CN208013346U - 一种多功能电网采集故障处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种多功能电网采集故障处理装置，属于多功能电网采集故障处理装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种可以实现对采集系统信道全时段监控，并将电量数据实时上传至监控后台，提高对故障恢复效率的多功能电网采集故障处理装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括中央控制器、继电器控制模块、电量数据采集模块、无线通信模块，所述中央控制器通过导线与继电器控制模块相连，所述继电器控制模块的输出端接入公共电网，所述继电器控制模块的输出端还与电量数据采集模块相连，所述电量数据采集模块通过电源适配器接入变电站；所述中央控制器还通过导线与无线通信模块相连；本实用新型安装应用于用户电网。
Description
技术领域
本实用新型一种多功能电网采集故障处理装置，属于多功能电网采集故障处理装置技术领域。
背景技术
目前在电网中使用电子采集系统可显著提高电网用电信息的维护水平，提高对电网故障线损位置及种类的判断准确性和效率，在指导用户合理用电，调节电网峰谷负荷，有效支持新能源开发，阶梯电价执行和双向互动服务的开展；同时，可以提升电网公司服务水平，满足客户多元化需求、制定有序用电方案、保障电网安全稳定运行具有重要意义。
目前使用的电子采集系统能否高效稳定运行，主要取决于采集系统对电网运行数据采集的成功率，对故障的检测处理会直接影响数据采集的成功率；在检测处理采集故障时，通常使用电能表与相应的监控终端配合完成，由于整改系统长时间运行，对相应的采集监控装置提出了更高的要求，上述装置是否稳定可靠将直接影响采集成功率，如果不能及时采集用电数据，将会严重影响抄表算费、线损分析、用电检查等电力营销工作的正常进度，同时会为工作人员带来大量额外的补超成本。
同时，随着采集终端中标厂商的变动，对于一些已购并投入运行的采集装置后期服务不到位的问题近些年来逐渐显现，对厂商的依赖程度降低，意味着要求运维人员对故障的自处理能力应相应提高，即发现故障后还必须要求工作人员手动处理解决该问题并使整个采集系统恢复正常运行，而目前使用的系统功能不够齐全，如对采集信号传输效率低、数据处理效率低，可靠性差，有的监控装置对用电情况不能实现全时全网的监控，在对采集故障的巡视与事故处理方面存在不足，导致维护成本高、处理故障的效率低。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种可以实现对采集系统信道全时段监控，并将电量数据实时上传至监控后台，提高对故障恢复效率的多功能电网采集故障处理装置；为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种多功能电网采集故障处理装置，包括中央控制器、继电器控制模块、电量数据采集模块、无线通信模块，所述中央控制器通过导线与继电器控制模块相连，所述继电器控制模块的输出端接入公共电网，所述继电器控制模块的输出端还与电量数据采集模块相连，所述电量数据采集模块通过电源适配器接入变电站；
所述中央控制器还通过导线与无线通信模块相连；
所述电量数据采集模块还通过导线与数据通信模块相连，所述数据通信模块通过现场通信总线与监控中心计算机相连；
所述无线通信模块通过无线网络分别与监控中心计算机、手持监控终端无线连接；
所述中央控制器的电路结构为：
所述中央控制器使用的芯片为控制芯片U1；
所述控制芯片U1的1脚接3.3V输入电源；
所述控制芯片U1的3脚并接晶振Y1的一端后与电容C3的一端相连，所述控制芯片U1的4脚并接晶振Y1的另一端后与电容C4的一端相连，所述电容C3的另一端并接电容C4的另一端后接地；
所述控制芯片U1的5脚依次并接电阻R4的一端、晶振Y2的一端后与电容C5的一端相连，所述控制芯片U1的6脚依次并接电阻R4的另一端、晶振Y2的另一端后与电容C6的一端相连，所述电容C5的另一端并接电容C6的另一端后接地；
所述控制芯片U1的7脚并接电阻R3的一端、电容C1的一端后与复位开关REST的一端相连，所述电阻R3的另一端接3.3V输入电源，所述复位开关REST的另一端并接电容C1的另一端后接地；
所述控制芯片U1的12脚并接电容C7的一端后接地，所述控制芯片U1的13脚并接电容C7的另一端后接3.3V输入电源；
所述控制芯片U1的18脚串接电容C10后与控制芯片U1的19脚相连；
所述控制芯片U1的26脚并接二极管D12的正极，发光二极管D11的负极后与继电器线圈D2的一端相连，所述发光二极管D11的正极与电阻R16的一端相连，所述继电器线圈D2的另一端并接电阻R16的另一端，二极管D12的负极后接3.3V输入电源；
所述继电器线圈D2控制的连动开关为单刀双掷开关RL2，所述单刀双掷开关RL2的三个端头分别与继电器控制模块的输出端相连；
所述控制芯片U1的31脚串接电容C11后与控制芯片U1的32脚相连；
所述控制芯片U1的42脚、43脚、44脚、45脚与ISP下载串口TTL的端口相连；
所述控制芯片U1的47脚串接电容C9后与控制芯片U1的48脚相连；
所述控制芯片U1的63脚并接电容C2的一端后接地，所述电容C2的另一端并接3.3V输入电源后与控制芯片U1的64脚相连。
所述无线通信模块包括GSM通信模块和WIFI通信模块，所述控制芯片U1的16脚、17脚与GSM通信模块端口相连，所述控制芯片U1的42脚、43脚与WIFI通信模块端口相连。
所述中央控制器还连接有LED显示屏和键盘。
所述控制芯片U1的型号为STM32F103RCT6。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型应用于对电网电能信息的采集，可以对电网故障实现自恢复和自诊断，有效提高电能信息采集效率及监管过程中的自动化水平，与现有监控系统相比，本实用新型优化了故障处理装置，缩短了自检自恢复时间，进一步提高了对电网运行数据采集的成功率，可以减少因电能数据采集异常而派发的工单数量，优化人员配置。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路结构示意图；
图中：1为中央控制器、2为继电器控制模块、3为电量数据采集模块、4为无线通信模块、5为数据通信模块、6为监控中心计算机、7为手持监控终端、8为LED显示屏、9为键盘。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型一种多功能电网采集故障处理装置，包括中央控制器1、继电器控制模块2、电量数据采集模块3、无线通信模块4，所述中央控制器1通过导线与继电器控制模块2相连，所述继电器控制模块2的输出端接入公共电网，所述继电器控制模块2的输出端还与电量数据采集模块3相连，所述电量数据采集模块3通过电源适配器接入变电站；
所述中央控制器1还通过导线与无线通信模块4相连；
所述电量数据采集模块3还通过导线与数据通信模块5相连，所述数据通信模块5通过现场通信总线与监控中心计算机6相连；
所述无线通信模块4通过无线网络分别与监控中心计算机6、手持监控终端7无线连接；
所述中央控制器1的电路结构为：
所述中央控制器1使用的芯片为控制芯片U1；
所述控制芯片U1的1脚接3.3V输入电源；
所述控制芯片U1的3脚并接晶振Y1的一端后与电容C3的一端相连，所述控制芯片U1的4脚并接晶振Y1的另一端后与电容C4的一端相连，所述电容C3的另一端并接电容C4的另一端后接地；
所述控制芯片U1的5脚依次并接电阻R4的一端、晶振Y2的一端后与电容C5的一端相连，所述控制芯片U1的6脚依次并接电阻R4的另一端、晶振Y2的另一端后与电容C6的一端相连，所述电容C5的另一端并接电容C6的另一端后接地；
所述控制芯片U1的7脚并接电阻R3的一端、电容C1的一端后与复位开关REST的一端相连，所述电阻R3的另一端接3.3V输入电源，所述复位开关REST的另一端并接电容C1的另一端后接地；
所述控制芯片U1的12脚并接电容C7的一端后接地，所述控制芯片U1的13脚并接电容C7的另一端后接3.3V输入电源；
所述控制芯片U1的18脚串接电容C10后与控制芯片U1的19脚相连；
所述控制芯片U1的26脚并接二极管D12的正极，发光二极管D11的负极后与继电器线圈D2的一端相连，所述发光二极管D11的正极与电阻R16的一端相连，所述继电器线圈D2的另一端并接电阻R16的另一端，二极管D12的负极后接3.3V输入电源；
所述继电器线圈D2控制的连动开关为单刀双掷开关RL2，所述单刀双掷开关RL2的三个端头分别与继电器控制模块2的输出端相连；
所述控制芯片U1的31脚串接电容C11后与控制芯片U1的32脚相连；
所述控制芯片U1的42脚、43脚、44脚、45脚与ISP下载串口TTL的端口相连；
所述控制芯片U1的47脚串接电容C9后与控制芯片U1的48脚相连；
所述控制芯片U1的63脚并接电容C2的一端后接地，所述电容C2的另一端并接3.3V输入电源后与控制芯片U1的64脚相连。
所述无线通信模块4包括GSM通信模块和WIFI通信模块，所述控制芯片U1的16脚、17脚与GSM通信模块端口相连，所述控制芯片U1的42脚、43脚与WIFI通信模块端口相连。
所述中央控制器1还连接有LED显示屏8和键盘9。
所述控制芯片U1的型号为STM32F103RCT6。
本实用新型提供一种可外接可内置的设备，实现对采集故障的自诊断以及自恢复功能，进一步提高对电网运行数据采集的成功率，更好的为电力系统规范变压器台区管理，降低变压器损耗和线路损耗提供数据参考，提高解决电网故障的效率。
本实用新型使用的监测装置具体为电量数据采集模块3与监控系统执行端，可以完成对客户端电网实时的用电数据、计量工况等信息进行采集，并向监控系统执行端发送采集的数据和信息，使得工作人员控制调整相应用户的用电负荷。
当电量数据采集模块3发生故障时，即出现由内部软件死机造成与终端有连接却无法正常通信的情形时，需要运维人员采取人工复位重启进行故障排除，而本实用新型提供的处理装置可通过控制芯片U1的通信模块实现远程重启故障终端的功能，具体为通过继电器控制模块2控制通断重启。
同时，所述电量数据采集模块3到监控中心计算机6之间的通信部分作为系统重要的组成部分，将直接影响采集成功率的高低，本实用新型为确保数据传输可靠稳定，设置有多路多种信号发送模块，包括无线WIFI，GSM模块，也可通过有线光纤光缆现场通信总线完成数据传输；整个上传过程如果出现传输故障，系统可以自动用短信方式通知运维人员，及时排除该故障，缩小检测范围，从而提高检测恢复效率。
本实用新型采用的控制芯片为具备时钟复位和电源管理功能的芯片U1，根据具体电路结构，可为内部提供多路3.3V输入电源，功能强大，资源配置灵活；为确保电网信息采集与传输的稳定，本实用新型支持同时通过有线与无线的形式将数据传输给多路监控终端，使用无线公网，传输安全可靠，应用范围广；控制端采用性价比高的继电器，体积小巧，可外挂可内置。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种多功能电网采集故障处理装置，其特征在于：包括中央控制器（1）、继电器控制模块（2）、电量数据采集模块（3）、无线通信模块（4），所述中央控制器（1）通过导线与继电器控制模块（2）相连，所述继电器控制模块（2）的输出端接入公共电网，所述继电器控制模块（2）的输出端还与电量数据采集模块（3）相连，所述电量数据采集模块（3）通过电源适配器接入变电站；
所述中央控制器（1）还通过导线与无线通信模块（4）相连；
所述电量数据采集模块（3）还通过导线与数据通信模块（5）相连，所述数据通信模块（5）通过现场通信总线与监控中心计算机（6）相连；
所述无线通信模块（4）通过无线网络分别与监控中心计算机（6）、手持监控终端（7）无线连接；
所述中央控制器（1）的电路结构为：
所述中央控制器（1）使用的芯片为控制芯片U1；
所述控制芯片U1的1脚接3.3V输入电源；
所述控制芯片U1的3脚并接晶振Y1的一端后与电容C3的一端相连，所述控制芯片U1的4脚并接晶振Y1的另一端后与电容C4的一端相连，所述电容C3的另一端并接电容C4的另一端后接地；
所述控制芯片U1的5脚依次并接电阻R4的一端、晶振Y2的一端后与电容C5的一端相连，所述控制芯片U1的6脚依次并接电阻R4的另一端、晶振Y2的另一端后与电容C6的一端相连，所述电容C5的另一端并接电容C6的另一端后接地；
所述控制芯片U1的7脚并接电阻R3的一端、电容C1的一端后与复位开关REST的一端相连，所述电阻R3的另一端接3.3V输入电源，所述复位开关REST的另一端并接电容C1的另一端后接地；
所述控制芯片U1的12脚并接电容C7的一端后接地，所述控制芯片U1的13脚并接电容C7的另一端后接3.3V输入电源；
所述控制芯片U1的18脚串接电容C10后与控制芯片U1的19脚相连；
所述控制芯片U1的26脚并接二极管D12的正极，发光二极管D11的负极后与继电器线圈D2的一端相连，所述发光二极管D11的正极与电阻R16的一端相连，所述继电器线圈D2的另一端并接电阻R16的另一端，二极管D12的负极后接3.3V输入电源；
所述继电器线圈D2控制的连动开关为单刀双掷开关RL2，所述单刀双掷开关RL2的三个端头分别与继电器控制模块（2）的输出端相连；
所述控制芯片U1的31脚串接电容C11后与控制芯片U1的32脚相连；
所述控制芯片U1的42脚、43脚、44脚、45脚与ISP下载串口TTL的端口相连；
所述控制芯片U1的47脚串接电容C9后与控制芯片U1的48脚相连；
所述控制芯片U1的63脚并接电容C2的一端后接地，所述电容C2的另一端并接3.3V输入电源后与控制芯片U1的64脚相连。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电网采集故障处理装置，其特征在于：所述无线通信模块（4）包括GSM通信模块和WIFI通信模块，所述控制芯片U1的16脚、17脚与GSM通信模块端口相连，所述控制芯片U1的42脚、43脚与WIFI通信模块端口相连。
3.根据权利要求2所述的一种多功能电网采集故障处理装置，其特征在于：所述中央控制器（1）还连接有LED显示屏（8）和键盘（9）。
4.根据权利要求1所述的一种多功能电网采集故障处理装置，其特征在于：所述控制芯片U1的型号为STM32F103RCT6。
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| CN201820413007.XU CN208013346U (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种多功能电网采集故障处理装置 |
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Cited By (1)
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| CN110086766A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-08-02 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 变电站通信电源无线协议转换装置 |
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2018
- 2018-03-26 CN CN201820413007.XU patent/CN208013346U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN110086766A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-08-02 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 变电站通信电源无线协议转换装置 |
| CN110086766B (zh) * | 2019-03-06 | 2024-03-29 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 变电站通信电源无线协议转换装置 |
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