CN206948035U - 配电网状态数据采集装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种配电网状态数据采集装置，包括状态采集终端和LoRa网关，状态采集终端包括状态采集单元、LoRa组网单元和供电单元，供电单元分别与状态采集单元和LoRa组网单元电连接；状态采集单元包括相互连接的第一微处理器和传感器，LoRa组网单元包括相互连接的第二微处理器和射频天线；第一微处理器与第二微处理器电连接，射频天线与LoRa网关连接。本实用新型采用LoRa自组网通讯技术，将状态采集终端采集的配电网状态数据通过LoRa网关上传到因特网，无需申请SIM卡通过移动网络上传状态数据，不产生运营费用，由于LoRa组网单元耗能较低，故供电单元的使用寿命较长，并可以选择体积和重量较小的电池为状态采集终端供电，无需定期维护，能够有效降低成本。

Description

配电网状态数据采集装置
技术领域
本实用新型涉及配电网系统运行维护技术领域，尤其涉及一种配电网状态数据采集装置。
背景技术
配电网包括架空线路、配电变压器和一些附属设施，是电力系统中用于分配电能的网络。为了确保配电网稳定运行，需要实时监测和采集配电网的状态数据信息。
配电网状态数据包括电流、电压、温湿度、雨量、风偏和覆冰等，用于采集上述状态数据的装置称为配电网状态数据采集装置，如图1所示，现有的配电网状态数据采集装置包括状态采集单元1、通讯单元2、铅酸蓄电池(12V、24AH)4和太阳能电池板5，状态采集单元1与配电网线路电连接，用于采集配电网中的电流和电压等数据，通讯单元2大多使用GPRS模块，通过与移动运营商签订协议，在终端上绑定SIM卡，然后通过移动蜂窝网络6将采集的数据上传到连接因特网7，后台管理系统8通过因特网7下载采集的状态数据。铅酸蓄电池4用于为状态采集单元1供电，太阳能电池板5用于为铅酸蓄电池4充电。
但是，上述通讯方式具有一定的运营费用，并且每次增加状态数据采集装置都需要再次申请SIM卡，成本较高，同时，在移动信号较弱甚至没有信号覆盖的地方很难实现有效实时的状态数据上传。此外，铅酸蓄电池重量较大(7.5公斤以上)，不适用于野外安装作业，同时，由于灰尘和鸟粪等因素影响，太阳能电池板需要定期维护才能确保其正常工作，而太阳能电池板的维护成本也较高。
实用新型内容
本实用新型提供了一种配电网状态数据采集装置，采用LoRa组网技术解决传统的配电网状态数据采集装置中通讯覆盖面小，通讯方式和运行维护成本高的问题。
本实用新型提供的一种配电网状态数据采集装置，包括：状态采集终端和LoRa网关，其中，
所述状态采集终端包括状态采集单元、LoRa组网单元和供电单元，所述供电单元分别与所述状态采集单元和所述LoRa组网单元电连接；
所述状态采集单元包括相互连接的第一微处理器和传感器，所述LoRa组网单元包括相互连接的第二微处理器和射频天线；
所述第一微处理器与所述第二微处理器电连接，所述射频天线与所述LoRa网关连接。
根据本实用新型的一个实施例，所述状态采集终端还包括显示面板，所述显示面板分别与所述状态采集单元、所述LoRa组网单元和所述供电单元电连接。
根据本实用新型的一个实施例，还包括多个所述LoRa网关、与每个所述LoRa网关对应连接的多个状态采集终端，以及集中器，多个所述LoRa网关分别与所述集中器连接。
根据本实用新型的一个实施例，所述供电单元为3.7V锂电池组。
根据本实用新型的一个实施例，所述传感器为电流传感器、电压传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风偏传感器或覆冰传感器中的一种。
本实用新型提供的一种配电网状态数据采集装置可以包括以下有益效果：
本实用新型提供的一种配电网状态数据采集装置，包括：状态采集终端和LoRa网关，其中，状态采集终端包括状态采集单元、LoRa组网单元和供电单元，供电单元分别与状态采集单元和LoRa组网单元电连接；状态采集单元包括相互连接的第一微处理器和传感器，LoRa组网单元包括相互连接的第二微处理器和射频天线；第一微处理器与第二微处理器电连接，射频天线与LoRa网关连接。本实用新型采用LoRa自组网通讯技术，将状态采集终端采集的配电网状态数据通过LoRa网关上传到因特网，无需申请SIM卡通过移动网络上传状态数据，不产生运营费用，此外，由于LoRa组网单元耗能较低，故供电单元的使用寿命较长，并可以选择体积和重量较小的电池为状态采集终端供电，且无需定期维护，能够有效降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
图1为现有配电网状态数据采集装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种配电网状态数据采集装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的状态采集终端的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的多个配电网状态数据采集装置的连接示意图。
图1至图4中，符号表示：
1-状态采集单元，2-通讯单元，3-SIM卡，4-铅酸蓄电池，5-太阳能电池板，6-移动蜂窝网络，7-因特网，8-后台管理系统，9-状态采集终端，901-状态采集单元，9011-第一微处理器，9012-传感器，902-LoRa组网单元，9021-第二微处理器，9022-射频天线，903-供电单元，904-显示面板，10-LoRa网关，11-集中器。
具体实施方式
参见图2，为本实用新型实施例提供的一种配电网状态数据采集装置的结构示意图，包括：状态采集终端9和LoRa网关10，其中，
状态采集终端9包括状态采集单元901、LoRa组网单元902和供电单元，供电单元分别与状态采集单元901和LoRa组网单元902电连接。
状态采集单元901包括相互连接的第一微处理器9011和传感器9012，第一微处理器9011用于控制传感器9012对配电网线路中的状态进行检测，传感器9012将检测到的状态信息以电信号的形式传输给第一微处理器9011，然后第一微处理器9011将电信号转换成状态数据。根据所需采集的配电网数据，传感器9012可以设置为电流传感器、电压传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风偏传感器或覆冰传感器中的一种，若需要在同一采样点测量配电网的多项数据，则可设置第一微处理器9011连接多个传感器9012。
LoRa组网单元902包括相互连接的第二微处理器9021和射频天线9022，第一微处理器9011与第二微处理器9021电连接，射频天线9022与LoRa网关10无线连接，第一微处理器9011将状态数据传输给第二微处理器9021，第二微处理器9021接收状态数据后，控制射频天线9022将状态数据传输给LoRa网关10，在空旷地区，射频天线9022与LoRa网关10无线通讯的距离可达15公里以上，在复杂地势地区，通讯距离也能达到3公里，同时，由于采用自组网的形式，不依赖于移动网络，故不产生额外的运营费用。
参见图3，为本实用新型实施例提供的状态采集终端的结构示意图，状态采集终端9还包括显示面板904，显示面板904分别与状态采集单元901、LoRa组网单元902和供电单元903电连接，用于观察状态采集终端9与LoRa网关10的连接状态。
供电单元903可采用3.7V锂电池组，相比于传统的铅酸蓄电池4加太阳能电池板5的供电形式，本实用新型实施例提供的供电单元903重量更轻，体积更小，同时，由于LoRa组网单元902的耗能较低，使得供电单元903的使用寿命可达6年以上，并且使用期间无需维护。
参见图4，为本实用新型实施例提供的多个配电网状态数据采集装置的连接示意图，本实用新型实施例采用的LoRa网关10在可接入节点的容量范围以及最大通讯距离范围内，根据配电网实际情况和所需采集的数据类型，增加多个状态数据采集终端9，如图4所示，在具有一定距离的同一采集点可设置多个状态采集终端包括状态采集终端a、状态采集终端b和状态采集终端c，且状态采集终端a、状态采集终端b和状态采集终端c均可与LoRa网关a无线连接，而当相距较远的多个采集点均需要采集配电网的多项状态数据时，则设置多个LoRa网关10，以及集中器11，如图4所示，状态采集终端a、状态采集终端b和状态采集终端c分别与LoRa网关a连接，状态采集终端a’、状态采集终端b’和状态采集终端c’分别与LoRa网关b连接，状态采集终端a”、状态采集终端b”和状态采集终端c”分别与LoRa网关c连接，LoRa网关a、LoRa网关b和LoRa网关c分别与集中器11连接，集中器11将数据集中收集上传至因特网7，后台管理系统8通过因特网7下载配电网各处的状态数据信息。
综上所述，本实用新型采用LoRa自组网通讯技术，将状态采集终端采集的配电网状态数据通过LoRa网关上传到因特网，无需申请SIM卡通过移动网络上传状态数据，不产生运营费用，此外，由于LoRa组网单元耗能较低，故供电单元的使用寿命较长，并可以选择体积和重量较小的电池为状态采集终端供电，且无需定期维护，能够有效降低成本。
以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。

Claims (5)

1.一种配电网状态数据采集装置，其特征在于，包括：状态采集终端(9)和LoRa网关(10)，其中，
所述状态采集终端(9)包括状态采集单元(901)、LoRa组网单元(902)和供电单元(903)，所述供电单元(903)分别与所述状态采集单元(901)和所述LoRa组网单元(902)电连接；
所述状态采集单元(901)包括相互连接的第一微处理器(9011)和传感器(9012)，所述LoRa组网单元(902)包括相互连接的第二微处理器(9021)和射频天线(9022)；
所述第一微处理器(9011)与所述第二微处理器(9021)电连接，所述射频天线(9022)与所述LoRa网关(10)连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述状态采集终端(9)还包括显示面板(904)，所述显示面板(904)分别与所述状态采集单元(901)、所述LoRa组网单元(902)和所述供电单元(903)电连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括多个所述LoRa网关(10)、与每个所述LoRa网关(10)对应连接的多个状态采集终端(9)，以及集中器(11)，多个所述LoRa网关(10)分别与所述集中器(11)连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供电单元(903)为3.7V锂电池组。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器(9012)为电流传感器、电压传感器、温湿度传感器、雨量传感器、风偏传感器或覆冰传感器中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109688233A (zh) * 2019-02-27 2019-04-26 亓富军 一种基于LoRa低压用户数据传输方法

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