数据不一致并读取后续数据项进行存储，否则结束任务；
49.步骤6：主动上报数据不一致事件，结束任务。
50.在本实施例中，周期5分钟监控微型断路器跳闸次数数据项，如果连续两次读取微型断路器跳闸次数结果不一致，则判断微型断路器跳闸，主动上报微型断路器跳闸事件，主站收到事件后读取跳闸记录包括跳闸时刻电压值、电流值等。
51.如图3所示，在本实施例中，微型断路器数据越限任务监控上报流程，具体包括以下步骤：
52.步骤1：微型断路器的蓝牙模块任务周期事件到开始监控任务；
53.步骤2：蓝牙模块判断存储空间是否有剩余，有剩余进行下一步，无剩余结束任务；
54.步骤3：蓝牙模块读取的数据标识；
55.步骤4：读取到数据标识内容后判断数据是否在配置区间中；
56.步骤5：如果不在数据区间内，则判断数据越限并读取后续数据项进行存储，否则结束任务；
57.步骤6：主动上报数据越限事件，结束任务。
58.在本实施例中，配置了周期5分钟监控电压数据标识判断，数据边界值1、2、3分别为1980，2500，2700，若电压正常区间(198.0v-250.0v间)，电压区间包括[0，1980]，[1980,2500]，[2500，2700]，[2700，9999]，当监测到电压由一个区间切换到另外一个区间，则判定为蓝牙模块上报越限事件，主站收到事件后读取越限记录信息。
[0059]
表1配置报文数据单元格式
[0060]
[0061][0062]
表2事件记录读取单元格式
[0063][0064]
表3主动上报数据域格式定义
[0065][0066]
本发明提供了一种微型断路器状态主动监测和异常上报的系统及方法，该系统包括微型断路器和hplc蓝牙双模设备，通过蓝牙无线通信取代485有线通信，根据需要能够灵活配置微型断路器监测任务，当微型断路器发生异常跳闸或者用电异常等问题能主动监测异常并立即上报异常信息到采集主站系统，然后运维人员能够及时响应处理问题，提前排查用户用电问题隐患，大大提升了问题处理速度和客户满意度微型断路器中从蓝牙接收hplc蓝牙双模设备主蓝牙节点下发的监测报文，微型断路器中从蓝牙解析命令报文，根据报文内容来监控微型断路器数据信息，如果监测到数据异常则微型断路器从蓝牙主动上报信息给hplc蓝牙双模的主蓝牙。微型断路器蓝牙通信与载波通信相结合，对微型断路器监控信息进行配置，当产生跳闸保护后能主动上报信息到电力运维系统，电力系统运维人员可提前通知用户跳闸原因及处理手段。采用蓝牙无线通信替代485有线通信极大降低了运维和施工成本，同时提升了问题处理效率，提升用户用电的满意度。
[0067]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等
效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。