CN111371003A - 低压配电保护系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低压配电保护系统。其中，该系统包括：状态感知装置、故障监测装置、故障定位装置，其中，状态感知装置用于实时监测配电设备的状态和配电设备所在环境的状态；故障监测装置用于实时监测配电设备的电路是否发生故障；故障定位装置，与故障监测装置连接，用于在故障监测装置监测到配电设备的电路发生故障时，定位发生故障的元器件。本申请解决了现有的低压配电保护系统实时性、智能化程度低的技术问题。

Description

低压配电保护系统

技术领域

本申请涉及配电保护领域，具体而言，涉及一种低压配电保护系统。

背景技术

在大型工作场所进行配电设置时，由于配电设备具有现场环境复杂多样、设备数量种类多、数据量大等特点，配电设备数量和配电运维班组人员短缺已成为日益突出的问题，仅通过优化管理措施难以从根本解决，亟待从技术革新角度破解设备体量和结构性缺员的难题。

配电设备状态评估主要依靠经验，实时性、智能化程度低，缺乏先进的诊断模型对设备状态进行智能分析、评估，未能实现故障主动预警；配电设备存在柜门被撬，柜内设备被盗，外部人员闯入造成人身伤害等安全隐患；此外，目前配电检修模式仍是以事后消缺、故障抢修为主，缺乏在设备状态智能分析的基础上，探索配电设备检修模式向事前诊断、事前消缺的方法，以提高配电设备运检智能化水平、提高运检效率。

因此，有必要提供一种模块化智能低压配电保护系统解决上述技术问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种低压配电保护系统，以至少解决现有的低压配电保护系统实时性、智能化程度低的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种低压配电保护系统，包括：状态感知装置、故障监测装置、故障定位装置，其中，状态感知装置用于实时监测配电设备的状态和配电设备所在环境的状态；故障监测装置用于实时监测配电设备的电路是否发生故障；故障定位装置，与故障监测装置连接，用于在故障监测装置监测到配电设备的电路发生故障时，定位发生故障的元器件。

可选地，状态感知装置包括：视频监测模块，用于实时采集配电设备的图像以及配电设备所在环境的图像；红外测温模块，用于实时采集配电设备所在环境的温度；水位监测模块，用于实时检测配电设备所在位置的水位。

可选地，故障监测装置包括：线路电流监测模块、过流保护模块以及驱动控制模块。

可选地，故障监测装置实时监测的配电设备的电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，半导体开关器件与电感串联，半导体开关器件与电感之间共接续流二极管，其中，线路电流监测模块用于监测流过电路的电流值，并将电流值与极限保护值进行比较；如果电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值，计算在电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值的时间内的电流值的累积能量值，若累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件；如果电流值大于极限保护值，通过驱动信号关断半导体开关器件。

可选地，过流保护模块用于将线路电流监测模块监测得到的电流值与极限保护值进行比较，并且在如下任意一种情况下，改变逻辑电平：电流值大于极限保护值；电流值小于或等于极限保护值，且累积能量值大于预设能量值。

可选地，驱动控制模块用于根据过流保护模块的逻辑电平的变化发送驱动信号关断半导体开关器件。

可选地，上述系统还包括：处理器，与故障监测装置和故障定位装置连接，用于接收配电设备的电路的故障信息，并对故障信息进行处理，将故障信息转换为文本与图像信息。

可选地，上述系统还包括：存储装置，与处理器连接，用于存储处理器对故障信息进行处理之后的故障信息，并将处理之后的故障信息发送至云端服务器。

可选地，上述系统还包括：显示装置，与状态感知装置和存储装置连接，用于显示存储装置上存储的故障信息以及状态感知装置实时监测的配电设备的状态和配电设备所在环境的状态。

可选地，上述系统还包括：报警装置，与处理器连接，用于在接收到处理器的故障信息后，通过语音播报的方式播报故障信息。

可选地，上述系统还包括：人脸识别装置，与存储装置和显示装置连接，用于获取进入配电设备所在环境的人员的脸部图像，与存储装置中预存的脸部图像进行比对，如果述存储装置中预存的脸部图像包括进入配电设备所在环境的人员的脸部图像，控制开启配电设备的电子锁；否则拒绝开启电子锁。

在本申请实施例中，提供了一种低压配电保护系统，包括：状态感知装置、故障监测装置、故障定位装置，其中，状态感知装置用于实时监测配电设备的状态和配电设备所在环境的状态；故障监测装置用于实时监测配电设备的电路是否发生故障；故障定位装置，与故障监测装置连接，用于在故障监测装置监测到配电设备的电路发生故障时，定位发生故障的元器件。通过实时监测能提前反映配电设备发生故障的参数，一旦发现异常，及时报警并通知检修人员提前排故；并且能够实现自动定位及分析，实现故障快速主动抢修，缩短故障抢修时间，提高客户供电可靠性的技术效果，进而解决了现有的低压配电保护系统实时性、智能化程度低技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种低压配电保护系统的结构图；

图2是根据本申请的实施例的一种状态感知装置的结构图；

图3是根据本申请的实施例的一种故障监测装置的结构图；

图4是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图；

图5是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图；

图6是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图；

图7是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图；

图8是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本申请实施例的一种低压配电保护系统的结构图，如图1所示，该系统包括：

状态感知装置100、故障监测装置102、故障定位装置104，其中，

状态感知装置100用于实时监测配电设备的状态和配电设备所在环境的状态；

故障监测装置102用于实时监测配电设备的电路是否发生故障；

故障定位装置104，与故障监测装置102，用于在故障监测装置102监测到配电设备的电路发生故障时，定位发生故障的元器件。

通过上述系统，通过实时监测能提前反映配电设备发生故障的参数，一旦发现异常，及时报警并通知检修人员提前排故；并且能够实现自动定位及分析，实现故障快速主动抢修，缩短故障抢修时间，提高客户供电可靠性的技术效果。

图2是根据本申请的实施例的一种状态感知装置的结构图，如图2所示，状态感知装置100包括：

视频监测模块1001，用于实时采集配电设备的图像以及配电设备所在环境的图像。根据本申请的一个可选的实施例，视频监测模块1001可以为高清图形采集设备，用于布设在配电设备周边，用于实时采集配电设备周边的图像。

红外测温模块1002，用于实时采集配电设备所在环境的温度。红外测温模块1002通过实时采集配电设备所在环境的温度，来判断配电设备是否有发生火灾的潜在危险。

水位监测模块1003，用于实时检测配电设备所在位置的水位。水位监测模块1003用于实时检测配电设备所在位置是否存在浸水的情况，可以避免配电设备发生浸水故障。

图3是根据本申请的实施例的一种故障监测装置的结构图，如图3所示，故障监测装置102包括：线路电流监测模块1021、过流保护模块1022以及驱动控制模块1023。

根据本申请的一个可选的实施例，故障监测装置102实时监测的配电设备的电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，半导体开关器件与电感串联，半导体开关器件与电感之间共接续流二极管，其中，线路电流监测模块1021用于监测流过电路的电流值，并将电流值与极限保护值进行比较；如果电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值，计算在电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值的时间内的电流值的累积能量值，若累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件；如果电流值大于极限保护值，通过驱动信号关断半导体开关器件。

根据本申请的一个可选的实施例，过流保护模块1022用于将线路电流监测模块1021监测得到的电流值与极限保护值进行比较，并且在如下任意一种情况下，改变逻辑电平：电流值大于极限保护值；电流值小于或等于极限保护值，且累积能量值大于预设能量值。

在本申请的一个可选的实施例，驱动控制模块1023用于根据过流保护模块1022的逻辑电平的变化发送驱动信号关断半导体开关器件。

首先通过线路电流监测模块1021对被保护电路进行监测，获取电流值，其中被保护电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，半导体开关器件与电感串联，半导体开关器件与电感之间共接续流二极管；将监测电流值与极限保护值进行比较，当监测电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值时，计算在监测电流值大于额定电流值且小于或等于极限保护值时间内的监测电流值的累积能量值，若累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断半导体开关器件；当监测电流值大于极限保护值时，通过驱动信号关断半导体开关器件；过流保护模块1022将线路电流监测模块1021监测得到的监测电流值与极限保护值进行比较，在监测电流值超过极限保护值范围时，改变逻辑电平；驱动电路模块根据过流保护模块1022的逻辑电平的变化，发送驱动信号关断半导体开关器件。

通过上述故障监测装置能够实时监测能提前反映故障的参数，一旦发现异常，及时报警并通知检修人员提前排故。

图4是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图，如图4所示，上述系统还包括：处理器106，与故障监测装置100和故障定位装置102连接，用于接收配电设备的电路的故障信息，并对故障信息进行处理，将故障信息转换为文本与图像信息。

处理器106将配电设备的电路故障信息转换为文本和图像信息，然后发送至显示设备，可以直观地展示给检修人员。

图5是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图，如图5所示，上述系统还包括：存储装置108，与处理器106连接，用于存储处理器106对故障信息进行处理之后的故障信息，并将处理之后的故障信息发送至云端服务器。

存储装置108用于接收处理器106处理后的故障信息，且与外部云端网络互联，可以实时传递与反馈故障信息。

图6是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图，如图6所示，上述系统还包括：显示装置110，与状态感知装置100和存储装置108连接，用于显示存储装置108上存储的故障信息以及状态感知装置100实时监测的配电设备的状态和配电设备所在环境的状态。

显示装置110用于提取存储装置108上的存储的故障信息，实时展示于显示屏幕上，便于工作人员维修时，对故障信息进行直观的展示。

根据本申请的一个可选的实施例，上述显示装置110可以是PC终端，也可以是移动终端。

图7是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图，如图7所示，上述系统还包括：报警装置112，与处理器106连接，用于在接收到处理器106的故障信息后，通过语音播报的方式播报故障信息。

报警装置112接收处理器106的故障信息后，通过语音播报的方式展示出来，同时在报警装置112上设置的LED灯闪烁，实时提醒监控人员配电设备发生故障。

图8是根据本申请实施例的另一种低压配电保护系统的结构图，如图8所示，上述系统还包括：人脸识别装置114，与存储装置108和显示装置110连接，用于获取进入配电设备所在环境的人员的脸部图像，与存储装置108中预存的脸部图像进行比对，如果述存储装置108中预存的脸部图像包括进入配电设备所在环境的人员的脸部图像，控制开启配电设备的电子锁；否则拒绝开启电子锁。

所述人脸识别装置114包括设置于显示装置110上的扫描仪，以及人脸录入模块，同时与配电设备上的电子驱动锁相连接，所述人脸录入模块用于录入工作人员的人脸信息至存储装置108，与存储装置108上存储的预设脸部图形进行比对，从而实现扫脸开锁，方便快捷，同时安全性较高，避免他人误碰可能产生损坏以及其他安全隐患。通过人脸识别装置，可强化电网的基础管理工作，解决配电网设备和通道的安全问题。

本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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，在本申请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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，ReBJDLd-Only Memory)、随机存取存储器(RBJDLM，RBJDLndom BJDLccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种低压配电保护系统，其特征在于，包括：状态感知装置、故障监测装置、故障定位装置，其中，

所述状态感知装置用于实时监测配电设备的状态和所述配电设备所在环境的状态；

所述故障监测装置用于实时监测所述配电设备的电路是否发生故障；

所述故障定位装置，与所述故障监测装置连接，用于在所述故障监测装置监测到所述配电设备的电路发生故障时，定位发生故障的元器件。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态感知装置包括：

视频监测模块，用于实时采集所述配电设备的图像以及所述配电设备所在环境的图像；

红外测温模块，用于实时采集所述配电设备所在环境的温度；

水位监测模块，用于实时检测所述配电设备所在位置的水位。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障监测装置包括：线路电流监测模块、过流保护模块以及驱动控制模块。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述故障监测装置实时监测的所述配电设备的电路包括半导体开关器件、电感和续流二极管，所述半导体开关器件与所述电感串联，所述半导体开关器件与所述电感之间共接续流二极管，其中，

所述线路电流监测模块用于监测流过所述电路的电流值，并将所述电流值与极限保护值进行比较；

如果所述电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值，计算在所述电流值大于额定电流值且小于或等于所述极限保护值的时间内的所述电流值的累积能量值，若所述累积能量值大于预设能量值，通过驱动信号关断所述半导体开关器件；

如果所述电流值大于所述极限保护值，通过驱动信号关断所述半导体开关器件。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述过流保护模块用于将所述线路电流监测模块监测得到的电流值与所述极限保护值进行比较，并且在如下任意一种情况下，改变逻辑电平：

所述电流值大于所述极限保护值；

所述电流值小于或等于所述极限保护值，且所述累积能量值大于所述预设能量值。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述驱动控制模块用于根据所述过流保护模块的逻辑电平的变化发送所述驱动信号关断所述半导体开关器件。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：处理器，与所述故障监测装置和所述故障定位装置连接，用于接收所述配电设备的电路的故障信息，并对所述故障信息进行处理，将所述故障信息转换为文本与图像信息。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：存储装置，与所述处理器连接，用于存储所述处理器对所述故障信息进行处理之后的故障信息，并将所述处理之后的故障信息发送至云端服务器。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：显示装置，与所述状态感知装置和所述存储装置连接，用于显示所述存储装置上存储的故障信息以及所述状态感知装置实时监测的所述配电设备的状态和所述配电设备所在环境的状态。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：报警装置，与所述处理器连接，用于在接收到所述处理器的故障信息后，通过语音播报的方式播报所述故障信息。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：人脸识别装置，与所述存储装置和所述显示装置连接，用于获取进入所述配电设备所在环境的人员的脸部图像，与所述存储装置中预存的脸部图像进行比对，如果述存储装置中预存的脸部图像包括进入所述配电设备所在环境的人员的脸部图像，控制开启所述配电设备的电子锁；否则拒绝开启所述电子锁。

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