CN111211811B - 断路器、断路器系统、断路器通信方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种断路器、断路器系统、断路器通信方法、装置，涉及低压断路器技术领域。该断路器包括：断路器本体、电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器；电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器均设置在断路器本体上；电力线载波通信单元和采样单元均与处理单元连接，采样单元还与互感器的次级线圈连接，互感器的初级线圈与断路器本体上的电力出线端连接；其中，电力线载波通信单元的取电端连接断路器本体上的电力进线端。本申请所提供的断路器和断路器通信方法可提高断路器相关信息的获取效率，实现断路器的智能化管理和维护。

Description

断路器、断路器系统、断路器通信方法、装置

技术领域

本发明涉及低压断路器技术领域，具体而言，涉及一种断路器、断路器系统、断路器通信方法、装置。

背景技术

随着用电需求增长，实现更加高效快速满足人们正常生活秩序和社会发展需求的服务，智能电网战略实施推进，达到综合监控与应用。电的产生、输送、使用中，配电是一个极其重要的环节，配电系统包括变压器和各种高低压电器设备，低压断路器则是一种使用量大面广的电器。

通常，传统的断路器可以根据电网系统中的电流电压等信号大小，来实现对电网中故障电路的切断等操作，从而保证电网中各线路的正常运行，满足用户的正常用电。

但是，传统的断路器无法实现断路器相关信息的传输，从而导致断路器的相关信息获取效率较低，无法实现断路器的智能化管理和维护。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种断路器、断路器系统、断路器通信方法、装置，以便于解决现有技术中存在的断路器相关信息获取效率较低，无法实现断路器的智能化管理和维护的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种断路器，所述断路器包括：断路器本体、电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器；

所述电力线载波通信单元、所述处理单元、所述采样单元及所述互感器均设置在所述断路器本体上；

所述电力线载波通信单元和所述采样单元均与所述处理单元连接，所述采样单元还与所述互感器的次级线圈连接，所述互感器的初级线圈与所述断路器本体上的电力出线端连接；

其中，所述电力线载波通信单元的取电端连接所述断路器本体上的电力进线端。

可选地，所述电力进线端为三相进线端，所述电力线载波通信单元的取电端连接所述三相进线端中的任一相电的进线端。

可选地，所述断路器还包括：信号发生单元，所述信号发生单元设置在所述断路器本体上，所述信号发生单元的控制端连接所述处理单元，所述信号发生单元的输出端连接所述互感器的次级线圈。

可选地，所述信号发生单元的取电端连接所述断路器本体的电力出线端三相中的任一相，或者，所述信号发生单元的取电端连接所述断路器本体的电力出线端与所述互感器的初级线圈之间三相中的任一相。

可选地，所述断路器还包括供电单元；

所述供电单元的供电端分别与所述电力线载波通信单元的电源端、所述处理单元的电源端及所述信号发生单元的电源端连接。

可选地，所述电力线载波通信单元的取电端与所述断路器本体上的电力进线端采用下述任一方式连接：焊接、插座连接、压接；所述信号发生单元的取电端与所述电力出线端三相中的任一相，或者与所述断路器本体的电力出线端与所述互感器的初级线圈之间三相中的任一相，采用下述任一方式连接：焊接、插座连接、压接。

第二方面，本申请实施例提供了一种断路器系统，所述断路器系统包括多个上述第一方面所述的断路器及上位机；

多个所述断路器呈上下多级的拓扑结构排布；

每个所述断路器中的所述电力线载波通信单元均与所述上位机连接。

第三方面，本申请实施例提供了一种断路器通信方法，应用于上述第一方面所述的断路器；所述方法包括：

所述处理单元通过所述采样单元采集所述互感器感应到的第一电信号；

所述处理单元对所述第一电信号进行分析，确定是否触发所述断路器的保护机制；

所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述第一电信号以及所述保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。

可选地，所述方法还包括：

所述处理单元通过所述电力线载波通信单元获取所述上位机发送的拓扑指令；

所述处理单元根据所述拓扑指令生成拓扑执行指令，并将所述执行指令传输至所述信号发生单元，所述执行指令用于控制所述信号发生单元根据所述执行指令，生成拓扑信号；

所述处理单元通过所述采样单元采样所述互感器感应的第二电信号，并从所述第二电信号中提取拓扑信号；

所述处理单元对所述拓扑信号进行分析，生成拓扑结果，并通过所述电力线载波通信单元将所述拓扑结果发送至所述上位机。

可选地，所述方法还包括：所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述断路器本体信息传输至所述上位机；所述断路器本体信息包括下述至少一种信息：所述断路器本体的产品信息、所述断路器本体的状态信息及所述断路器本体的拓扑信息。

可选地，所述处理单元通过所述电力线载波通信单元获取所述上位机发送的拓扑指令，包括：

所述处理单元接收所述电力线载波通信单元采用串口通信方式发送的所述拓扑指令，所述拓扑指令为所述上位机发送至所述电力线载波通信单元的指令。

第四方面，本申请实施例还提供了一种断路器通信装置，应用于上述第一方面所述的断路器；所述装置包括：采集模块、分析模块及传输模块；

所述采集模块，用于所述处理单元通过所述采样单元采集所述互感器感应到的所述电力出线端的第一电信号；

所述分析模块，用于所述处理单元对所述第一电信号进行分析，确定是否触发所述断路器的保护机制；

所述传输模块，用于所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述第一电信号以及所述保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。

可选地，所述装置还包括：获取模块、生成模块；

所述获取模块，用于所述处理单元通过所述电力线载波通信单元获取所述上位机发送的拓扑指令；

所述生成模块，用于所述处理单元根据所述拓扑指令生成拓扑执行指令；

所述传输模块，还用于将所述执行指令传输至所述信号发生单元，所述执行指令用于控制所述信号发生单元根据所述执行指令，生成第二电信号；

所述采集模块，还用于所述处理单元通过所述采样单元采集所述互感器感应的第二电信号，并从所述第二电信号中提取所述拓扑信号；

所述分析模块，还用于所述处理单元对所述拓扑信号进行分析，生成拓扑分析结果；

所述传输模块，还用于通过所述电力线载波通信单元将所述拓扑分析结果发送至所述上位机。

可选地，所述传输模块，还用于所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述断路器本体信息传输至所述上位机；所述断路器本体信息包括下述至少一种信息：所述断路器本体的产品信息、所述断路器本体的状态信息及所述断路器本体的拓扑信息。

可选地，所述获取模块，具体用于所述处理单元接收所述电力线载波通信单元采用串口通信方式发送的所述拓扑指令，所述拓扑指令为所述上位机发送至所述电力线载波通信单元的指令。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供的一种断路器，包括：断路器本体、电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器；电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器均设置在断路器本体上；电力线载波通信单元和采样单元均与处理单元连接，采样单元还与互感器的次级线圈连接，互感器的初级线圈与断路器本体上的电力出线端连接；其中，电力线载波通信单元的取电端连接断路器本体上的电力进线端。通过将电力线载波通信单元连接在断路器本体的电力进线端，可以保证电力线载波通信单元与上位机的实时通信，即使在断路器身断电，无法正常工作的情况下，电力线载波通信单元依然可以正常通信，并将断路器的故障信息及时传输发送至上位机中，以便于工作人员可以及时获取断路器的相关信息，并进行断路器维护，从而有效提高了断路器的智能化管理和维护。

另外，本申请提供的断路器还包括信号发生单元，信号发生单元设置在断路器本体上，信号发生单元的控制端连接处理单元，信号发生单元的输出端连接互感器的次级线圈；信号发生单元的取电端连接断路器本体的电力出线端，或者，信号发生单元的取电端连接断路器本体的电力出线端与互感器的初级线圈之间。信号发生单元的取电取自电力出线端，可以实现组网拓扑信号的发生和识别，并可以通过电力线载波通信单元将生成的组网拓扑结果传输至上位机，进一步地提高电网系统中断路器的智能化管理和维护。

本申请实施例提供的一种断路器通信方法，包括：处理单元通过采样单元采集互感器感应到的第一电信号；处理单元对第一电信号进行分析，确定是否触发断路器的保护机制；处理单元通过电力线载波通信单元将第一电信号以及保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。其中，通过电力线载波通信单元可以实现断路器上位机的信息交互，通过将第一电信号以及断路器保护机制的触发分析结果发送至上位机，可以有效提高断路器的管理。

另外，处理单元还可以根据获取的上位机发送的组网拓扑指令，控制信号发生单元生成特征波，并根据特征波提取拓扑信号，生成拓扑结果，并通过电力线载波通信单元发送至上位机。通过拓扑结果，可以方便的监控电网中每个断路器的相关信息，以便于提高断路器的统一管理和维护。另外，在任意断路器发生故障时，无需投入大量的人力去排查故障断路器的位置信息，通过拓扑结果可以迅速获取故障断路器的相关信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种断路器装置示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种断路器装置示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种断路器装置示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种断路器装置示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种断路器装置示意图；

图6为本申请实施例提供的一种断路器系统结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种断路器通信方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种断路器通信方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种断路器通信装置的示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种断路器通信装置的示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种断路器的装置示意图。

图标：100-断路器本体；110-进线端；120-出线端；101-电力线载波通信单元；102-处理单元；103-采样单元；104-互感器；105-信号发生单元；106-供电单元；200-断路器系统；210-上位机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本申请实施例提供的一种断路器装置示意图；如图1所示，该断路器可以包括：断路器本体100、电力线载波通信单元101、处理单元102、采样单元103及互感器104；其中，电力线载波通信单元101、处理单元102、采样单元103及互感器104均设置在断路器本体100上。

需要说明的是，电力线载波通信单元101可以利用PLC(Power Line Carrier，电力线载波)技术实现与外部信息的交互，也即，可以通过电力线载波通信单元101实现断路器的相关信息与外部信息的交互。处理单元102可以是处理器、控制器、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，又称单片机等。

如图1所示，电力线载波通信单元101和采样单元103均与处理单元102连接，采样单元103还与互感器104的次级线圈连接，互感器104的初级线圈与断路器本体100上的电力出线端120连接；其中，电力线载波通信单元101的取电端连接断路器本体100上的电力进线端110。

需要说明的是，电力线载波通信单元101的取电端连接断路器本体100上的电力进线端110，可以保证电力线载波通信单元101与上位机的实时通信，即使在断路器身断电，无法正常工作的情况下，电力线载波通信单元101依然可以正常通信，并将断路器的故障信息及时传输发送至上位机中，以便于工作人员可以及时获取断路器的相关信息，并进行断路器维护，从而有效提高了断路器的智能化管理和维护。

在断路器工作状态下，由采样单元103采集断路器系统中的电压信号和电流信号，其中，采集的电压信号和电流信号可以为系统中的实时电压信号和电流信号，采样单元103将采集的电压信号和电流信号发送至处理单元102进行分析。可选地，处理单元102判断是否触发断路器本体100的相应保护机制。例如，处理单元102可以将接收的电压信号与预设的电压阈值进行比对，将接收的电流信号与预设的电流阈值进行比对，若电压信号或者电流信号满足预设条件时(电流信号超过预设电流阈值，或者电压信号超过预设电压阈值)，则处理单元102控制断路器断开，以实现断路器的监控及电路保护功能，从而有效避免因过压、过流等造成的电路短路等故障，实现电路的有效保护，从而保证电网系统的正常运行。

在一些实施例中，处理单元102接收的电压信号、电流信号等，可以通过电力线载波通信单元101发送至上位机，也即，处理单元102将接收的电压信号、电流信号等发送给电力线载波通信单元101，从而使得电力线载波通信单元101可以通过输电线路，将电压信号、电流信号等以电力载波的形式传输至上位机中。

需要说明的是，不同的断路器的相关信息均可以传输至同一上位机中，从而便于电网系统中多个断路器的统一维护和管理，提高管理的便利性和高效率。

综上，本实施例提供的一种断路器，包括：断路器本体、电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器；电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器均设置在断路器本体上；电力线载波通信单元和采样单元均与处理单元连接，采样单元还与互感器的次级线圈连接，互感器的初级线圈与断路器本体上的电力出线端连接；其中，电力线载波通信单元的取电端连接断路器本体上的电力进线端。通过将电力线载波通信单元连接在断路器本体的电力进线端，可以保证电力线载波通信单元与上位机的实时通信，即使在断路器身断电，无法正常工作的情况下，电力线载波通信单元依然可以正常通信，并将断路器的故障信息及时传输发送至上位机中，以便于工作人员可以及时获取断路器的相关信息，并进行断路器维护，从而有效提高了断路器的智能化管理和维护。

可选地，电力进线端110为三相进线端，电力线载波通信单元101的取电端连接三相进线端110中的任一相电的进线端。

图2为本申请实施例提供的另一种断路器装置示意图。需要说明的是，断路器通常可以分为三相极断路器以及四相极断路器，三相极断路器通常包括A极、B极、C极，四相极断路器通常包括A极、B极、C极及N极，本实施例中以三相极的断路器为例。如图2所示，电力线载波通信单元101的取电端连接三相进线端110中的A极进线端，当然，图2中所示的电力线载波通信单元101与三相进线端110的连接方式仅为所有可实现方式中的一种，电力线载波通信单元101的取电端也可以连接三相进线端110中的B极进线端或者是C极进线端，图2中不再一一示出。

可选地，电力线载波通信单元101的取电端与断路器本体100上的电力进线端110采用下述任一方式连接：焊接、插座连接、压接。当然，实际应用中，连接方式并不限于所列举的三种方式，本实施例不做具体限制。

图3为本申请实施例提供的另一种断路器装置示意图。可选地，如图3所示，断路器还可以包括：信号发生单元105，信号发生单元105设置在断路器本体100上，信号发生单元105的控制端连接处理单元102，信号发生单元105的输出端连接互感器104的次级线圈。

在一些实施例中，本申请所提供的断路器还包括信号发生单元105，信号发生单元105主要是用于拓扑组网识别及发送，实现低压配电网络拓扑组网等。

可选地，处理单元102可以对接收的，上位机通过电力载波通信单元101发送的组网拓扑信号进行处理分析，并发送组网拓扑控制信号至信号发生单元105，驱动组网拓扑信号发生，信号发生单元105根据组网拓扑指令，生成相应的特征波，也即异形波，互感器104感应并检测特征波，采样单元103采集互感器104检测的特征波，并发送给处理单元102进行处理分析，生成拓扑结果，并进一步地通过电力线载波通信单元101将拓扑结果传输至上位机中。

图4为本申请实施例提供的又一种断路器装置示意图，如图4所示，在一些实施例中，信号发生单元105的取电端连接断路器本体100的电力出线端120三相中的任一相。

可选地，与上述电力线进线端类似，本实施例中，电力出线端同样为三相出线端，信号发生单元105的取电端连接三相出线端120中的任一相电的出线端，例如，连接在A极、B极或者C极，因连接方式与电力线载波通信单元101和三相进线端110的连接方式相同，可参照图2进行理解。

需要说明的是，信号发生单元105的取电端连接三相出线端120，当信号发生单元105接收到处理单元102发送的组网拓扑指令后，可以在与所连接的三相出线端120中的任一相电的出线端对应的线路上生成特征波。若将信号发生单元105的取电端连接在三相进线端110上，则无法驱动组网拓扑的发生和识别。

在另一些实施例中，信号发生单元105的取电端还可连接断路器本体100的电力出线端120与互感器104的初级线圈之间三相中的任一相。

可选地，信号发生单元105的取电端并不局限于连接在电力出线端120三相中的任一相。也可以是连接在电力出线端120与互感器104的初级线圈之间三相中的任一相，也即，信号发生单元105的取电不限于取自三相出线端120，取自互感器104之后即可，以保证互感器104可以准确的感应并检测到信号发生单元105所生成的特征波。

可选地，与上述电力线载波通信单元101与电力进线端110的连接方式类似，信号发生单元105的取电端与断路器本体100上的电力出线端120三相中的任一相可以采用下述任一方式连接：焊接、插座连接、压接。信号发生单元105的取电端连接断路器本体100的电力出线端120与互感器104的初级线圈之间三相中的任一相时，也可采用下述任一方式连接：焊接、插座连接、压接。当然，也并不局限于所列举的三种连接方式。

图5为本申请实施例提供的又一种断路器装置示意图，可选地，如图5所示，断路器还可包括供电单元106；供电单元106的供电端分别与电力线载波通信单元101的电源端、处理单元102的电源端及信号发生单元105的电源端连接。其中，供电单元106用于对电力线载波通信单元101、处理单元102以及信号发生单元105进行供电，以保证各单元的正常运行。

综上，本申请实施例提供的一种断路器，包括：断路器本体、电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器；电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器均设置在断路器本体上；电力线载波通信单元和采样单元均与处理单元连接，采样单元还与互感器的次级线圈连接，互感器的初级线圈与断路器本体上的电力出线端连接；其中，电力线载波通信单元的取电端连接断路器本体上的电力进线端。通过将电力线载波通信单元连接在断路器本体的电力进线端，可以保证电力线载波通信单元与上位机的实时通信，即使在断路器身断电，无法正常工作的情况下，电力线载波通信单元依然可以正常通信，并将断路器的故障信息及时传输发送至上位机中，以便于工作人员可以及时获取断路器的相关信息，并进行断路器维护，从而有效提高了断路器的智能化管理和维护。

另外，本申请提供的断路器还包括信号发生单元，信号发生单元设置在断路器本体上，信号发生单元的控制端连接处理单元，信号发生单元的输出端连接互感器的次级线圈；信号发生单元的取电端连接断路器本体的电力出线端，或者，信号发生单元的取电端连接断路器本体的电力出线端与互感器的初级线圈之间。信号发生单元的取电取自电力出线端，可以实现组网拓扑信号的发生和识别，并可以通过电力线载波通信单元将生成的组网拓扑结果传输至上位机，进一步地提高电网系统中断路器的智能化管理和维护。

图6为本申请实施例提供的一种断路器系统结构示意图，可选地，如图6所示，该断路器系统200可以包括多个上述实施例中的断路器及上位机210。其中，上位机210与每个断路器中的电力线载波通信单元101连接。

如图6中仅示例性的示出了一个断路器，该断路器的电力线载波通信单元101与上位机210连接。在实际应用中，断路器的个数可以为多个，多个断路器之间呈上下级的拓扑结构排布。每个断路器均通过各自的电力线载波通信单元与上位机210连接。

可选地，本实施例中，一方面，上位机210可以通过电力线载波通信单元101发送信息至处理单元102，以使得处理单元102可以根据接收的信息，生成相应的指令信息，以控制断路器的状态，或者是控制组网拓扑的生成。另一方面，处理单元102可以对接收的，其它单元发送的信息进行处理分析，并将处理结果通过电力线载波通信单元101传输至上位机210。具体可以参考下述的实施例进行理解。

需要说明的是，下述实施例是对于上述的断路器的通信方法进行说明，部分通信方法已在上述描述断路器的实施例中进行了说明，可以结合上述实施例进行理解。

图7为本申请实施例提供的一种断路器通信方法的流程示意图。该断路器通信方法，可以应用于上述断路器中。如图7所示，该方法可以包括：

S101、处理单元通过采样单元采集互感器感应到的第一电信号。

可选地，第一电信号可以包括：电压信号、电流信号，当然，也不限于电压信号和电流信号，还可以是电能、电功率等。本实施例中以电压信号和电流信号为例进行说明。

在一些实施例中，互感器感应到第一电信号后，可以对第一电信号进行等比例放小处理，以便于处理单元能够对第一电信号进行处理。进一步地，第一电信号还可以经过滤波、差分等处理，以提高第一电信号的抗干扰能力，提高采样单元采集的第一电信号的精确性。采样单元将最终采集的第一电信号发送给处理单元。

S102、处理单元对第一电信号进行分析，确定是否触发断路器的保护机制。

可选地，处理单元可以根据接收的第一电信号以及预设的判定规定，判断是否触发断路器的保护机制。例如：处理单元可以根据第一电信号、以及预设的第一电信号阈值，进行比对分析。如：将电压信号与预设电压阈值进行比对，将电流信号与预设电流阈值进行比较等，若电压信号超过预设电压阈值，或者电流信号超过预设电流阈值，则确定触发断路器的保护机制，以及时切断断路器，对电路进行保护。

S103、处理单元通过电力线载波通信单元将第一电信号以及保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。

在一些实施例中，处理单元可以将上述接收的第一电信号、以及断路器保护机制的触发分析结果均通过电力线载波通信单元传输至上位机中。以便于作业人员可以根据上位机中存储的第一电信号、触发分析结果等来及时了解断路器断开的原因，有没有正常工作等，方便断路器的管理。

图8为本申请实施例提供的另一种断路器通信方法的流程示意图。可选地，如图8所示，该方法还可以包括：

S201、处理单元通过电力线载波通信单元获取上位机发送的拓扑指令。

可选地，处理单元可以通过电力线载波通信单元向上位机传输信息，当然，处理单元也可以通过电力线载波通信单元获取上位机发送的信息。本实施例中，在实现组网拓扑时，处理单元通过电力线载波通信单元获取上位机发送的组网拓扑指令。

S202、处理单元根据拓扑指令生成拓扑执行指令，并将执行指令传输至信号发生单元，执行指令用于控制信号发生单元根据执行指令，生成第二电信号。

可选地，处理单元对获取的拓扑指令进行处理分析后，生成对应的拓扑执行指令以发送给信号发生单元，以使得信号发生单元根据该执行指令，生成第二电信号，其中第二电信号也即拓扑指令对应的特征波，也叫异形波。

S203、处理单元通过采样单元采样互感器感应的第二电信号，并从第二电信号中提取拓扑信号。

可选地，互感器感应并检测信号发生单元生成的特征波，并通过采样单元采集该特征波，采样单元将采集的特征波发送给处理单元进行处理分析，处理单元可以从特征波中分析提取出对应的组网拓扑信号。

S204、处理单元对拓扑信号进行分析，生成拓扑结果，并通过电力线载波通信单元将拓扑结果发送至上位机。

可选地，处理单元根据组网拓扑信号，生成拓扑结果，并通过电力线载波通信单元发送至上位机。其中，拓扑结果可以理解为电网系统中所有断路器之间的级联关系所构成的网状图。通过拓扑结果，可以方便的监控电网中每个断路器的相关信息，以便于提高断路器的统一管理和维护。另外，在任意断路器发生故障时，无需投入大量的人力去排查故障断路器的位置信息，通过拓扑结果可以迅速获取故障断路器的相关信息。

在一些实施例中，处理单元还可以根据接收的上位机通过电力线载波通信单元发送的断路器状态需求信息，将断路器本体信息传输至上位机。可选地，断路器本体信息可以包括下述至少一种信息：断路器本体的产品信息、断路器本体的状态信息及断路器本体的拓扑信息。其中，断路器本体的产品信息可以包括：壳架信息、电压、电流、频率等信息；断路器本体的状态信息可以包括：断路器的保护信息、合闸分闸状态信息等；断路器本体的拓扑信息也即上述生成的拓扑结果。

可选地，上述步骤S201中，处理单元通过电力线载波通信单元获取上位机发送的拓扑指令，可以包括：处理单元接收电力线载波通信单元采用串口通信方式发送的拓扑指令，拓扑指令为上位机发送至电力线载波通信单元的指令。

综上所述，本申请实施例提供的一种断路器通信方法，包括：处理单元通过采样单元采集互感器感应到的第一电信号；处理单元对第一电信号进行分析，确定是否触发断路器的保护机制；处理单元通过电力线载波通信单元将第一电信号以及保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。其中，通过电力线载波通信单元可以实现断路器上位机的信息交互，通过将第一电信号以及断路器保护机制的触发分析结果发送至上位机，可以有效提高断路器的管理。

另外，处理单元还可以根据获取的上位机发送的组网拓扑指令，控制信号发生单元生成特征波，并根据特征波提取拓扑信号，生成拓扑结果，并通过电力线载波通信单元发送至上位机。通过拓扑结果，可以方便的监控电网中每个断路器的相关信息，以便于提高断路器的统一管理和维护。另外，在任意断路器发生故障时，无需投入大量的人力去排查故障断路器的位置信息，通过拓扑结果可以迅速获取故障断路器的相关信息。

图9为本申请实施例提供的一种断路器通信装置的示意图，该装置可以应用于上述的断路器中的处理单元；可选地，如图9所示，该装置可包括：采集模块301、分析模块302及传输模块303。

采集模块301，用于处理单元通过采样单元采集互感器感应到的电力出线端的第一电信号；

分析模块302，用于处理单元对第一电信号进行分析，确定是否触发断路器的保护机制；

传输模块303，用于处理单元通过电力线载波通信单元将第一电信号以及保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。

可选地，如图10所示，该装置还可包括：获取模块304、生成模块305；

获取模块304，用于处理单元通过电力线载波通信单元获取上位机发送的拓扑指令；

生成模块305，用于处理单元根据拓扑指令生成拓扑执行指令；

传输模块303，还用于将执行指令传输至信号发生单元，执行指令用于控制信号发生单元根据执行指令，生成第二电信号；

采集模块301，还用于处理单元通过采样单元采集互感器感应的第二电信号，并从第二电信号中提取拓扑信号；

分析模块302，还用于处理单元对拓扑信号进行分析，生成拓扑分析结果；

传输模块303，还用于通过电力线载波通信单元将拓扑分析结果发送至上位机。

可选地，传输模块303，还用于处理单元通过电力线载波通信单元将断路器本体信息传输至上位机；断路器本体信息包括下述至少一种信息：断路器本体的产品信息、断路器本体的状态信息及断路器本体的拓扑信息。

可选地，获取模块304，具体用于处理单元接收电力线载波通信单元采用串口通信方式发送的拓扑指令，拓扑指令为上位机发送至电力线载波通信单元的指令。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图11为本申请实施例提供的另一种断路器的装置示意图，该断路器可以包括：处理单元701、存储单元702。另外，该断路器还包括上述实施例中的断路器本体100、电力线载波通信单元101、处理单元102、采样单元103、互感器104、信号发生单元105及供电单元106外，其中，断路器本体100、电力线载波通信单元101、处理单元102、采样单元103、互感器104、信号发生单元105及供电单元106之间的连接关系以及具体说明可参照前述实施例进行理解。

存储单元702用于存储程序，处理单元701调用存储单元702存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理单元执行时用于执行上述方法实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (7)

1.一种断路器，其特征在于，所述断路器包括：断路器本体、电力线载波通信单元、处理单元、采样单元及互感器；

所述电力线载波通信单元、所述处理单元、所述采样单元及所述互感器均设置在所述断路器本体上；

所述电力线载波通信单元和所述采样单元均与所述处理单元连接，所述采样单元还与所述互感器的次级线圈连接，所述互感器的初级线圈与所述断路器本体上的电力出线端连接；

其中，所述电力线载波通信单元的取电端连接所述断路器本体上的电力进线端；所述电力进线端为三相进线端，所述电力线载波通信单元的取电端连接所述三相进线端中的任一相电的进线端；

所述断路器还包括：信号发生单元，所述信号发生单元设置在所述断路器本体上，所述信号发生单元的控制端连接所述处理单元，所述信号发生单元的输出端连接所述互感器的次级线圈；

所述信号发生单元的取电端连接所述断路器本体的电力出线端三相中的任一相，或者，

所述信号发生单元的取电端连接所述断路器本体的电力出线端与所述互感器的初级线圈之间三相中的任一相。

2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述断路器还包括供电单元；

所述供电单元的供电端分别与所述电力线载波通信单元的电源端、所述处理单元的电源端及所述信号发生单元的电源端连接。

3.一种断路器系统，其特征在于，所述断路器系统包括权利要求1或2所述的断路器及上位机；

多个所述断路器呈上下多级的拓扑结构排布；

每个所述断路器中的所述电力线载波通信单元均与所述上位机连接。

4.一种断路器通信方法，其特征在于，应用于权利要求1或2所述的断路器；所述方法包括：

所述处理单元通过所述采样单元采集所述互感器感应到的第一电信号；

所述处理单元对所述第一电信号进行分析，确定是否触发所述断路器的保护机制；

所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述第一电信号以及所述保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述处理单元通过所述电力线载波通信单元获取所述上位机发送的拓扑指令；

所述处理单元根据所述拓扑指令生成拓扑执行指令，并将所述执行指令传输至所述信号发生单元，所述执行指令用于控制所述信号发生单元根据所述执行指令，生成第二电信号；

所述处理单元通过所述采样单元采集所述互感器感应的第二电信号，并从所述第二电信号中提取拓扑信号；

所述处理单元对所述拓扑信号进行分析，生成拓扑结果，并通过所述电力线载波通信单元将所述拓扑结果发送至所述上位机。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述断路器本体信息传输至所述上位机；所述断路器本体信息包括下述至少一种信息：所述断路器本体的产品信息、所述断路器本体的状态信息及所述断路器本体的拓扑信息。

7.一种断路器通信装置，其特征在于，应用于权利要求1或2所述的断路器；所述装置包括：采集模块、分析模块及传输模块；

所述采集模块，用于所述处理单元通过所述采样单元采集所述互感器感应到的所述电力出线端的第一电信号；

所述分析模块，用于所述处理单元对所述第一电信号进行分析，确定是否触发所述断路器的保护机制；

所述传输模块，用于所述处理单元通过所述电力线载波通信单元将所述第一电信号以及所述保护机制是否触发的分析结果，传输至上位机。