CN104393681A - 一种支持开关采集及遥控的配电线路在线监测通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持开关采集及遥控的配电线路在线监测通信终端，包括电路板，电路板上集成有通信模块，通信模块包括短距离无线通信单元和GPRS无线公网通信单元，短距离无线通信单元与安装于三相线路上的智能线路故障指示器以及安装于柱上开关上的柱上开关位置采集装置进行短距离无线通信并获取实时采样数据，GPRS无线公网通信单元通过GPRS无线公网与主站系统相连接，并将采样数据定时上报给主站系统，柱上开关由继电器控制通断。本发明使得柱上开关位置可以通过通信上送至主站系统，同时主站系统也可以通过通信控制继电器开合来实现对柱上开关的分合闸控制，因此线路的实时运行工况得以实现实时的远程监控。

Description

一种支持开关采集及遥控的配电线路在线监测通信终端

技术领域

本发明涉及配电线路在线监测通信终端。

背景技术

传统的配电线路在线监测通信终端主要用于接收配电线路在线监测采集终端上送的数据，并转发数据至主站，均没有采集柱上开关位置及开关遥控的功能，这将导致柱上开关缺乏远程监控，用户无法实时获得开关变位信息，若加装开关位置及遥控设备将造成柱上设备多、浪费资源等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种支持开关采集及遥控的配电线路在线监测通信终端，解决柱上开关远程监控的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种支持开关采集及遥控的配电线路在线监测通信终端，包括通信终端箱体，所述通信终端箱体内部安装有电路板，所述电路板上集成有通信模块，所述电路板由电源供电，所述通信终端箱体前侧铰接安装一箱门，所述通信模块包括短距离无线通信单元和GPRS无线公网通信单元，所述短距离无线通信单元与安装于三相线路上的智能线路故障指示器以及安装于柱上开关上的柱上开关位置采集装置进行短距离无线通信并获取实时采样数据，所述GPRS无线公网通信单元通过GPRS无线公网与主站系统相连接，并将采样数据定时上报给主站系统，所述柱上开关由继电器控制通断，所述主站系统发送的遥控命令经GPRS无线公网通信单元和短距离无线通信单元进行通信，通过控制继电器来实现对柱上开关的分合闸控制；所述电路板连接有电源线和通信线，所述电源线和通信线从通信终端箱体底部的穿线孔穿出，所述通信终端箱体底部下方设有阻挡雨水通过穿线孔的阻水装置，所述阻水装置包括阻水板，所述阻水板竖直设置并遮挡住穿线孔，所述阻水板上对应电源线和通信线设有阻水接头。优选的，所述阻水装置包括阻水板，所述阻水板竖直设置并遮挡住穿线孔，所述阻水板上对应电源线和通信线设有阻水接头。

优选的，所述阻水接头包括柔性的圆弧弯管，所述圆弧弯管高位侧穿过阻水板，所述圆弧弯管低位侧底部设有与圆弧弯管内部连通的雨水收集腔，所述雨水收集腔底部设有出水口。

优选的，所述圆弧弯管低位端口设有喇叭口。

优选的，所述圆弧弯管低位侧设有抵靠在阻水板平面上的定位板。

优选的，所述电源包括作为主工作电源的太阳能电源和作为后备电源的蓄电池，所述蓄电池安装于通信终端箱体内，所述太阳能电源安装于太阳能支架上，所述太阳能支架包括安装太阳能电池板的基板，，所述基板包括遮挡住通信终端箱体箱门的前板部以及设于前板部左右两侧并向后侧倾斜延伸以遮挡住通信终端箱体侧面的侧板部，所述前板部上侧设有与侧板部连接并遮挡住通信终端箱体上侧的上檐部。

优选的，所述太阳能电池板包括反光薄膜及贴覆于反光薄膜上的薄膜太阳能电池片，所述薄膜太阳能电池片对应基板的前板部及侧板部共设有三块，所述反光薄膜在相邻的两薄膜太阳能电池片之间设有折边，每片薄膜太阳能电池片的电池引线与主电源线连接。

本发明在线监测通信终端在原有的接收配电线路的线路遥测、故障告警等数据，并转发数据至主站系统的功能基础上，增加了柱上开关位置采集装置，使得柱上开关位置可以通过通信上送至主站系统，同时主站系统也可以通过通信控制继电器开合来实现对柱上开关的分合闸控制，因此线路的实时运行工况得以实现实时的远程监控。

这样，本发明的有益效果为：

1)采集柱上开关位置状态，使得柱上开关远程监控成为可能，加强了配网设备信息化，为实现配网自动化奠定了基础。

2)通过远程GPRS通信和短距离无线通信，遥控柱上开关，提高了配网的自动化程度，使得柱上开关操作得以简化，保障了人员安全，提高了工作效率。

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为箱体与太阳能电源的配合结构示意图(箱门闭合，基板展开状态)；

图2为太阳能电池板的示意图；

图3为折叠杆与折叠关节配合示意图；

图4为锁杆控制机构的结构示意图；

图5为阻水装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，一种配电线路在线监测通信终端，包括通信终端箱体5，所述通信终端箱体内部安装有电路板，所述电路板由电源供电，所述通信终端箱体前侧铰接安装一箱门。

所述电路板上集成有通信模块，所述通信模块包括短距离无线通信单元和GPRS无线公网通信单元，所述短距离无线通信单元与安装于三相线路上的智能线路故障指示器以及安装于柱上开关上的柱上开关位置采集装置进行短距离无线通信并获取实时采样数据，所述GPRS无线公网通信单元通过GPRS无线公网与主站系统相连接，并将采样数据定时上报给主站系统，所述柱上开关由继电器控制通断，所述主站系统发送的遥控命令经GPRS无线公网通信单元和短距离无线通信单元进行通信，通过控制继电器来实现对柱上开关的分合闸控制；所述电路板连接有电源线和通信线，所述电源线和通信线从通信终端箱体底部的穿线孔穿出。

由于在线监测通信终端多安装于户外，其运行环境极为恶劣，尤其是其箱体的防水防尘能力，直接影响装置的可靠性以及使用寿命。为达到箱体防水等级的要求，首先，箱体前侧口部边缘设有密封槽，所述箱门边缘设有与密封槽配合的密封圈，以达到箱门处的防水密封要求。此外，通信终端箱体底部的穿线孔也设有橡胶密封圈，但是下雨天，仍有部分雨水可能会顺着电源线和通信线渗透通过密封圈进入箱体内部，给安全带来隐患，为此，所述通信终端箱体底部下方设有阻挡雨水通过穿线孔的阻水装置。

如图5所示，所述阻水装置3包括阻水板32，所述阻水板竖直设置并遮挡住穿线孔，所述阻水板上对应电源线和通信线设有阻水接头31。所述阻水接头包括柔性的圆弧弯管311，所述圆弧弯管高位侧穿过阻水板，所述圆弧弯管低位侧底部设有与圆弧弯管内部连通的雨水收集腔312，所述雨水收集腔底部设有出水口，下雨天，部分雨水可能会顺着电源线和通信线流到阻水接头，经由雨水收集腔312收集并通过出水口落下，因此，由于阻水挡板和阻水接头的作用，雨水不能顺着通信线和电源线渗漏进入通信箱体内部，杜绝了安全隐患。

进一步的，所述圆弧弯管低位端口设有喇叭口313。所述圆弧弯管低位侧设有抵靠在阻水板平面上的定位板314。

所述电源包括作为主工作电源的太阳能电源和作为后备电源的蓄电池，所述蓄电池安装于通信终端箱体内，所述太阳能电源安装于太阳能支架上。

如图1所示，所述太阳能支架包括设于通信终端箱体5下方的底座及安装太阳能电池板42的基板41，太阳能电池板42的基板41组成可相对底座转动并折叠的折叠板4。具体来说，如图3和图4所示，基板底部设有折叠杆2，所述底座上设有折叠关节1，所述折叠关节1包括水平固定的直管部和设于直管部前端竖直设置的接头11，所述接头与折叠杆2铰接，在正常状态下，所述基板设置于通信终端箱体前方，在需要打开箱门时，所述基板通过折叠杆与接头的配合实现折叠，所述折叠杆底端固定一锁头22，所述锁头上设有锁槽23，所述接头对应所述锁槽设有竖向的滑槽13，滑槽内设有一锁杆14，所述接头设有一锁杆控制机构控制锁杆沿滑槽上下滑动从而使锁杆卡入或者脱离锁槽。

所述锁杆控制机构包括一L形的锁杆控制手柄15，锁杆控制手柄横向部分末端铰接在接头上，接头上设有一锁杆控制手柄口12，锁杆控制手柄横向部分前端从锁杆控制手柄口穿出，锁杆控制手柄竖向部分连接锁杆控制手柄横向部分前端且位于锁杆控制手柄口外侧，锁杆控制手柄横向部分与锁杆之间设有滑轨机构控制锁杆上下运动。

所述滑轨机构包括固定于接头内的套筒18，所述套筒内套接一根滑杆17，所述滑杆两侧分别设有一复位弹簧16。复位弹簧16两端设有挂钩分别和锁杆控制手柄15横向部分和锁杆14连接，滑杆17上端和锁杆控制手柄横向部分可以通过挂钩连接，滑杆下端与锁杆14之间可以不直接连接，只有锁杆控制手柄下压推动锁杆14下行脱离锁槽23时才与锁杆接触，滑杆17端部可以设有一半圆形凹槽与锁杆配合。当松开锁杆控制手柄15，则复位弹簧16推动锁杆控制手柄15复位，同时锁杆控制手柄带动滑杆17复位。

所述折叠关节1的接头11断面为U形结构，所述锁头22的断面也为U形结构。所述锁头开口侧设有一凸出部24，所述锁槽23设于凸出部24一端，所述锁槽与锁头底端之间通过斜面25过渡。所述锁头22通过铆钉与折叠杆固定。

其工作原理为：按下锁杆控制手柄15，滑杆17沿套筒18下行，滑杆17推动锁杆14下行并脱离锁槽23，这样折叠杆可相对接头11转动，最终使基板及其上的太阳能电池板折叠起来，此时可以打开箱门。

另外，锁槽的凸出部24前端为圆弧形结构26，这样折叠杆展开时，锁杆14沿圆弧形结构26可自动卡入锁槽23。

如图1所示，所述基板41包括遮挡住通信终端箱体箱门的前板部411以及设于前板部左右两侧并向后侧倾斜延伸以遮挡住通信终端箱体侧面的侧板部412，所述前板部上侧设有与侧板部连接并遮挡住通信终端箱体上侧的上檐部。由于一部分雨水可能会通过上檐部进入箱体上侧，所以箱体上侧设置为向后侧倾斜的坡面结构，雨水可以顺着坡面流到箱体后侧，以避免雨水直接与箱门与箱体的密封处接触。

这样基板把通信终端箱体遮挡起来，可以避免箱体风吹雨淋、日晒，提高了防水防尘效果，也可以隔绝热量，避免通信终端升温过快，另外，还有一点也很重要，那就是，增大了太阳能板的面积，使太阳能电源的电能除为在线监测通信终端供电外，也可以为其他需电部件供电。

如图2所示，所述太阳能电池板42包括反光薄膜421及贴覆于反光薄膜上的薄膜太阳能电池片422，所述薄膜太阳能电池片对应基板的前板部及侧板部共设有三块，所述反光薄膜在相邻的两薄膜太阳能电池片之间设有折边423，每片薄膜太阳能电池片的电池引线与主电源线连接。这个太阳能电池板的结构是为了适应上述基板的结构而设计，具有光照面积大，使用寿命长的优点。反光薄膜能反射部分太阳光线，防止通信终端箱体升温过快，又能将吸收的太阳能转换为电能为通信终端箱体供电，而且多余的电能通过蓄电池储存起来。其并排设置的薄膜太阳能电池片之间设有折边，很容易对应倾斜的侧板折叠一定角度，也不会对薄膜太阳能电池片造成损害，不易老化。

所述薄膜太阳能电池片的电池引线根据正负极的不同极性分为上下两根，所述反光薄膜在薄膜太阳能电池片的上下两边敷设主电源线，薄膜太阳能电池片的两根电池引线沿折边敷设最后与主电源线焊接。所述主电源线经太阳能电源稳压电路进行稳压后与电路板及蓄电池相连。

通过太阳能蓄电池供电与后备电池结合的方式，平时太阳能供电，连续阴雨天导致太阳能蓄电池电量耗尽情况下由后备电池供电。一方面，太阳能节能环保且不受后备电池重量、容量以及使用寿命的限制。另一方面，结合后备电池电源使用，使配电线路在线监测通信终端即使在持续阴雨天也不用担心因电力不足影响正常工作，同时保证了电池的使用寿命。

其有益效果为：

1)太阳能供电，环保、节能，减少了线路上的电能消耗；

2)可减小后备电池的重量、体积，降低电池成本和设备成本；

3)太阳能蓄电池结合后备电池，不受电池损坏或电量耗尽导致工作中断，同时即使连续阴雨天气，有后备电池供电，也不会设备影响正常工作。

4)太阳能主供电，连续阴雨天太阳能蓄电池耗尽时再利用后备电池，延长了电池使用时间。

5)为柱上开关提供操作电源。

Claims (6)

1.一种支持开关采集及遥控的配电线路在线监测通信终端，包括通信终端箱体，所述通信终端箱体内部安装有电路板，所述电路板上集成有通信模块，所述电路板由电源供电，所述通信终端箱体前侧铰接安装一箱门，其特征在于：所述通信模块包括短距离无线通信单元和GPRS无线公网通信单元，所述短距离无线通信单元与安装于三相线路上的智能线路故障指示器以及安装于柱上开关上的柱上开关位置采集装置进行短距离无线通信并获取实时采样数据，所述GPRS无线公网通信单元通过GPRS无线公网与主站系统相连接，并将采样数据定时上报给主站系统，所述柱上开关由继电器控制通断，所述主站系统发送的遥控命令经GPRS无线公网通信单元和短距离无线通信单元进行通信，通过控制继电器来实现对柱上开关的分合闸控制；所述电路板连接有电源线和通信线，所述电源线和通信线从通信终端箱体底部的穿线孔穿出，所述通信终端箱体底部下方设有阻挡雨水通过穿线孔的阻水装置，所述阻水装置包括阻水板，所述阻水板竖直设置并遮挡住穿线孔，所述阻水板上对应电源线和通信线设有阻水接头。

2.根据权利要求1所述的配电线路在线监测通信终端，其特征在于：所述阻水接头包括柔性的圆弧弯管，所述圆弧弯管高位侧穿过阻水板，所述圆弧弯管低位侧底部设有与圆弧弯管内部连通的雨水收集腔，所述雨水收集腔底部设有出水口。

3.根据权利要求2所述的配电线路在线监测通信终端，其特征在于：所述圆弧弯管低位端口设有喇叭口。

4.根据权利要求3所述的配电线路在线监测通信终端，其特征在于：所述圆弧弯管低位侧设有抵靠在阻水板平面上的定位板。

5.根据权利要求1所述的配电线路在线监测通信终端，其特征在于：所述电源包括作为主工作电源的太阳能电源和作为后备电源的蓄电池，所述蓄电池安装于通信终端箱体内，所述太阳能电源安装于太阳能支架上，所述太阳能支架包括安装太阳能电池板的基板，，所述基板包括遮挡住通信终端箱体箱门的前板部以及设于前板部左右两侧并向后侧倾斜延伸以遮挡住通信终端箱体侧面的侧板部，所述前板部上侧设有与侧板部连接并遮挡住通信终端箱体上侧的上檐部。

6.根据权利要求5所述的配电线路在线监测通信终端，其特征在于：所述太阳能电池板包括反光薄膜及贴覆于反光薄膜上的薄膜太阳能电池片，所述薄膜太阳能电池片对应基板的前板部及侧板部共设有三块，所述反光薄膜在相邻的两薄膜太阳能电池片之间设有折边，每片薄膜太阳能电池片的电池引线与主电源线连接。