CN104283310A - 一种低压配电柜短信报警终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压配电柜短信报警终端装置，每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处的导体表面分别安装接触式温度传感器，接触式温度传感器与微控制器连接，微控制器通过继电器与交流接触器线圈连接，同时微控制器连接一GSM无线模块电路。本发明当低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超上限与极限时，分别使用短信预警和断开交流接触器器线圈，实现现场设备故障实时短信监控及自动断开故障设备电源的目的。

Description

一种低压配电柜短信报警终端装置

本发明专利申请是发明创造名称为“一种低压配电柜短信终端装置改进结构”的发明专利的分案申请，原申请的申请日为2012年5月31号，申请号为2012101798109。

技术领域

本发明涉及一种低压配电柜短信报警终端装置。

背景技术

目前在农村智能电网建设中，大部分是采用远程GPRS装置来实现数据采集与远程遥控技术，达到远程监控的目的。但在某些技术方面，还是不能使用远程遥控装置即可排除故障设备，也就是说，维护人员还是需组织现场抢修。因此，开发一种即能实时掌控设备故障，又能及时组织人员现场消缺，是目前供电企业追求的少投入多效率工作方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种低压配电柜短信报警终端装置，解决农村低压配电柜远程监控的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低压配电柜短信报警终端装置，包括一组或者两组与用户连接的低压出线电缆线，每组低压出线电缆线与配电柜内对应的交流接触器触头系统连接，每组低压出线电缆线由三相低压出线电缆线组成，每相低压出线电缆线上均连接有RTO熔断器，其特征在于：每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处的导体表面分别安装接触式温度传感器，所述接触式温度传感器与微控制器连接，微控制器通过继电器与交流接触器线圈连接，同时微控制器连接一GSM无线模块电路，所述微控制器设置上限和极限两个温度限点，如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低压出线电缆线导体表面温度超过上限时，微控制器控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员；再如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低压出线电缆线导体表面温度超过极限时，微控制器分两路发送指令，一路发送指令控制低压配电柜内对应组交流接触器线圈断开，交流接触器触头系统分离，交流接触器下方停止供电，另一路发送指令控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员。

优选的，所述每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处5Cm位置导体表面分别安装接触式温度传感器。

优选的，所述接触式温度传感器使用耐高温尼龙扎带固定在每相低压出线电缆线上，同时接触式温度传感器外加装耐高温硅橡胶护套加以保护。

优选的，所述微控制器的电路由微控制器U2、电阻R21、晶振CR1、电容C1、C2构成；电阻R21上拉至电源为微控制器U2的复位电路；晶振CR1、电容C1、C2构成振荡电路为微控制器U2提供工作时钟信号。

优选的，所述GSM无线模块电路由GSM无线模块J1、SIM卡接口J2、电阻R20、R25、R22、R28、三极管T1、T2、发光管D1构成，电阻R22、R28、三极管T2构成GSM无线模块J1的开机电路；微控制器U2的端口PD4与R28连接，端口PD4输出低电平脉冲即可复位GSM无线模块J1；电阻R25、R20、三极管T1、发光管D1为GSM无线模块J1的指示电路，发光管D1指示GSM无线模块J1的工作状态。

优选的，所述接触式温度传感器的温度测量电路包括RT1、RT2、RT3组成的Pt100热电偶，热电偶安装在低压配电柜RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上；电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口；RT2、RT3的信号经相应的放大电路送入微控制器U2的模数转换输入口。

优选的，所述继电器包括接触器控制电路，接触器控制电路包括串联的电阻R32、三极管T3、继电器K1，微控制器的端口PA6与电阻R32连接，微控制器通过端口PA6控制继电器K1的吸合和释放，继电器K1的输出接点与端子JP1连接，端子JP1与串联在交流接触器线包回路。

本发明在农村低压柜内安装接触式温度传感器，并由微控制器控制GSM无线模块电路进行手机短信发送，当低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超上限与极限时，分别使用短信预警和断开交流接触器器线圈，实现现场设备故障实时短信监控及自动断开故障设备电源的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明电路原理图；

图2为温度测量电路原理图；

图3为水位测量电路原理图；

图4为微控制器电路原理图；

图5为GSM无线模块电路原理图；

图6为本发明电路原理图；

图7为低压配电柜下方结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图7原理图具体说明本发明：

本发明主要以低压配电柜在RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上安装接触式温度传感器与短信终端RT1、RT2、RT3相连，继电器输出部分JP1与250A交流接触器线圈相连，当低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超上限时，通过微控制器进行数据处理后，由GSM无线模块电路发送短信。如低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超极限时，通过微控制器进行数据处理后，首先断开交流接触器线圈，同时由GSM无线模块电路发送短信，实现现场设备在未进行抢修前，自动断开故障设备电源，达到现场设备故障实时短信监控目的。在柜体离地面5CM与10CM处安装水位传感器与短信终端S1、S2相连，当S1与S2接收到水位传感器信息时，通过微控制器进行数据处理后，由GSM无线模块电路发送短信，实现现场设备故障实时短信监控目的。

低压配电柜1下方地面开挖有电缆沟2，所述电缆沟底部开挖有积水槽3，所述积水槽内设有潜水泵4，微控制器通过继电器与交流接触器线圈连接，交流接触器触头系统与潜水泵连接。

温度传感器RT1、RT2、RT3为pt100热电偶，它们分别被固定在配电柜A、B、C三相电缆上，电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口。

同理RT2、RT3的信号经相应的放大电路送入微控制器U2的模数转换输入口。

微控制器U2的模数转换器将电压信号T1、T2、T3转换成数字信号，并根据热电偶分度表得到电缆的温度值。微控制器U2定时将电缆温度值与预设的报警值比较，当温度高于报警值时，微控制器U2控制GSM无线模块J1向指定手机发送告警短信。

微控制器U2定时将电缆温度值与预设的保护值比较，当温度高于保护值时，微控制器U2的端口PA6输出高电平使继电器K1动作，继电器的接点断开。继电器的接点与端子JP1连接，端子JP1与配电柜的交流接触器的线包串联。从而使接触器线圈断电，交流接触器触头系统分离，切断配电柜电源。

水位测量电路由水位传感器S1、S2、光耦ISO1、ISO2、电阻R30、R31、R33、R34构成。水位传感器S1、S2放置在配电柜底部，S2位置比S1略高。当水位达到水位传感器S1的设定值时，水位传感器S1的输出接点闭合，光耦ISO1导通，光耦输出低电平至微控制器的端口，微控制器检测到配电柜进水，立即控制GSM无线模块J1向指定手机发送告警短信。同时微控制器U2的端口PA4输出高电平使继电器K2吸合，继电器K2接点闭合，潜水泵启动开始抽水。若当水位达到水位传感器S2的设定值时，水位传感器S2的输出接点闭合，光耦ISO2导通，光耦输出低电平至微控制器的端口，微控制器检测到水位到了警戒水位，立即控制GSM无线模块J1向指定手机发送告警短信。同时微控制器U2的端口PA6输出高电平使继电器K1动作，继电器K1的接点断开使接触器线圈断电，交流接触器触头系统分离，切断配电柜电源。

本发明的主要包括如下功能模块：

模块1为温度测量电路，模块2水位测量电路，模块3为微控制器电路、模块4为GSM无线模块电路，模块5为继电器输出电路。

模块1：温度测量电路由RT1、RT2、RT3为Pt100热电偶，它们被安装在1农村低压配电柜RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上。电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口。同理RT2、RT3的信号经相应的放大电路送入微控制器U2的模数转换输入口。

模块2：水位测量电路由水位传感器S1、S2、光耦ISO1、ISO2、电阻R30、R31、R33、R34构成。当水位达到水位传感器S1的设定值时，水位传感器S1的输出接点闭合，光耦ISO1导通，光耦输出低电平至微控制器的端口。当水位达到水位传感器S2的设定值时，水位传感器S2的输出接点闭合，光耦ISO2导通，光耦输出低电平至微控制器的端口。

模块3：微控制器电路由微控制器U2、电阻R21、晶振CR1、电容C1、C2构成。电阻R21上拉至电源为微控制器U2的复位电路。晶振CR1、电容C1、C2构成振荡电路为微控制器U2提供工作时钟信号。

模块4：GSM无线模块电路由GSM无线模块J1、SIM卡接口J2、电阻R20、R25、R22、R28、三极管T1、T2、发光管D1构成。电阻R22、R28、三极管T2构成GSM无线模块J1的开机电路，微控制器U2的端口PD4与R28连接。端口PD4输出低电平脉冲即可复位GSM无线模块J1。电阻R25、R20、三极管T1、发光管D1为GSM无线模块J1的指示电路，发光管D1指示GSM无线模块J1的工作状态。

模块5：所述继电器包括接触器控制电路和潜水泵控制电路，接触器控制电路包括串联的电阻R32、三极管T3、继电器K1，微控制器的端口PA6与电阻R32连接，微控制器通过端口PA6控制继电器K1的吸合和释放，继电器K1的输出接点与端子JP1连接，端子JP1与串联在交流接触器线包回路，所述潜水泵控制电路包括串联的电阻R35、三极管T4、继电器K2，微控制器的端口PA4与电阻R35连接，微控制器通过端口PA5控制继电器K2的吸合和释放，继电器K2的常开接点与端子JP2连接，端子JP2与控制潜水泵的交流接触器线圈电源回路串联连接。

Claims (7)

1.一种低压配电柜短信报警终端装置，包括一组或者两组与用户连接的低压出线电缆线，每组低压出线电缆线与配电柜内对应的交流接触器触头系统连接，每组低压出线电缆线由三相低压出线电缆线组成，每相低压出线电缆线上均连接有RTO熔断器，其特征在于：每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处的导体表面分别安装接触式温度传感器，所述接触式温度传感器与微控制器连接，微控制器通过继电器与交流接触器线圈连接，同时微控制器连接一GSM无线模块电路，所述微控制器设置上限和极限两个温度限点，如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低压出线电缆线导体表面温度超过上限时，微控制器控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员；再如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低压出线电缆线导体表面温度超过极限时，微控制器分两路发送指令，一路发送指令控制低压配电柜内对应组交流接触器线圈断开，交流接触器触头系统分离，交流接触器下方停止供电，另一路发送指令控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员。

2.根据权利要求1所述的一种低压配电柜短信报警终端装置，其特征在于：所述每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处5Cm位置导体表面分别安装接触式温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种低压配电柜短信报警终端装置，其特征在于：所述接触式温度传感器使用耐高温尼龙扎带固定在每相低压出线电缆线上，同时接触式温度传感器外加装耐高温硅橡胶护套加以保护。

4.根据权利要求1所述的一种低压配电柜短信报警终端装置，其特征在于：所述微控制器的电路由微控制器U2、电阻R21、晶振CR1、电容C1、C2构成；电阻R21上拉至电源为微控制器U2的复位电路；晶振CR1、电容C1、C2构成振荡电路为微控制器U2提供工作时钟信号。

5.根据权利要求4所述的一种低压配电柜短信报警终端装置，其特征在于：所述GSM无线模块电路由GSM无线模块J1、SIM卡接口J2、电阻R20、R25、R22、R28、三极管T1、T2、发光管D1构成，电阻R22、R28、三极管T2构成GSM无线模块J1的开机电路；微控制器U2的端口PD4与R28连接，端口PD4输出低电平脉冲即可复位GSM无线模块J1；电阻R25、R20、三极管T1、发光管D1为GSM无线模块J1的指示电路，发光管D1指示GSM无线模块J1的工作状态。

6.根据权利要求5所述的一种低压配电柜短信报警终端装置，其特征在于：所述接触式温度传感器的温度测量电路包括RT1、RT2、RT3组成的Pt100热电偶，热电偶安装在低压配电柜RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上；电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口；RT2、RT3的信号经相应的放大电路送入微控制器U2的模数转换输入口。

7.根据权利要求6所述的一种低压配电柜短信报警终端装置，其特征在于：所述继电器包括接触器控制电路，接触器控制电路包括串联的电阻R32、三极管T3、继电器K1，微控制器的端口PA6与电阻R32连接，微控制器通过端口PA6控制继电器K1的吸合和释放，继电器K1的输出接点与端子JP1连接，端子JP1与串联在交流接触器线包回路。