CN111856202A - 基于xml文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，包括监测终端、谐波定位模块、数据冻结模块、信息传输模块、监测分支终端、供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块和电力数值测量模块，监测终端通过线缆、无线和网络分别连接数据冻结模块、谐波定位模块和信息传输模块，监测分支终端通过线缆、无线和网络分别连接供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块；本基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端具有减少人的参与度、工作简单、问题纠错快速的优点。

Description

基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端
技术领域
本发明涉及低压线路技术领域，具体为基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端。
背景技术
目前台区在实现电气拓扑时，需要对应每一级的名称，目前是怎么做的呢第一步，将设备层设定地址，并用电脑或其他工具记录地址和设备名称的对应关系；第二步将所有设备地址形成互联地址，然后将所有的互联地址上报给智能网关，智能网关将信息上传给主站；第三步确定相邻两层的地址，所有相邻的两层地址确定完成后将各自的层级关系上报给智能网关，智能网关将信息上传给主站；第四步将第一步记录的地址与设备名称对应在主站层将拓扑关系修改成真实的设备名称，这样在主站查看时能清晰的指导第一层设备是什么名称，这个名称对应的下一级设备叫什么名称清晰易懂。这种记录方法，人的参与度过高，工作繁复很容易出错，出错后也不知道如何纠错，我们需要一种自动配对自己的名称和地址的处理方法，不需人为记载自动生成，从而做到自动生成的拓扑结构自动产生设备名称。
发明内容
本发明的目的在于提供基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，具有减少人的参与度、工作简单、问题纠错快速的优点，解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，包括监测终端、谐波定位模块、数据冻结模块、信息传输模块、监测分支终端、供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块和电力数值测量模块，所述监测终端通过线缆、无线和网络分别连接数据冻结模块、谐波定位模块和信息传输模块，所述监测分支终端通过线缆、无线和网络分别连接供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块、电力数值测量模块，所述功能检测模块包括过流检测、失压检测、过压检测、潮流反向检测和过载检测；
所述监测终端采用高速AD转换器，高速DSP+FPU处理器，可同时实现4路三相多达28个通道的电参测量和计量；
所述谐波定位模块根据检测的数据进行并通过处理器实时计算谐波有功功率和谐波有功电能，通过分析台区各区段线路的谐波电能进行定位谐波故障位置；
所述数据冻结模块通过智能终端TTU对检测的实时数据进行加密，并设定权限；
所述信息传输模块采用线缆、无线和4G网络进行信息的传输；
所述监测分支终端采用高速AD转换器，高速DSP+FPU处理器；
所述系统时钟模块采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路，具有日历、计时和闰年自动切换功能，具有独立时钟电源，掉电后系统时钟不会丢失；
所述无线温度检测模块采用无线温度传感器用于测量带电物体表面或接点处的温度，并通过无线的形式传给监测分支终端；
所述功能检测模块采用电压检测设备和电流检测设备进行检测线路的数据，并根据电压和电流数据进行判断过压、过流、失压、过载和潮流反向；
所述故障定位模块根据不同检测线路数据的设备位置进行分析数据，并根据数据异常的部件位置进行定位；
所述电力数值测量模块采用电流检测设备测量合相视在、有功和无功的实时需量；测量分相视在、有功和无功的实时需量，测量合相视在最大需量，正向有功最大需量，反向有功最大需量，四象限无功最大需量及其发生时间测量分相视在最大需量，正向有功最大需量，反向有功最大需量，四象限无功最大需量及其发生时间，需量测量模式可选滑差和区间；
所述电网质量模块记录三相电压的最高电压及出现时间、最低电压及出现时间，统计电压监测时间、超上限时间、超下限时间，电压超限率，可测量三相电压、三相电流波形失真度及22次以内的谐波含量，实时测量三相电压电流不平衡度，当不平衡度超限时，存储为事件记录；
所述自我检测模块采用电压检测设备和电流检测设备进行检测本终端内的电路情况；
所述线损分析模块通过安装在台区的各个分支点，并且提供按时间冻结的电量数据和电参数据，TTU取得同一时刻各节点的电能和电流功率等数据后，并结合自动识别到的拓扑信息进行分析线损；
所述提示模块采用6个LED 指示灯：电源指示灯、运行灯、载波通信灯、RS485通信灯、告警灯、线路1/2/3/4故障灯进行提示线损；
优选的，所述供电模块采用超大电容进行储存电能。
优选的，所述监测分支终端和监测终端均将数据生成XML文档。
优选的，所述监测分支终端可通过RS485口监控现有的电能数据采集数据，自动识别集中器抄表周期，在集中器抄表周期间隙进行对户表数据的采集，集中器对电表的采集报文数据，自动分析，自动建立电表档案。
优选的，所述监测分支终端通过控制辅助单元发送特征信号，在各监测分支终端之间互相识别，监测终端能够识别到监测分支终端发出的无功特征信号，而下游或不同分支的监测分支终端则无法识别，从而确定各监测分支终端之间的相互分支关系和上下游关系。
优选的，所述线路接线端子及对地（外壳）、无电气联系的端子之间均能承受频率为50Hz。
优选的，所述电力数值测量模块能够实时测量三相电压电流的谐波畸变率以及2~21次谐波含量。
优选的，所述系统时钟模块具有独立时钟电源，掉电后系统时钟不会丢失。
优选的，所述谐波定位模块内谐波电能定时冻结，还可以对谐波污染源进行时间区段上的定位。
优选的，所述数据冻结模块采用整点冻结，日冻结和月冻结，整点冻结支持的数据有合相正向有功电能、合相反向有功电能，分相正向有功电能、分相反向有功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，日冻结支持的数据有合相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功电能、反向有功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，合相正向有功最大需量及其发生时间、反向有功最大需量及其发生时间，月冻结支持的数据有合相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，合相正向有功需量及其发生时间、反向有功需量及其发生时间，四象限无功需量及其发生时间，分相正向有功需量及其发生时间、反向有功需量及其发生时间、四象限无功需量及其发生时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端通过数据冻结模块对数据进行冻结，防止数据的人为修改，造成数据的分析错误，通过谐波定位模块进行谐波定位，方便对问题点进行定位，采用监测分支终端与监测终端实现自动拓扑，方便识别，采用系统时钟模块对时间进行记录，方便对线路进行进行时间记录，采用无线温度检测模块进行温度检测，方便对线路的温度数据进行检测，采用功能检测模块对线路的过压、过流、失压、过载和潮流反向进行检测，方便对线路数据进行检测。
2.本基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端通过故障定位模块对线路故障位置进行定位，方便及时维修，采用电力数值测量模块对电流的数据进行检测，方便电路的检测，采用电网质量模块对电网数据进行测量和记载，方便检测电网情况，自我检测模块进行自我线路检测，方便自我检测，防止出现问题，采用线损分析模块对线损进行检测，采用提示模块进行提示故障问题，方便提示员工及时维修，采用供电模块进行储存电能，保证数据的传输。
附图说明
图1为本发明基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端的系统示意图；
图2为本发明基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端的系统示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1、2，基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，括监测终端、谐波定位模块、数据冻结模块、信息传输模块、监测分支终端、供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块和电力数值测量模块，监测终端通过线缆、无线和网络分别连接数据冻结模块、谐波定位模块和信息传输模块，监测分支终端通过线缆、无线和网络分别连接供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块、电力数值测量模块，功能检测模块包括过流检测、失压检测、过压检测、潮流反向检测和过载检测，监测分支终端和监测终端均将数据生成XML文档，监测分支终端可通过RS485口监控现有的电能数据采集数据，自动识别集中器抄表周期，在集中器抄表周期间隙进行对户表数据的采集，集中器对电表的采集报文数据，自动分析，自动建立电表档案，监测分支终端通过控制辅助单元发送特征信号，在各监测分支终端之间互相识别，监测终端能够识别到监测分支终端发出的无功特征信号，而下游或不同分支的监测分支终端则无法识别，从而确定各监测分支终端之间的相互分支关系和上下游关系；
监测终端采用高速AD转换器，高速DSP+FPU处理器，可同时实现4路三相多达28个通道的电参测量和计量；
谐波定位模块根据检测的数据进行并通过处理器实时计算谐波有功功率和谐波有功电能，通过分析台区各区段线路的谐波电能进行定位谐波故障位置，所述谐波定位模块内谐波电能定时冻结，还可以对谐波污染源进行时间区段上的定位；
数据冻结模块通过智能终端TTU对检测的实时数据进行加密，并设定权限，所述数据冻结模块采用整点冻结，日冻结和月冻结，整点冻结支持的数据有合相正向有功电能、合相反向有功电能，分相正向有功电能、分相反向有功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，日冻结支持的数据有合相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功电能、反向有功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，合相正向有功最大需量及其发生时间、反向有功最大需量及其发生时间，月冻结支持的数据有合相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，合相正向有功需量及其发生时间、反向有功需量及其发生时间，四象限无功需量及其发生时间，分相正向有功需量及其发生时间、反向有功需量及其发生时间、四象限无功需量及其发生时间；
信息传输模块采用线缆、无线和4G网络进行信息的传输；
监测分支终端采用高速AD转换器，高速DSP+FPU处理器；
系统时钟模块采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路，具有日历、计时和闰年自动切换功能，具有独立时钟电源，掉电后系统时钟不会丢失，所述系统时钟模块具有独立时钟电源，掉电后系统时钟不会丢失；
无线温度检测模块采用无线温度传感器用于测量带电物体表面或接点处的温度，并通过无线的形式传给监测分支终端；
功能检测模块采用电压检测设备和电流检测设备进行检测线路的数据，并根据电压和电流数据进行判断过压、过流、失压、过载和潮流反向；
具体的：通过数据冻结模块对数据进行冻结，防止数据的人为修改，造成数据的分析错误，通过谐波定位模块进行谐波定位，方便对问题点进行定位，采用监测分支终端与监测终端实现自动拓扑，方便识别，采用系统时钟模块对时间进行记录，方便对线路进行进行时间记录，采用无线温度检测模块进行温度检测，方便对线路的温度数据进行检测，采用功能检测模块对线路的过压、过流、失压、过载和潮流反向进行检测，方便对线路数据进行检测。
实施例2
请参阅图1，基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，括监测终端、谐波定位模块、数据冻结模块、信息传输模块、监测分支终端、供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块和电力数值测量模块，监测终端通过线缆、无线和网络分别连接数据冻结模块、谐波定位模块和信息传输模块，监测分支终端通过线缆、无线和网络分别连接供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块、电力数值测量模块，功能检测模块包括过流检测、失压检测、过压检测、潮流反向检测和过载检测，供电模块采用超大电容进行储存电能，所述线路接线端子及对地（外壳）、无电气联系的端子之间均能承受频率为50Hz；
故障定位模块根据不同检测线路数据的设备位置进行分析数据，并根据数据异常的部件位置进行定位；
电力数值测量模块采用电流检测设备测量合相视在、有功和无功的实时需量；测量分相视在、有功和无功的实时需量，测量合相视在最大需量，正向有功最大需量，反向有功最大需量，四象限无功最大需量及其发生时间测量分相视在最大需量，正向有功最大需量，反向有功最大需量，四象限无功最大需量及其发生时间，需量测量模式可选滑差和区间，电力数值测量模块能够实时测量三相电压电流的谐波畸变率以及2~21次谐波含量；
电网质量模块记录三相电压的最高电压及出现时间、最低电压及出现时间，统计电压监测时间、超上限时间、超下限时间，电压超限率，可测量三相电压、三相电流波形失真度及22次以内的谐波含量，实时测量三相电压电流不平衡度，当不平衡度超限时，存储为事件记录；
自我检测模块采用电压检测设备和电流检测设备进行检测本终端内的电路情况；
线损分析模块通过安装在台区的各个分支点，并且提供按时间冻结的电量数据和电参数据，TTU取得同一时刻各节点的电能和电流功率等数据后，并结合自动识别到的拓扑信息进行分析线损；
提示模块采用6个LED 指示灯：电源指示灯、运行灯、载波通信灯、RS485通信灯、告警灯、线路1/2/3/4故障灯进行提示线损；
具体的：通过故障定位模块对线路故障位置进行定位，方便及时维修，采用电力数值测量模块对电流的数据进行检测，方便电路的检测，采用电网质量模块对电网数据进行测量和记载，方便检测电网情况，自我检测模块进行自我线路检测，方便自我检测，防止出现问题，采用线损分析模块对线损进行检测，采用提示模块进行提示故障问题，方便提示员工及时维修，采用供电模块进行储存电能，保证数据的传输。
工作原理：本发明基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，初步开始，线损分析模块进行分析线损数据，自我检测模块对自我部件和线路进行检测，电网质量模块对电网数据进行检测，电力数值测量模块进行检测电力数据，功能检测模块进行线路的过压、过流、失压、过载和潮流反向，无线温度检测模块进行检测线路中部件的温度数据，检测分支终端对数据进行分析对比，并通过信息传输模块传输至监测终端内，数据冻结模块对数据进行冻结，并对数据权限进行限定，限定完成后，谐波定位模块根据谐波的有功功率和谐波有功电能并根据歌曲各区段线路的监测分支终端的不同进行定位谐波故障位置，当正常时，继续进行工作，而当出现故障时，故障定位模块根据检测的线路不同进行定位故障位置，并将定位信息传输至监测分支终端，监测分支终端将数据通过信息传输模块传输至监测终端，监测分支终端根据故障问题情况进行打开电源指示灯、运行灯、载波通信灯、RS485通信灯、告警灯、线路1/2/3/4故障灯进行故障情况，而当出现突然断电时，供电模块进行供电，保证数据的传输，在本终端工作的过程中，监测分支终端和监测终端将数据生成XML文档，方便手机端和平板的查看,手机端和平板根据信息生成一个含有设备名称并随机一个网址去网关进行登记，登记后网关根据地址写入XML文件并通过网关传输至主站，主站根据XML文件自动解析设备和地址之间的配对，自动生产设备名称表示的拓扑关系，而在工作的过程中，监测分支终端对对应线路的电能数据进行采集，并自动分析和自动建立电表档案，方便后期的查看，监测分支终端通过控制辅助单元发送特征信号，在各监测分支终端之间互相识别，监测终端能够识别到监测分支终端发出的无功特征信号，而下游或不同分支的监测分支终端则无法识别，从而确定各监测分支终端之间的相互分支关系和上下游关系，最终确定整个台区JP 柜、分支箱和终端箱所有线路与设备的拓扑关系。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：包括监测终端、谐波定位模块、数据冻结模块、信息传输模块、监测分支终端、供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块和电力数值测量模块，所述监测终端通过线缆、无线和网络分别连接数据冻结模块、谐波定位模块和信息传输模块，所述监测分支终端通过线缆、无线和网络分别连接供电模块、提示模块、线损分析模块、自我检测模块、电网质量模块、电能计算模块、系统时钟模块、无线温度检测模块、功能检测模块、故障定位模块、电力数值测量模块，所述功能检测模块包括过流检测、失压检测、过压检测、潮流反向检测和过载检测；
所述监测终端采用高速AD转换器，高速DSP+FPU处理器，可同时实现4路三相多达28个通道的电参测量和计量；
所述谐波定位模块根据检测的数据进行并通过处理器实时计算谐波有功功率和谐波有功电能，通过分析台区各区段线路的谐波电能进行定位谐波故障位置；
所述数据冻结模块通过智能终端TTU对检测的实时数据进行加密，并设定权限；
所述信息传输模块采用线缆、无线和4G网络进行信息的传输；
所述监测分支终端采用高速AD转换器，高速DSP+FPU处理器；
所述系统时钟模块采用具有温度补偿功能的内置硬件时钟电路，具有日历、计时和闰年自动切换功能；
所述无线温度检测模块采用无线温度传感器用于测量带电物体表面或接点处的温度，并通过无线的形式传给监测分支终端；
所述功能检测模块采用电压检测设备和电流检测设备进行检测线路的数据，并根据电压和电流数据进行判断过压、过流、失压、过载和潮流反向；
所述故障定位模块根据不同检测线路数据的设备位置进行分析数据，并根据数据异常的部件位置进行定位；
所述电力数值测量模块采用电流检测设备测量合相视在、有功和无功的实时需量；测量分相视在、有功和无功的实时需量，测量合相视在最大需量，正向有功最大需量，反向有功最大需量，四象限无功最大需量及其发生时间测量分相视在最大需量，正向有功最大需量，反向有功最大需量，四象限无功最大需量及其发生时间，需量测量模式可选滑差和区间；
所述电网质量模块记录三相电压的最高电压及出现时间、最低电压及出现时间，统计电压监测时间、超上限时间、超下限时间，电压超限率，可测量三相电压、三相电流波形失真度及22次以内的谐波含量，实时测量三相电压电流不平衡度，当不平衡度超限时，存储为事件记录；
所述自我检测模块采用电压检测设备和电流检测设备进行检测本终端内的电路情况；
所述线损分析模块通过安装在台区的各个分支点，并且提供按时间冻结的电量数据和电参数据，TTU取得同一时刻各节点的电能和电流功率等数据后，并结合自动识别到的拓扑信息进行分析线损；
所述提示模块采用6个LED 指示灯：电源指示灯、运行灯、载波通信灯、RS485通信灯、告警灯、线路1/2/3/4故障灯进行提示线损。
2.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述供电模块采用超大电容进行储存电能。
3.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述监测分支终端和监测终端均将数据生成XML文档。
4.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述监测分支终端可通过RS485口监控现有的电能数据采集数据，自动识别集中器抄表周期，在集中器抄表周期间隙进行对户表数据的采集，集中器对电表的采集报文数据，自动分析，自动建立电表档案。
5.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述监测分支终端通过控制辅助单元发送特征信号，在各监测分支终端之间互相识别，监测终端能够识别到监测分支终端发出的无功特征信号，而下游或不同分支的监测分支终端则无法识别，从而确定各监测分支终端之间的相互分支关系和上下游关系。
6.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述线路接线端子及对地（外壳）、无电气联系的端子之间均能承受频率为50Hz。
7.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述电力数值测量模块能够实时测量三相电压电流的谐波畸变率以及2~21次谐波含量。
8.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述系统时钟模块具有独立时钟电源，掉电后系统时钟不会丢失。
9.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述谐波定位模块内谐波电能定时冻结，还可以对谐波污染源进行时间区段上的定位。
10.根据权利要求1所述的基于XML文件实现自动拓扑识别的低压线路检测终端，其特征在于：所述数据冻结模块采用整点冻结，日冻结和月冻结，整点冻结支持的数据有合相正向有功电能、合相反向有功电能，分相正向有功电能、分相反向有功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，日冻结支持的数据有合相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功电能、反向有功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，合相正向有功最大需量及其发生时间、反向有功最大需量及其发生时间，月冻结支持的数据有合相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功电能、反向有功电能、组合无功1/2电能，四象限无功电能，分相正向有功谐波电能、反向有功谐波电能，合相正向有功需量及其发生时间、反向有功需量及其发生时间，四象限无功需量及其发生时间，分相正向有功需量及其发生时间、反向有功需量及其发生时间、四象限无功需量及其发生时间。
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