CN111044774A - 配电设施电位差监测电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电设施电位差监测电路及其方法。该配电设施电位差监测电路，包括电位检测电路、控制器和远距离无线通信器。其中，电位检测电路括端子J1和端子J2，用于形成电位差；控制器用于获取电位差并当电位差满足预设条件时生成报警信息；远距离无线通信器用于发射该报警信息。该配电设施电位差监测电路，可以对电位差进行检测，并将报警信息转换为无线通信信号进行发射，从而可以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

Description

配电设施电位差监测电路及其方法

技术领域

本发明涉及配电设施电位差监测技术，特别是涉及配电设施电位差监测电路及其方法。

背景技术

当配电设施发生接地故障时，在接地故障区域会产生一个分布电位，人体在该区域内行走时，两脚之间会形成电位差。该电位差达到一定程度时，会危害人体安全。

发明人在实现传统技术的过程中发现：传统技术中，难以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中难以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测的问题，提供一种配电设施电位差监测电路及其方法。

一种配电设施电位差监测电路，包括：

电位检测电路，包括端子J1和端子J2，以根据所述端子J1的第一电位和所述端子J2的第二电位形成电位差；

控制器，与所述电位检测电路连接，以获取所述电位差并判断所述电位差是否满足预设条件，并当所述电位差满足所述预设条件时，生成警报信息；

远距离无线通信器，与所述控制器连接，以获取所述警报信息，并将所述警报信息转换为无线通信信号进行发射。

在其中一个实施例中，所述的配电设施电位差监测电路，还包括：

供电单元，分别与所述控制器和所述远距离无线通信器连接，以向所述控制器和所述远距离无线通信器供电；

触发器，包括第一端、第二端和第三端，所述第一端与所述电位检测电路连接，以获取所述电位差，并根据所述电位差控制所述第二端与所述第三端之间的通断；所述第二端与所述供电单元连接，所述第三端与所述控制器连接，以控制所述供电单元与所述控制器之间的电路通断。

在其中一个实施例中，所述触发器包括N型金属氧化物半导体场效应管。

在其中一个实施例中，所述的配电设施电位差监测电路，还包括：

开关器件，连接于所述供电单元与所述远距离无线通信器形成的回路之间，所述开关器件还与所述控制器连接，以使所述控制器通过所述开关器件控制所述远距离无线通信器所在回路的通断。

在其中一个实施例中，所述电位检测电路还包括连接于所述端子J1和所述端子J2之间的整流电路。

在其中一个实施例中，所述整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述二极管D1的负极与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极和所述二极管D3的负极连接，所述二极管D3的正极和所述二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极和所述二极管D1的正极连接；

所述端子J1连接于所述二极管D1的负极；所述端子J2连接于所述二极管D4的负极；所述控制器连接于所述二极管D3的负极。

上述配电设施电位差监测电路，包括电位检测电路、控制器和远距离无线通信器。其中，电位检测电路括端子J1和端子J2，用于形成电位差；控制器用于获取电位差并当电位差满足预设条件时生成报警信息；远距离无线通信器用于发射该报警信息。该配电设施电位差监测电路，可以对电位差进行检测，并将报警信息转换为无线通信信号进行发射，从而可以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

一种配电设施电位差监测方法，包括：

获取第一电位和第二电位，并根据所述第一电位和所述第二电位生成电位差；

判断所述电位差是否满足预设条件；

若所述电位差满足所述预设条件，则生成警报信息；

将所述警报信息转换为无线通信信号，并发射所述无线通信信号。

在其中一个实施例中，所述判断所述电位差是否满足预设条件之前，还包括：

根据所述电位差生成触发信号。

在其中一个实施例中，所述根据所述电位差生成触发信号，包括：

根据所述触发信号，判断所述电位差是否满足预设条件。

在其中一个实施例中，所述判断所述电位差是否满足预设条件，包括：

每间隔预设时间获取一次所述电位差，并判断所述电位差与预设值的大小关系；

重复上述步骤若干次；

若每一所述电位差均大于所述预设值，则所述电位差满足所述预设条件。

在其中一个实施例中，所述预设时间为1秒至3秒，所述若干次为3次至10次；所述预设值为36伏。

上述配电设施电位差监测方法，可以获取第一电位和第二电位，并根据第一电位和第二电位生成电位差。该配电设施电位差监测方法还可以判断该电位差是否满足预设条件，并当电位差满足预设条件时，生成警报信息并转换为无线通信信号发射出去。以此，该配电设施电位差监测方法可以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

附图说明

图1为本申请一个实施例中配电设施电位差监测电路的结构示意图；

图2为本申请另一个实施例中配电设施电位差监测电路的结构示意图；

图3为本申请一个实施例中配电设施电位差监测电路的电路示意图；

图4为本申请一个实施例中配电设施电位差监测方法的流程示意图；

图5为本申请一个实施例中配电设施电位差监测装置的内部结构示意图；

图6为本申请一个实施例中配电设施电位差监测装置的外观结构示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

10、配电设施电位差监测电路；

110、电位检测电路；

112、整流电路；

120、控制器；

130、远距离无线通信器；

132、开关器件；

140、供电单元；

142、锂电池；

144、光生伏特板；

150、触发器；

152、第一端；

154、第二端；

156、第三端；

20、配电设施电位差监测装置；

202、灌封胶；

210、壳体；

212、第一表面；

214、第二表面；

222、插头；

224、插座。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

一般情况下，变压器等配电设施与地线之间的电阻是无穷大的，即对地绝缘。暴雨天气时，配电设施被雨水浸润，其火线可能会接触地面，使配电设施发生接地故障。此时，配电设施与地线之间导通，从而在接地故障区域的地面形成分布电位。当人体在具有分布电位的地面走过时，人体的两脚之间会形成一个电位差。电位差产生后，会有电流从人体的一只脚输入人体，经胯部后再从另一脚流回大地，使人体与大地形成电流通路，从而造成人体触电，危害人体安全。

本申请针对上述问题，提供一种配电设施电位差监测电路、装置、系统及其方法，以便于对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。同时，本申请的配电设施电位差监测装置，也具有良好的防水性能。

在本申请的各实施例中，两个电子器件之间的连接均指电连接，以实现电信号的传输。两个机械器件之间的连接均指机械连接，以实现物理连接，这里的机械连接包括活动连接和固定连接。

如图1所示，一种配电设施电位差监测电路10，包括电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130。

具体的，电位检测电路110用于与配电设施和/或地面接触，从而获取电位差。电位检测电路110可以包括端子J1和端子J2。在该配电设施电位差监测电路10工作过程中，端子J1可以和配电设施的壳体210或地面充分接触；端子J2可以和地面充分接触或悬空。此时，若配电设施出现接地故障，端子J1可以检测到第一电位；端子J2可以检测到与第一电位不同的第二电位。第一电位J1和第二电位J2之间即形成电位差。

控制器120与电位检测电路110连接，从而获取电位差并判断电位差是否满足预设条件，并在电位差满足预设条件时生成报警信息。即控制器120与电位检测电路110连接，当电位检测电路110根据端子J1的第一电位和端子J2的第二电位形成电位差时，该电位差可以传递至控制器120。控制器120获取该电位差后，可以对该电位差进行是否满足预设条件的判断。当电位差满足预设条件时，生成警报信息；反之，当电位差不满足预设条件时，则不生成警报信息。这里的预设条件可以预先存储于控制器120内。

远距离无线通信器130与控制器120连接，用于获取警报信息，并将警报信息转换为无线通信信号进行发射。这里的远距离无线通信器130是指采用超长距低功耗数据传输技术(LoRa，Long Range)的无线通信器。该远距离无线通信器130与控制连接，以当控制器120产生警报信息时，远距离无线通信器130可以获取该警报信息，并将该警报信息转换为无线通信信号进行发射。

更具体的，该配电设施电位差监测电路10，包括依次连接的电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130。其中电位检测电路110包括端子J1和端子J2，端子J1和端子J2可以根据其检测到的第一电位和第二电位形成电位差。控制器120用于获取电位差，并对电位差进行是否满足预设条件的判断。当电位差满足预设条件时，生成警报信息，并传递至远距离无线通信器130。远距离无线通信器130可以将警报信息转换为无线通信信号并发射出去。以此，在远程终端接收该无线通信信号，即可对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

进一步的，上述远距离无线通信器130是指采用超长距低功耗数据传输技术(LoRa，Long Range)的、工作频率为470兆赫兹无线通信器。该无线通信器，采用470兆赫兹的工作频率，具有传输距离远、覆盖范围广和穿透能力强的优点。

在一个实施例中，如图2所示，本申请的配电设施电位差监测电路10还包括供电单元140和触发器150。

具体的，供电单元140与控制器120和远距离无线通信器130连接，用于分别与控制器120和远距离无线通信器130形成通电回路，从而向控制器120和远距离无线通信器130供电。供电单元140可以包括干电池或锂电池142，从而向控制器120和远距离无线通信器130提供电能。一般来说，供电单元140可以具有两个电输出端。两个电输出端均分别与控制器120和远距离无线通信器130连接。

触发器150可以包括第一端152、第二端154和第三端156。其中，第一端152与电位检测电路110连接，以获取电位差，并根据电位差控制第二端154与第三端156之间的通断。第二端154与供电单元140连接，第三端156与控制器120连接，以控制供电单元140与控制器120之间的电路通断。

更具体的，供电单元140与远距离无线通信器130连接形成回路，以使远距离无线通信器130可以通电工作。供电单元140还通过触发器150的第二端154和第三端156与控制器120连接，以当触发器150的第二端154和第三端156连通时，控制器120可以通电工作；反之，当触发器150的第二端154和第三端156断开时，控制器120断电停止工作。第二端154和第三端156之间的导通与否受电位检测电路110输出的电位差的控制。

进一步的，如图2所示，该配电设施电位差监测电路10还可以包括开关器件132。

具体的，开关器件132连接于供电单元140和远距离无线通信器130形成的回路之间，用于控制远距离无线通信器130所在回路的通断。开关器件132还与控制器120连接，从而受控制器120的控制。

以此，当控制器120工作，并根据电位差生成警报信息时，控制器120可以先控制开关器件132闭合。开关器件132闭合后，远距离无线通信器130即可通电工作。此时，控制器120再将警报信息传递至远距离无线通信器130，远距离无线通信器130即可将警报信息转换为无线通信信号并发射。

更进一步的，如图3所示，该开关器件132可以是PNP型三极管Q2。三极管Q2具有基极、集电极和发射极。其中，三极管Q2的基极与控制器120连接，以使控制器120可以控制三极管Q2的集电极和发射极之间的导通与否。三极管Q2的集电极和发射极可以连接于供电单元140和远距离无线通信器130所形成的回路。以此，当三极管Q2的集电极和发射极导通时，供电单元140输出的电流经远距离无线通信器130、三极管Q2的集电极和发射极流回供电单元140。

进一步的，如图3所示，该触发器150可以是N型金属氧化物半导体场效应管(MOSFET，(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)Q1。此时，触发器150包括栅极、源极和漏极。栅极即构成触发器150的第一端152；漏极构成触发器150的第二端154；源极构成触发器150的第三端156。

当电位检测电路110输出的电位差大于N型金属氧化物半导体场效应管Q1的导通电压时，N型金属氧化物半导体场效应管Q1的源极和漏极之间导通。此时，供电单元140输出的电能即可经过N型金属氧化物半导体场效应管Q1的漏极和源极到达控制器120，再从控制器120流回供电单元140，形成回路，使控制器120通电工作。

在一个实施例中，如图3所示，本申请的配电设施电位差监测电路10，其电位检测电路110还包括连接于端子J1和端子J2之间的整流电路112。

具体的，整流电路112用于对端子J1和端子J2之间形成的电位差进行整流，以使端子J1和端子J2之间形成稳定的定位差。

该整流电路112可以包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。其中，二极管D1的负极与二极管D2的正极电连接。端子J1电连接于二极管D1的负极，换句话说，端子J1电连接于二极管D1的负极与二极管D2的正极之间。

二极管D2的负极和二极管D3的负极电连接。控制器120电连接于二极管D3的负极，换句话说，控制器120连接于二极管D2的负极和二极管D3的负极之间。

二极管D3的正极和二极管D4的负极电连接。端子J2连接于二极管D4的负极，换句话说，端子J2电连接于二极管D3的正极和二极管D4的负极之间。

二极管D4的正极和二极管D1的正极电连接，并连接于地线。换句话说，二极管D1的正极和二极管D4的正极与地线电连接。

在一个实施例中，如图3所示，端子J1和端子J2之间还连接有电阻R4。换句话说，电阻R4的一端可以与端子J1连接，电阻R4的另一端可以与端子J2连接。电阻R4为采集电阻，其阻值可以是20KΩ。

触发器150的第一端152与电位检测电路110之间可以具有保护电阻R1。换句话说，保护电阻R1的一端可以与电位检测电路110连接，保护电阻R1的另一端可以与触发器150的第一端152，即上述N型金属氧化物半导体场效应管的栅极连接。

远距离无线通信器130所在的回路还可以连接有发光二极管D5和保护电阻R7。其中，发光二极管D5的正极与供电单元140连接，发光二极管D5的负极与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与远距离无线通信器130连接。以当开关器件132

下面结合图3，从一个具体的实施例，对本申请配电设施电位差监测电路10的工作过程进行详细说明。

该配电设施电位差监测电路10工作时，端子J1检测地面或配电设施的电位，形成第一电位；端子J2检测底面的电位或悬空，形成第二电位。此时，端子J1和端子J2之间形成电位差。该电位差经整流电路112整流后，变成直流电压。

当该直流电压大于金属氧化物半导体场效应管Q1的导通电压时，金属氧化物半导体场效应管Q1的源极和漏极之间导通。此时，供电单元140向控制器120供电，控制器120通电工作。控制器120工作时，获取上述整流电路112输出的直流电压的电压值，即获取电位差，并判断该电位差是否满足预设条件。

当电位差满足预设条件时，控制器120即可输出高电平信号。此时，该高电平信号到达三极管Q2的基极，使三极管Q2的集电极和发射极之间导通。此时，供电单元140与发光二极管D5、电阻R7和远距离无线通信器130之间形成回路，发光二极管D5通电发光，远距离无线通信器130可以工作。

同时，当电位差满足预设条件时，控制器120还向已通电工作的远距离无线通信器130传递一警报信息。远距离无线通信器130获取该警报信息后，将该警报信息转换为无线通信信号并发射。此时，在远程终端接收该无线通信信号，即可对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

一般来说，上述配电设施电位差监测电路10，其触发器150的触发电压应小于生成警报信息的门限电压。这里的触发电压是指在满足触发器150的第二端154和第三端156导通的条件下，第一端152的最低电压。生成警报信息的门限电压，即指预设条件中的门限电压，即，当电位差大于该门限电压时，电位差满足预设条件，生成警报信息。

使触发器150的触发电压小于生成警报信息的门限电压，即可保证在电位差满足预设条件时，一定能生成警报信息，从而提升配电设施电位差监测电路10的监测可靠性。

基于上述配电设施电位差监测电路10，本申请还提供一种配电设施电位差监测方法。如图4所示，该配电设施电位差监测方法包括：

S100，获取第一电位和第二电位，并根据第一电位和第二电位生成电位差。

具体的，该配电设施电位差监测方法，通过端子J1获取第一电位；通过端子J2获取第二电位。获取第一电位和第二电位后，第一电位和第二电位之间的差值即可形成电位差。

S200，判断电位差是否满足预设条件。

具体的，该配电设施电位差监测方法，根据第一电位和第二电位生成电位差后，再由控制器120对所生成的电位差进行是否满足预设条件的判断。

S300，若电位差满足预设条件，则生成警报信息。

若电位差满足预设条件，则控制器120生成警报信息。

S400，将警报信息转换为无线通信信号，并发射无线通信信号。

控制器120生成警报信息后，将该警报信息传递至远距离无线通信器130。远距离无线通信器130获取该警报信息后，将警报信息转换为无线通信信号，并发射该无线通信信号。

上述配电设施电位差监测方法，可以获取第一电位和第二电位，并根据第一电位和第二电位生成电位差。该配电设施电位差监测方法还可以判断该电位差是否满足预设条件，并当电位差满足预设条件时，生成警报信息并转换为无线通信信号发射出去。以此，该配电设施电位差监测方法可以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

在一个实施例中，本申请的配电设施电位差监测方法，其步骤S200之前还包括：

S500，根据电位差生成触发信号。

具体的，触发信号用于触发控制器120，使控制器120进入工作状态。换句话说，本申请的配电设施电位差监测方法，其所使用的配电设施电位差监测电路10中的控制器120可以包括工作状态和休眠状态。在生成触发信号后，触发信号可以使控制器120进入工作状态；反之，在生成触发信号前，控制器120可以处于休眠状态，从而达到节能目的。

进一步的，当本申请的配电设施电位差监测方法包括上述步骤S500时，则步骤S200具体可以是：

S210，根据触发信号，判断电位差是否满足预设条件。

即生成触发信号后，触发信号触发控制器120进入工作状态。此时，控制器120判断电位差是否满足预设条件。

在一个实施例中，上述步骤S210中的判断电位差是否满足预设条件，可以包括：

S212，每间隔预设时间获取一次电位差，并判断电位差与预设值的大小关系。

具体的，控制器120进入工作状态后，每间隔预设时间对电位差的值进行一次检测，并判断该电位差的值与预设值的大小关系。

S214，重复步骤S212若干次。

S216，若每一电位差均大于预设值，则电位差满足预设条件。

上述步骤S212至S216，即在一时间段内，连续多次检测电位差的值，若多次检测的电位差的值均大于预设值，则判断电位差满足预设条件。一般来说，预设时间可以是1秒至3秒，即控制器120可以每隔1秒获取一次电位差，也可以每隔2秒获取一次电位差，还可以每隔3秒获取一次电位差。

众所周知，人体的安全电压是36伏，因此，可以设置预设值为36伏。这里的预设值即为上述生成警报信息的门限电压。当多次检测的电位差均大于36伏时，则判断电位差满足预设条件。

这里的多次/若干次检测电位差，可以是3次至10次。即控制器120可以每隔1秒获取一次电位差，共获取10次，若十次检测的电位差均大于36V，则判断电位差满足预设条件；也可以每间隔2秒获取一次电位差，共获取5次，若五次检测的电位差均大于36V，则判断电位差满足预设条件；还可以每间隔3秒获取一次电位差，共获取3次，若三次检测的电位差均大于36V，则判断电位差满足预设条件。

当预设值为36伏，即生成警报信息的门限电压为36伏时，可以设置触发器150的触发电压为12伏。

下面结合附图3，对本申请配电设施电位差监测方法的工作流程进行详细说明。

本申请的配电设施电位差监测方法，包括：端子J1获取第一电位，端子J2获取第二电位，并根据第一电位和第二电位生成电位差；该电位差大于等于12伏时，生成触发信号，金属氧化物半导体场效应管Q1第二端154和第三端156之间导通，控制器120通电工作。控制器120通电工作时，每间隔两秒获取一次电位差并对电位差的值进行检测，共检测五次。若五次检测的电位差的值均大于36V，则控制器120输出高电平信号，控制三极管Q2导通；同时，控制器120生成警报信息，并传递至已通电工作的远距离无线通信器130。远距离无线通信器130将该警报信息转换为无线通信信号并发射。

本申请还提供一种配电设施电位差监测装置20，如图5所示，包括上述任意一个实施例中的配电设施电位差监测电路10、用于容纳该配电设施电位差监测电路10的壳体210以及位于壳体210内部的灌封胶202。

具体的，该配电设施电位差监测电路10至少可以包括电位检测电路110、与电位检测电路110连接的控制器120和与控制器120连接的远距离无线通信器130。电位检测电路110包括端子J1和端子J2，端子J1用于获取第一电位，端子J2用于获取第二电位，电位检测电路110还可以根据第一电位和第二电位形成电位差。控制器120与电位检测电路110连接，用于获取电位差，并判断电位差是否满足预设条件，且当电位差满足预设条件时，生成警报信息。远距离无线通信器130与控制器120电连接，用于获取警报信息，并将警报信息转换为无线通信信号进行发射。

壳体210用于容纳上述配电设施电位差监测电路10。换句话说，配电设施电位差监测电路10设于壳体210内部。壳体210可以是绝缘材质。需要注意的是，端子J1和端子J2用于检测第一电位和第二电位，需要与配电设施或地面进行接触，因此，端子J1和端子J2伸出所述壳体210。

灌封胶202位于壳体210内部，用于填充壳体210与配电设施电位差监测电路10之间的间隙。换句话说，灌封胶202灌封于壳体210内部，用于填充壳体210与电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130之间的间隙。这里的灌封胶202可以是液态聚氨脂复合物，该液态聚氨脂复合物可以用机械或手工方式灌入壳体210内部，并在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。

上述配电设施电位差监测装置20，包括壳体210及设于壳体210内的电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130。壳体210内还设有灌封胶202，用于填充壳体210与电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130之间的间隙。由此，通过灌封胶202的设置，即可避免水汽侵袭电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130，从而增加配电设施电位差监测装置20的防水性能。

在一个实施例中，如图5所示，该配电设施电位差监测装置20，其内的电位检测电路110还包括可拆卸连接的插头222和插座224。

具体的，一般来说，插头222至少具有两个相互独立的导电片。插头222的两个相互独立的导电片可以分别与端子J1和端子J2连接。插座224也至少具有两个相互独立的导电片，插座224可以通过导线与控制器120连接。插头222与插座224相匹配，即插头222和插座224可拆卸。以此，即可在不改变上述配电设施电位差监测电路10的电路结构的前提下，使端子J1和端子J2为可拆卸结构。

进一步的，插头222可以为航空接头，插座224可以为与航空接头相匹配的航空母座，从而可以提升插座224与插座224之间连接的可靠性和稳定性。

在一个实施例中，如图5和图6所示，上述配电设施电位差监测装置20，其配电设施电位差监测电路10中的供电单元140可以包括锂电池142和光生伏特板144。

具体的，锂电池142为可充电电池，锂电池142分别与控制器120和远距离通信器连接形成回路，从而向控制器120和远距通信器供电。

光生伏特板144可以设于壳体210外表面，用于接收壳体210外部的关照，并生成电能。光生伏特板144还与锂电池142连接，以向锂电池142供电。

更具体的，光生伏特板144可以具有若干个并联或串联的PN结。该PN结可以由P型硅和N型硅结合构成。在光生伏特板144受光照时，PN结内产生定向移动的空穴和电子，从而形成电动势，产生电能。

光生伏特板144与锂电池142连接，以当光生伏特板144产生电能时，可以将电能传输至锂电池142，从而对锂电池142进行充电。

进一步的，如图5和图6所示，本申请的配电设施电位差监测装置20，其壳体210包括供端子J1和端子J2伸出壳体210的第一表面212和相对的第二表面214。第一表面212可以设有通孔，以供端子J1和端子J2从第一表面212伸出壳体210；或者，第一表面212可以设有插座224，以供端子J1和端子J2通过插头222与插座224连接。第二表面214与第一表面212相对，用于设置光生伏特板144。在本申请的配电设施电位差监测装置20工作时，可以使第一表面212朝下，以便于端子J1和端子J2与地面或配电设施接触；使第二表面214朝上，以便于光生伏特板144接收光照产生电能。

在本实施例中，第一表面212和第二表面214之间形成夹角，该夹角的范围为30度到60度。换句胡说，第一表面212和第二表面214之间形成夹角，且该夹角的范围可以是30度，也可以是60度，还可以是45度。以此，可以提升光生伏特板144对太阳光照的接受能力。

本申请还提供一种配电设施电位差监测系统，包括上述任意一个实施例中的配电设施电位差监测装置20和上位机。

具体的，该配电设施电位差监测装置20包括：壳体210，壳体210内设有配电设施电位差监测电路10。配电设施电位差监测电路10包括电位检测电路110、与电位检测电路110连接的控制器120和与控制器120连接的远距离无线通信器130。电位检测电路110包括端子J1和端子J2，以根据端子J1的第一电位和端子J2的第二电位形成电位差。端子J1和端子J2伸出壳体210。灌封胶202，位于壳体210内部，以填充壳体210与电位检测电路110、控制器120和远距离无线通信器130之间的间隙。

上位机具有远距离无线接收器，从而可以接收远距离无线通信器130发射的无线通信信号，并将该无线通信信号还原为警报信息。这里的远距离无线接收器是指采用超长距低功耗数据传输技术(LoRa，Long Range)的无线接收器，其可以接收频率为470兆赫兹的无线信息。

该配电设施电位差监测系统，上位机可以获取配电设施电位差监测装置20发出的无线通信信号，从而可以对配电设施所在区域形成的电位差进行远程监测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种配电设施电位差监测电路，其特征在于，包括：

电位检测电路，包括端子J1和端子J2，以根据所述端子J1的第一电位和所述端子J2的第二电位形成电位差；

控制器，与所述电位检测电路连接，以获取所述电位差并判断所述电位差是否满足预设条件，并当所述电位差满足所述预设条件时，生成警报信息；

远距离无线通信器，与所述控制器连接，以获取所述警报信息，并将所述警报信息转换为无线通信信号进行发射。

2.根据权利要求1所述的配电设施电位差监测电路，其特征在于，还包括：

供电单元，分别与所述控制器和所述远距离无线通信器连接，以向所述控制器和所述远距离无线通信器供电；

触发器，包括第一端、第二端和第三端，所述第一端与所述电位检测电路连接，以获取所述电位差，并根据所述电位差控制所述第二端与所述第三端之间的通断；所述第二端与所述供电单元连接，所述第三端与所述控制器连接，以控制所述供电单元与所述控制器之间的电路通断。

3.根据权利要求2所述的配电设施电位差监测电路，其特征在于，所述触发器包括N型金属氧化物半导体场效应管。

4.根据权利要求2所述的配电设施电位差监测电路，其特征在于，还包括：

开关器件，连接于所述供电单元与所述远距离无线通信器形成的回路之间，所述开关器件还与所述控制器连接，以使所述控制器通过所述开关器件控制所述远距离无线通信器所在回路的通断。

5.根据权利要求1所述的配电设施电位差监测电路，其特征在于，所述电位检测电路还包括连接于所述端子J1和所述端子J2之间的整流电路。

6.根据权利要求4所述的配电设施电位差监测电路，其特征在于，所述整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述二极管D1的负极与所述二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极和所述二极管D3的负极连接，所述二极管D3的正极和所述二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极和所述二极管D1的正极连接；

所述端子J1连接于所述二极管D1的负极；所述端子J2连接于所述二极管D4的负极；所述控制器连接于所述二极管D3的负极。

7.一种配电设施电位差监测方法，其特征在于，包括：

获取第一电位和第二电位，并根据所述第一电位和所述第二电位生成电位差；

判断所述电位差是否满足预设条件；

若所述电位差满足所述预设条件，则生成警报信息；

将所述警报信息转换为无线通信信号，并发射所述无线通信信号。

8.根据权利要求6所述的配电设施电位差监测方法，其特征在于，所述判断所述电位差是否满足预设条件之前，还包括：

根据所述电位差生成触发信号。

9.根据权利要求7所述的配电设施电位差监测方法，其特征在于，所述根据所述电位差生成触发信号，包括：

根据所述触发信号，判断所述电位差是否满足预设条件。

10.根据权利要求1所述的配电设施电位差监测方法，其特征在于，所述判断所述电位差是否满足预设条件，包括：

每间隔预设时间获取一次所述电位差，并判断所述电位差与预设值的大小关系；

重复上述步骤若干次；

若每一所述电位差均大于所述预设值，则所述电位差满足所述预设条件。

11.根据权利要求9所述的配电设施电位差检测方法，其特征在于，所述预设时间为1秒至3秒，所述若干次为3次至10次；所述预设值为36伏。

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