CN117706177A - 集成式电力监测组件及包含其的交流监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成式电力监测组件及包含其的交流监测设备，该电力监测组件包括监测电路板、第一外壳，监测电路板包括主控制模块、监测模块和第一数据接头，主控制模块与第一数据接头信号连接，监测模块与主控制模块信号连接；监测电路板位于第一外壳内，第一外壳设有第一开口，第一数据接头从第一开口伸出至第一外壳的外部。将设有主控制模块、监测模块等相关功能模块的监测电路板组装在第一外壳内，使电力监测组件被预装为一个整体，将电力监测相关的功能都集成在一起，不需要复杂的接线安装步骤，降低了安装成本，实现了交流监测设备的集成化、小型化，降低了交流监测设备的产品成本，减少了交流监测设备的安装步骤。

Description

集成式电力监测组件及包含其的交流监测设备

技术领域

本发明涉及一种集成式电力监测组件及包含其的交流监测设备。

背景技术

配电系统中常规的电量监测方式，一般采用电力监测设备来实现，由于供电回路电流较大，不能直接接入监测设备，通常使用3个外置低压电流互感器将大电流转换成小信号后连接到监测设备的端子。

外置低压电流互感器，一般体积较大，大电流规格的断路器下端须安装折弯铜排才能穿过电流互感器。这种安装方式，会占用比较大的安装空间，而且低压电流互感器二次侧的电流回路不允许开路，开路会产生高电压，存在安全隐患，这样维修更换电力监测设备需断电，导致配电系统运行中断，造成损失；除了电流信号外，电压信号以及作为安全监测目的的温度监测，也需要连接到电力监测设备，这样导致接线繁琐，人工成本和材料成本很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的交流监测设备安装到配电系统中时，接线繁琐、体积大、成本高的缺陷，而提供一种集成式电力监测组件及包含其的交流监测设备。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供一种集成式电力监测组件，所述电力监测组件包括监测电路板、第一外壳，所述监测电路板包括主控制模块、监测模块和第一数据接头，所述主控制模块与所述第一数据接头信号连接，所述监测模块与所述主控制模块信号连接，所述第一数据接头与外部装置相连接，所述主控制模块用于接收来自所述第一数据接头的测量信号并发送给所述监测模块，所述监测模块还用于根据接收到的测量信号进行实时监测；所述监测电路板位于所述第一外壳内，所述第一外壳设有第一开口，所述第一数据接头从所述第一开口伸出至所述第一外壳的外部。

在本技术方案中，该电力监测组件，将设有主控制模块、监测模块等相关功能模块的监测电路板组装在第一外壳内，使电力监测组件被预装为一个整体，将电力监测相关的功能都集成在一起，不需要复杂的接线安装步骤，降低了安装成本。

较佳地，所述监测模块包括预警电路，所述主控制模块还用于存放信号阈值；所述预警电路用于读取所述主控制模块的测量信号和信号阈值；所述预警电路还用于判断所述测量信号是否超过所述信号阈值，若是则发出警报。

在本技术方案中，预警电路与指示灯、蜂鸣器等报警设备信号连接，当测量信号超过对应的信号阈值时，预警电路发出警报给报警设备，通过指示灯闪烁、蜂鸣器报警等方式进行报警，从而保证了设备运行过程中的安全性。

较佳地，所述监测电路板设有显示灯，所述显示灯与所述预警电路信号连接。

在本技术方案中，当测量信号超过对应的信号阈值时，预警电路控制显示灯闪烁，从而发出报警信号。

较佳地，所述电力监测组件包括导光柱，所述导光柱位于所述第一外壳内，所述第一外壳设有导光孔，所述导光柱的一端伸出至所述导光孔，所述导光柱的另一端贴合所述显示灯设置。

在本技术方案中，导光柱，可以将显示灯的灯光从导光孔透出，从而可以让操作人员根据灯光显示判断监测设备的情况，从而判断整个电路的情况。

较佳地，所述监测模块包括监控电路，所述监控电路与所述主控制模块信号连接，所述监控电路还用于与外部监控系统信号连接。

在本技术方案中，主控制模块接收到的测量信号发送给监控电路，监控电路再将接收到的测量信号发送给外部监控系统，外部监控系统根据接收到的测量信号对交流监测设备及整个电路的情况进行监控。

较佳地，所述监测电路板还设有输入模块，所述输入模块与所述主控制模块信号连接，所述输入模块用于输入外部信号至所述主控制模块中。

在本技术方案中，输入模块，用于将外部信号输入至主控制模块中，用于对主控制模块及其它相关模块的参数进行设定。

较佳地，所述电力监测组件还包括拨码器，所述拨码器安装在所述第一外壳内，所述拨码器与所述输入模块电连接，所述拨码器的操作端伸出至所述第一外壳的外表面。

在本技术方案中，当需要向该电力监测组件写入参数时，可以用该电力监测组件自带的拨码器输入参数至输入模块。

较佳地，所述电力监测组件还包括面板，所述面板安装在所述第一外壳的外表面，所述第一外壳、面板上形成贯穿的安装孔。

在本技术方案中，面板的外表面可印刷拨码器的标记符号、二维码等信息，以适应不同型号的电力监测组件的标记需求。

较佳地，所述监测电路板还包括显示模块和第二数据接头，所述显示模块与所述主控制模块、第二数据接头信号连接，所述第二数据接头用于与外部显示设备相连接。

在本技术方案中，显示模块用于接收来自主控制模块的测量信号，并将测量信号显示于外部显示设备上。

较佳地，所述监测电路板还包括开关电源模块、电源接头，所述开关电源模块与所述电源接头、主控制模块电连接，所述电源接头伸出至所述第一外壳的外部，所述电源接头用于与外部电源相连接。

在本技术方案中，开关电源模块可与主控制模块、监测模块、输入模块、显示模块等各个功能模块连接并为这些功能模块提供电源。

较佳地，所述监测电路板包括下线路板和上线路板，所述下线路板与所述上线路板信号连接；所述第一外壳包括主壳体和前盖，所述下线路板固定在所述主壳体内，所述上线路板被所述主壳体、前盖夹在中间。

在本技术方案中，将监测电路板分成下线路板、上线路板两块板，可以减小电力监测组件的整体体积。

较佳地，所述前盖设有至少一个连接口，所述监测电路板设有至少一个数据接头，所述数据接头从所述连接口伸出。

在本技术方案中，前盖的连接口的数量、位置与数据接头的数量、位置相对应，使数据接头，比如第二数据接头、第三数据接头和电源接头等，从对应的连接口伸出至外部；将连接口设置于前盖上，使数据接头可以从电力监测组件的前端伸出，方便了操作人员的安装。

较佳地，所述第一外壳还包括保护盖，所述保护盖盖在所述前盖的连接口上，所述保护盖与所述前盖之间形成供电线伸出的间隙。

在本技术方案中，通过设置保护盖，使数据接头插上接头后，可以受到保护，避免出现接触不良的问题。

较佳地，所述主壳体的外表面形成向内凹陷的凹陷区，所述第一开口位于所述凹陷区内，所述第一数据接头位于所述下线路板上。

在本技术方案中，凹陷区的设置，保证了电力监测组件与信号采集组件或其它部件连接时能快速定位。

本发明还提供一种交流监测设备，所述交流监测设备包括上述技术方案所述的电力监测组件。

在本技术方案中，将上述电力监测组件用于交流监测设备，可实现交流监测设备的集成化、小型化，降低了交流监测设备的产品成本，减少了交流监测设备的安装步骤。

较佳地，所述交流监测设备还包括信号采集组件，所述信号采集组件包括第二外壳和位于所述第二外壳内的信号采集板，所述信号采集板上设有信号接头，所述信号接头伸出至所述第二外壳的外部；所述第二外壳与所述第一外壳相连接，所述信号接头与所述第一数据接头相连接。

在本技术方案中，当第二外壳与第一外壳相连接，信号接头与第一数据接头相连接时，使信号采集组件与电力监测组件物理连接的同时，也完成了数据连接。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

将设有主控制模块、监测模块等相关功能模块的监测电路板组装在第一外壳内，使电力监测组件被预装为一个整体，将电力监测相关的功能都集成在一起，不需要复杂的接线安装步骤，降低了安装成本；将上述电力监测组件用于交流监测设备，可实现交流监测设备的集成化、小型化，降低了交流监测设备的产品成本，减少了交流监测设备的安装步骤。

附图说明

图1为本发明交流监测设备的实施例一的结构示意图。

图2为图1所示的交流监测设备的电力监测组件与信号采集组件的组装示意图。

图3为图1所示的交流监测设备的电力监测组件的结构示意图。

图4为图3所示的电力监测组件的爆炸图。

图5为图3所示的电力监测组件的前盖的结构示意图。

图6为图3所示的电力监测组件的内部结构图。

图7为图3所示的电力监测组件的电路连接图。

图8为图1所示的交流监测设备的剖面示意图。

图9为本发明交流监测设备的实施例二的结构示意图。

图10为图9所示的交流监测设备的电力监测组件的结构示意图。

附图标记说明

电力监测组件1

监测电路板11

主控制模块111

监测模块112

第一数据接头113

预警电路114

显示灯115

监控电路116

输入模块117

显示模块118

第二数据接头119

第三数据接头1110

开关电源模块1111

电源接头1112

下线路板1113

上线路板1114

第一外壳12

第一开口121

导光孔122

操作面123

主壳体124

前盖125

下沉区126

连接口127

第一保护套128

第二保护套129

保护盖1210

间隙1211

凹陷区1212

导光柱13

拨码器14

操作端141

面板15

安装孔16

信号采集组件2

第二外壳21

凸起部211

第二开口212

信号采集板22

信号接头221

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例一

如图1至图8所示为本发明交流监测设备的实施例一。

如图1至图2所示，该交流监测设备包括电力监测组件1和信号采集组件2，信号采集组件2用于连接于电路中并采集电路的电量、温度等相关测量信号，而电力监测组件1用于监测信号采集组件2采集的测量信号。

如图3至图7所示，该电力监测组件1包括监测电路板11和第一外壳12，监测电路板11包括主控制模块111、监测模块112和第一数据接头113，主控制模块111与第一数据接头113信号连接，监测模块112与主控制模块111信号连接，第一数据接头113可与信号采集组件2相连接，主控制模块111用于接收来自第一数据接头113的测量信号并发送给监测模块112，监测模块112还用于根据接收到的测量信号进行实时监测；监测电路板11位于第一外壳12内，第一外壳12设有第一开口121，第一数据接头113从第一开口121伸出至第一外壳12的外部。

该电力监测组件1，将设有主控制模块111、监测模块112等相关功能模块的监测电路板11组装在第一外壳12内，使电力监测组件1被预装为一个整体，将电力监测相关的功能都集成在一起。在安装时，只需要将该电力监测组件1安装到信号采集组件2上即可，不需要复杂的接线安装步骤，降低了安装成本，同时，该电力监测组件1集成式一体化设计，也降低了产品成本。

如图7所示，监测模块112包括预警电路114，主控制模块111还用于存放信号阈值；预警电路114用于读取主控制模块111的测量信号和信号阈值；预警电路114还用于判断测量信号是否超过信号阈值，若是则发出警报。

预警电路114与指示灯、蜂鸣器等报警设备信号连接，当测量信号超过对应的信号阈值时，预警电路114发出警报给报警设备，通过指示灯闪烁、蜂鸣器报警等方式进行报警，从而保证了设备运行过程中的安全性。

如图4、图6所示，监测电路板11设有显示灯115，显示灯115与预警电路114信号连接。当测量信号超过对应的信号阈值时，预警电路114控制显示灯115闪烁，从而发出报警信号。

显示灯115，除了与预警电路114信号连接以外，还可以与主控制模块111或其它模块、电路连接；除了报警信号外，还可以根据实际需求显示别的信号。

其中，电力监测组件1还包括导光柱13，导光柱13位于第一外壳12内，第一外壳12设有导光孔122，导光柱13的一端伸出至导光孔122，导光柱13的另一端贴合显示灯115设置。导光柱13，可以将显示灯115的灯光从导光孔122透出，从而可以让操作人员根据灯光显示判断监测设备的情况，从而判断整个电路的情况。

如图4、图6所示，监测模块112包括监控电路116，监控电路116与主控制模块111信号连接，监控电路116还用于与外部监控系统信号连接。

主控制模块111接收到的测量信号发送给监控电路116，监控电路116再将接收到的测量信号发送给外部监控系统，外部监控系统根据接收到的测量信号对交流监测设备及整个电路的情况进行监控。

如图3至图7所示，该监测电路板11还设有输入模块117，输入模块117与主控制模块111信号连接，输入模块117用于输入外部信号至主控制模块111中。输入模块117，用于将外部信号输入至主控制模块111中，用于对主控制模块111及其它相关模块的参数进行设定。

其中，电力监测组件1还包括拨码器14，拨码器14安装在第一外壳12内，拨码器14与输入模块117电连接，拨码器14的操作端141伸出至第一外壳12的外表面。当需要向该电力监测组件1写入参数时，可以用该电力监测组件1自带的拨码器14输入参数至输入模块117。

如图3和图4所示，第一外壳12的外表面包括面向操作人员的操作面123，拨码器14的操作端141暴露于第一外壳12的操作面123。在安装时，将拨码器14的操作端141面向操作人员设置，方便了操作人员调整拨码器14，进行数据输入。

如图3至图7所示，监测电路板11还包括显示模块118和第二数据接头119，显示模块118与主控制模块111、第二数据接头119信号连接，第二数据接头119用于与外部显示设备相连接。显示模块118用于接收来自主控制模块111的测量信号，并将测量信号显示于外部显示设备上。

如图3至图7所示，监测电路板11还包括第三数据接头1110，第三数据接头1110可与主控制模块111、监测模块112、输入模块117、显示模块118等各个功能模块连接并实现信号传递。

比如，第三数据接头1110可以与输入模块117相连接，通过接在第三数据接头1110的外部输入设备输入数据至输入模块117，使该电力监测组件1可用于多种安装场所，可通过自带的拨码器14输入数据，也可通过第三数据接头1110可以适配各种不同的外部输入设备。

再比如，第三数据接头1110可以与显示模块118相连接，通过接在第三数据接头1110的外部显示设备显示测量信号，使该电力监测组件1可通过第二数据接头119、第三数据接头1110连接多个显示设备。

如图3至图7所示，监测电路板11还包括开关电源模块1111、电源接头1112，开关电源模块1111与电源接头1112、主控制模块111电连接，电源接头1112伸出至第一外壳12的外部，电源接头1112用于与外部电源相连接。

开关电源模块1111可与主控制模块111、监测模块112、输入模块117、显示模块118等各个功能模块连接并为这些功能模块提供电源。

如图4至图6所示，监测电路板11包括下线路板1113和上线路板1114，下线路板1113与上线路板1114信号连接；第一外壳12包括主壳体124和前盖125，下线路板1113固定在主壳体124内，上线路板1114被主壳体124、前盖125夹在中间。将监测电路板11分成下线路板1113、上线路板1114两块板，可以减小电力监测组件1的整体体积。

其中，输入模块117、显示模块118设置于上线路板1114上，主控制模块111、监测模块112、开关电源模块1111设置于下线路板1113上；而与信号采集组件2相连接的第一数据接头113设置于下线路板1113上，第二数据接头119、第三数据接头1110设置于上线路板1114上，电源接头1112设置于下线路板1113上；拨码器14、显示灯115也设置于上线路板1114面向操作面123的一面。

操作面123位于前盖125上，上线路板1114相对于下线路板1113更接近操作面123；将第二数据接头119、第三数据接头1110固定在上线路板1114上，可以使这些接头能从靠近操作面123的位置伸出至第一外壳12的外部，方便了操作人员将外部设备接到这些接头上；将拨码器14、显示灯115设置于上线路板1114面向操作面123的一面，使拨码器14、导光柱13可以从操作面123伸出。

主壳体124用于与信号采集组件2连接，将信号采集组件2相连接的第一数据接头113设置于下线路板1113上，且从主壳体124的第一开口121伸出。可以方便信号采集组件2与电力监测组件1的连接。

如图3和图4所示，该电力监测组件1还包括面板15，面板15安装在前盖125的操作面123上，前盖125、面板15上形成贯穿的若干安装孔16。安装孔16，用于安装拨码器14、导光柱13等部件。

其中，面板15的外表面可印刷拨码器14的标记符号、二维码等信息。安装时，先将拨码器14、导光柱13等部件伸出至前盖125的外部，再将面板15套在拨码器14、导光柱13上并安装在前盖125的外表面上。

其中，前盖125的外表面形成供面板15安装的下沉区126，面板15安装于下沉区126，面板15、前盖125的外表面形成光滑的表面。下沉区126的设置，方便了面板15的安装，使安装了面板15的前盖125的外表面也能形成光滑的表面。

其中，前盖125设有若干连接口127，连接口127的数量、位置与数据接头的数量、位置相对应，第二数据接头119、第三数据接头1110和电源接头1112从对应的连接口127伸出至外部。

其中，前盖125的内表面设有供导光柱13穿过的第一保护套128，第一保护套128的一端连通至安装孔16，导光柱13插入该第一保护套128中并从安装孔16伸出；前盖125的内表面还设有供拨码器14穿过的第二保护套129，第二保护套129的一端连通至安装孔16，拨码器14插入该第二保护套129中并从安装孔16伸出。

如图3至图4所示，第一外壳12还包括保护盖1210，保护盖1210盖在前盖125的连接口127上，保护盖1210与前盖125之间形成供电线伸出的间隙1211。通过设置保护盖1210，使数据接头插上接头后，可以受到保护，避免出现接触不良的问题。

如图3至图7所示，主壳体124的外表面形成向内凹陷的凹陷区1212，第一开口121位于凹陷区1212内，第一数据接头113位于下线路板1113上。电力监测组件1与信号采集组件2连接时，信号采集组件2卡入该凹陷区1212时，第一数据接头113可以与信号采集组件2的数据接头相连接，从而使信号采集组件2与电力监测组件1物理连接的同时，也完成了数据连接。凹陷区1212的设置，保证了电力监测组件1与信号采集组件2或其它部件连接时能快速定位。

如图1至图2、图8所示，该交流监测设备的信号采集组件2包括第二外壳21和位于第二外壳21内的信号采集板22，信号采集板22上设有信号接头221，信号接头221伸出至第二外壳21的外部；第二外壳21与第一外壳12相连接，信号接头221与第一数据接头113相连接。

当第二外壳21与第一外壳12相连接，信号接头221与第一数据接头113相连接时，使信号采集组件2与电力监测组件1物理连接的同时，也完成了数据连接。

其中，第一外壳12与第二外壳21为可拆卸连接。通过可拆卸连接的第一外壳12、第二外壳21，使电力监测组件1、信号采集组件2其中任何一个部件出现问题，都可以随时更换，方便了维修，也降低了维修成本。

其中，第一外壳12的外周面向内凹陷形成凹陷区1212，第一开口121位于凹陷区1212内，第一数据接头113从第一开口121伸出；第二外壳21设有向外凸出的凸起部211，凸起部211具有第二开口212，信号接头221从第二开口212伸出；第一外壳12与第二外壳21相连接时，凸起部211与凹陷区1212相配合，第一数据接头113与信号接头221相连接。

当电力监测组件1、信号采集组件2相连接时，第二外壳21的凸起部211插入第一外壳12的凹陷区1212内，使第一数据接头113与信号接头221能相连接。通过设置凸起部211、凹陷区1212，使信号采集组件2、电力监测组件1相固定时，可以快速方便地实现定位。

实施例二

本实施例的绝大部分结构同实施例一。不同之处在于：

电力监测组件1的数据接口设置的数量和位置不同，且第一外壳12不设置保护盖1210。不设置保护盖1210的第一外壳12，结构更简单，使位于连接口127内的数据接头被暴露在外，操作人员接线更加方便，且便于检测。

本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种集成式电力监测组件，其特征在于，所述电力监测组件包括：

监测电路板，所述监测电路板包括主控制模块、监测模块和第一数据接头，所述主控制模块与所述第一数据接头信号连接，所述监测模块与所述主控制模块信号连接，所述第一数据接头与外部装置相连接，所述主控制模块用于接收来自所述第一数据接头的测量信号并发送给所述监测模块，所述监测模块还用于根据接收到的测量信号进行实时监测；

第一外壳，所述监测电路板位于所述第一外壳内，所述第一外壳设有第一开口，所述第一数据接头从所述第一开口伸出至所述第一外壳的外部。

2.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测模块包括预警电路，所述主控制模块还用于存放信号阈值；所述预警电路用于读取所述主控制模块的测量信号和信号阈值；所述预警电路还用于判断所述测量信号是否超过所述信号阈值，若是则发出警报。

3.如权利要求2所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测电路板设有显示灯，所述显示灯与所述预警电路信号连接。

4.如权利要求3所述的电力监测组件，其特征在于：所述电力监测组件包括导光柱，所述导光柱位于所述第一外壳内，所述第一外壳设有导光孔，所述导光柱的一端伸出至所述导光孔，所述导光柱的另一端贴合所述显示灯设置。

5.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测模块包括监控电路，所述监控电路与所述主控制模块信号连接，所述监控电路还用于与外部监控系统信号连接。

6.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测电路板还设有输入模块，所述输入模块与所述主控制模块信号连接，所述输入模块用于输入外部信号至所述主控制模块中。

7.如权利要求6所述的电力监测组件，其特征在于：所述电力监测组件还包括拨码器，所述拨码器安装在所述第一外壳内，所述拨码器与所述输入模块电连接，所述拨码器的操作端伸出至所述第一外壳的外表面。

8.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述电力监测组件还包括面板，所述面板安装在所述第一外壳的外表面，所述第一外壳、面板上形成贯穿的安装孔。

9.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测电路板还包括显示模块和第二数据接头，所述显示模块与所述主控制模块、第二数据接头信号连接，所述第二数据接头用于与外部显示设备相连接。

10.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测电路板还包括开关电源模块、电源接头，所述开关电源模块与所述电源接头、主控制模块电连接，所述电源接头伸出至所述第一外壳的外部，所述电源接头用于与外部电源相连接。

11.如权利要求1所述的电力监测组件，其特征在于：所述监测电路板包括下线路板和上线路板，所述下线路板与所述上线路板信号连接；所述第一外壳包括主壳体和前盖，所述下线路板固定在所述主壳体内，所述上线路板被所述主壳体、前盖夹在中间。

12.如权利要求11所述的电力监测组件，其特征在于：所述前盖设有至少一个连接口，所述监测电路板设有至少一个数据接头，所述数据接头从所述连接口伸出。

13.如权利要求12所述的电力监测组件，其特征在于：所述第一外壳还包括保护盖，所述保护盖盖在所述前盖的连接口上，所述保护盖与所述前盖之间形成供电线伸出的间隙。

14.如权利要求11所述的电力监测组件，其特征在于：所述主壳体的外表面形成向内凹陷的凹陷区，所述第一开口位于所述凹陷区内，所述第一数据接头位于所述下线路板上。

15.一种交流监测设备，其特征在于：所述交流监测设备包括权利要求1至14任一项所述的电力监测组件。

16.如权利要求15所述的交流监测设备，其特征在于：所述交流监测设备还包括信号采集组件，所述信号采集组件包括第二外壳和位于所述第二外壳内的信号采集板，所述信号采集板上设有信号接头，所述信号接头伸出至所述第二外壳的外部；所述第二外壳与所述第一外壳相连接，所述信号接头与所述第一数据接头相连接。