CN102324790A - 断路器的智能管理终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种断路器的智能管理终端，包括电源模块、接口模块、无线模块和监控模块；电源模块为接口模块、无线模块和监控模块供电；接口模块的一端与断路器相连，另一端与监控模块相连；无线模块与监控模块相连；监控模块通过接口模块从断路器获取实时数据，若断路器发生故障则触发无线模块发送告警信息；所述无线模块能够接收包含远程控制指令的信息，并通知监控模块；监控模块通过接口模块向断路器下发远程控制指令。无线通信可以基于现有的GSM无线网络，无线收发装置可以是管理员的手机，这样管理员就可以通过手机发送短信的方式来进行断路器的远程控制，大大节省了电力设备的维护成本。

Description

断路器的智能管理终端
技术领域
 本发明属于电力系统自动化领域，尤其涉及一种用于断路器的智能管理终端。
背景技术
在电力行业，需要经常了解断路器的运行情况和负载情况，以便能够预防性的作出相关处理。同时在断路器发送故障时，能够及时发现。传统的方法一般采用现场总线或以太网方式，将各台断路器进行连接，之后汇总于管理中心的PC机。这种方式一方面成本高，另一方面受距离的制约较大，且管理中心需要专人职守。
  随着无线网络的普及，目前较新的方法一般是采用无线通讯方式来实现断路器或者其他电力设备的远程监测。中国专利CN200920032270.5公开了一种具有无线通讯功能的继电保护装置，该装置与全球移动通信系统（GSM）的短消息（SMS）收发系统相结合，当变电站出现故障时，控制器控制GSM无线网络通信模块及时向指定的特定的无线信号收发装置发送故障信息短信，特定的无线信号收发装置还可以向GSM无线网络通信模块发送问询或反馈短消息。中国专利CN2009102467645.2公开了一种断路器的无线通信装置，该装置将断路器的的各种实时数据通过GSM/GPRS无线网络实时发送，接收主机可以为装有GSM/GPRS模块的PC机或者开通GPRS功能并装有相关软件的手机。当断路器发生故障时，能够发送包含故障信息的短消息到预设的用户手机，完全实现了无人职守。
但是上述专利公开的技术方案都只能实现断路器或者其他电力设备的远程监测，当出现故障时，需要维修人员去现场处理，不能实现电力设备的远程控制。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种断路器的智能管理终端，其具有无线通信功能，能够对多台继电器进行远程监测和控制，有效解决了继电器的远程控制问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供了一种断路器的智能管理终端，包括电源模块、接口模块、无线模块和监控模块；电源模块为接口模块、无线模块和监控模块供电；接口模块的一端与断路器相连，另一端与监控模块相连；无线模块与监控模块相连；监控模块通过接口模块从断路器获取实时数据，若断路器发生故障则触发无线模块发送告警信息；
其特征在于，所述无线模块能够接收包含远程控制指令的信息，并通知监控模块；监控模块通过接口模块向断路器下发远程控制指令。
进一步的，所述无线模块能够接收包含远程查询指令的信息，并回复断路器的状态信息。
进一步的，所述无线模块通过GSM无线通信网络发送和接收信息。
进一步的，所述的断路器为多台。
进一步的，其还包括一输入模块，输入模块与监控模块电连接；输入模块接收本地控制指令，并通知监控模块；监控模块通过接口模块向断路器下发本地控制指令。
进一步的，其还包括一显示模块，显示模块与监测模块电连接，显示模块用于显示断路器实时数据的至少一部分。
进一步的，其还包括一声光报警模块，声光报警模块与监控模块电连接，当断路器发生故障或无线模块收发信息时，由监控模块触发声光报警模块。
本发明所述的智能管理终端具有无线通信功能，智能管理终端内部设置有无线模块，其可与独立于智能管理终端的无线收发装置进行双向通信。 无线收发装置可以向智能管理终端发送控制指令，智能管理终端接收到控制指令后，对其进行解析，并通过与断路器之间的通信接口下发指令，从而实现断路器的远程控制。无线通信可以基于现有的GSM无线网络，无线收发装置可以是管理员的手机，这样管理员就可以通过手机发送短信的方式来进行断路器的远程控制，大大节省了电力设备的维护成本。
附图说明
图1为本发明所述的智能管理终端的结构框图；
图2为本发明电源模块的电路图；
图3为本发明接口模块的电路图；
图4为本发明无线模块的电路图；
图5为本发明监控模块的电路图；
图6为本发明输入模块的电路图；
图7为本发明显示模块的电路图；
图8为本发明声光报警模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的一个较佳实施例。
本发明提供了一种断路器的智能管理终端，其以微处理器为核心，应用GSM移动通讯技术，能够对电网中运行的断路器进行有效的监测和控制。该智能管理终端可以与多台断路器相连，实现多台断路器的实时监控，在断路器故障跳闸时通过短信的方式通知管理者。管理者也可以通过短信的方式进行对断路器进行远程控制。该智能管理终端同时还具有输入设置、LCD显示、故障告警等功能。
如图1所示，本发明所述的智能管理终端包括电源1、接口模块2、无线模块3和监控模块4；所述电源1为各模块供电，接口模块2和无线模块3均与监控模块4电连接。
所述接口模块2的一端与断路器相连，另一端与监控模块4相连，监控模块4通过接口模块2与断路器进行双向通信，包括从断路器接收三相电流、漏电测量值和运行状态等实时数据，以及控制断路器的工作状态。本实施例中接口模块最多可以与8台断路器相连。
所述无线模块3与外部的无线信号收发装置进行双向无线通信。无线信号收发装置能够通过无线信息交互来查询断路器的实时数据，并可向无线模块3发送控制指令，远程控制断路器的分闸、合闸、试跳等。本实施例中基于GSM无线网络实现无线通信，无线信号收发装置为手机，无线信号收发装置与无线模块的信息交互通过收发短信来实现。 
监控模块4根据从断路器接收的数据来判断断路器是否发生故障，即是否有断路器故障跳闸，若有则触发无线模块3向管理员手机发送告警短信。管理员收到短信后，可以及时处理，并可以通过向智能管理终端发送短信的方式来下发远程控制指令。
本发明中所述的无线通信可以基于GSM/GPRS无线通信网络，也可以采用wifi等其他无线通信方式。所述无线信号收发装置可以为手机，也可以为PC机等其他带有无线功能的终端。
优选的，本发明还包括一输入模块5，输入模块5供管理员来操作智能管理终端，以实现在终端上对各断路器的管理以及控制各断路器的分合闸，其提供控制输入、管理员手机号码设置地址设置、和监控台数设置等。输入模块5与监控模块4电连接。
优选的，本发明还包括一显示模块6，显示模块6采用轮询的方式，轮流显示各个断路器的电流值，漏电值和运行状态。这些信息由监控模块4提供。显示模块6与监控模块4电连接。
优选的，本发明还包括一声光报警模块7，无线模块收发信息时触发声光报警模块7，以便于工作人员了解无线模块3的工作情况。若有断路器故障时也触发声光报警模块7，提醒工作人员注意。声光报警模块7与监控模块4电连接。
如图2所示，本发明所述的电源1由外接电源和内部滤波电路组成。内部滤波电路包括熔断器F1、开关S1、滤波电容（C1、C2、C3、C20）和电源指示（R2、LED1）。出于体积考虑，本实施例选用的外接电源模块，是市面上常见的直流5v电压2A电流的开关电源，接入设备后经过F1熔断器（短路保护）后，经过C1C2C20电解电容滤波后给系统提供电源。
如图3所示，本发明所述的接口模块2由RS485接口芯片、匹配电阻（R14、R16、R18）、滤波电容（C6）和上拉电阻R17组成。
如图4所示，本发明所述的无线模块3由TC35I芯片、SIM卡槽、多个滤波电容（C7、C8、C9、C90、C10、C11、C12）、信号放大电路（R20、R24、Q5、D1）和信号指示回路（R26、R27、Q6、LED4）组成。该模块采用信号放大电路以便于电平匹配，采用信号指示回路来提示无线模块是否注册到网络服务器。
如图5所示，本发明所述的监控模块4由MC9S08AC16单片机、AT24C04芯片、复位电路的滤波电路（R19、C14）、时钟电路（R15、C4、C5、X1）和IIC总线的上拉电阻（R21、R22）组成。
如图6所示，输入模块5由按键（S2、S3、S4、S5、S6、S7）和上拉电阻（R28、R29、R30、R31、R32、R33）组成。
如图7所示，显示模块6由液晶L1、上拉电阻排A1、对比度调节电阻（R11、R12）、复位电阻（R13）、电源控制电路（Q1、R8）和背光控制电路（Q2、R7）组成。
如图8所示，声光告警模块7由蜂鸣器驱动电路（R3、R9、Q3、LS1）和发光管驱动电路（R4、R10、q4、LED2、R5、R100、q40、LED3）组成。
本发明所述的智能管理终端在断路器未发生故障时的工作过程如下：单片机MC9S08AC16通过RS485通信协议与各台断路器通讯，其采用轮询的方式，得知各断路器的电流、漏电值和实时状态，并通过显示模块在液晶屏上轮流显示。
若TC35I接收到管理员的查询的短信后，给单片机MC9S08AC16一个信号，单片机通过AT指令读得短信内容，向管理员手机发送短信回复当前状态等信息。
本发明所述的智能管理终端在断路器发生故障时的工作过程如下：当单片机MC9S08AC16通过RS485检测到有断路器故障跳闸时，发出声光告警，并通过发送AT指令给无线模块的TC35I，令其发送一条告警短信给管理员的手机。管理员的手机号码需要在智能管理终端上通过输入模块预先设置，并且可以设置多个。
若TC35I接收到控制指令的短信后，会给单片机MC9S08AC16一个信号，单片机通过AT指令读得短信内容，并根据短信内容通过RS485发送分闸、合闸或试跳指令给各断路器。
本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种断路器的智能管理终端，包括电源模块、接口模块、无线模块和监控模块；电源模块为接口模块、无线模块和监控模块供电；接口模块的一端与断路器相连，另一端与监控模块相连；无线模块与监控模块相连；监控模块通过接口模块从断路器获取实时数据，若断路器发生故障则触发无线模块发送告警信息；
其特征在于，所述无线模块能够接收包含远程控制指令的信息，并通知监控模块；监控模块通过接口模块向断路器下发远程控制指令。
2.根据权利要求1所述的智能管理终端，其特征在于，所述无线模块能够接收包含远程查询指令的信息，并回复断路器的状态信息。
3.根据权利要求1所述的智能管理终端，其特征在于，所述无线模块通过GSM无线通信网络发送和接收信息。
4.根据权利要求1所述的智能管理终端，其特征在于，所述的断路器为多台。
5.根据权利要求1所述的智能管理终端，其特征在于，其还包括一输入模块，输入模块与监控模块电连接；输入模块接收本地控制指令，并通知监控模块；监控模块通过接口模块向断路器下发本地控制指令。
6.根据权利要求1所述的智能管理终端，其特征在于，其还包括一显示模块，显示模块与监测模块电连接，显示模块用于显示断路器实时数据的至少一部分。
7.根据权利要求1所述的智能管理终端，其特征在于，其还包括一声光报警模块，声光报警模块与监控模块电连接，当断路器发生故障或无线模块收发信息时，由监控模块触发声光报警模块。
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