CN208707285U - 可智能通信的小型断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种可智能通信的小型断路器，包括MCU控制器、采样电路、A/D转换器、滤波电路、脱扣器驱动电路和无线通信电路；所述采样电路、滤波电路、A/D转换器依次连接，所述A/D转换器的输出端、脱扣器驱动电路和无线通信电路分别连接MCU控制器；所述MCU控制器通过连接无线通信电路与移动终端相连接；所述无线通信电路包括WIFI通信模块、GPRS通信模块、Zigbee通信模块中任意一种或多种。通过设置无线通信电路，实现了将MCU采集的断路器正常工作时的电流或电压信号，利用无线通信发送至移动终端，有利于工作人员进行及时查看，解决了现有的断路器无法实时监测和控制断路器的工作状态的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及断路器控制技术领域，特别涉及一种可智能通信的小型断路器。
背景技术
配电网是直接面向用户的供电网络，是电力系统的重要组成部分。随着全国城市和农村配电网的大规模建设和改造，传统的电磁式低压端断路器已经不能适合配电网自动化的要求，现有的小型低压断路器普遍采用有限的通信方式，不适合在具有易燃易爆或强辐射、高电压、有害气体或粉尘的特殊场合下使用，市场上针对该项缺点，设计出了采用红外或者蓝牙等无线通信手段，但是蓝牙技术的适用范围受距离影响较大，不能大面积推广，不适合远程控制使用。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。
为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种可智能通信的小型断路器，包括MCU控制器、采样电路、A/D转换器、滤波电路、脱扣器驱动电路和无线通信电路；所述采样电路、滤波电路、A/D转换器依次连接，所述A/D转换器的输出端、脱扣器驱动电路和无线通信电路分别连接MCU控制器；所述MCU控制器通过连接无线通信电路与移动终端相连接；所述无线通信电路包括WIFI通信模块、GPRS通信模块、Zigbee通信模块中任意一种或多种。
优选的，还包括电源模块，所述电源模块分别与MCU控制器、脱扣器驱动电路、A/D转换器相连接。
优选的，所述采样电路包括电流互感器、电压互感器和温度传感器，所述电流互感器和电压互感器的输入端分别与配电箱的输入端子相连接，输出端连接A/D转换器；所述温度传感器设置在配电箱中，所述温度传感器直接与A/D转换器相连接。
优选的，所述无线通信电路为WIFI通信模块，所述WIFI通信模块采用型号为ESP-12S 的WIFI芯片。
优选的，所述MCU控制器通过连接扩展模块与A/D转换器相连接，所述MCU控制器中采用主控芯片的型号为AT89C51RC2。
进一步，所述扩展模块为采用型号为82555A的接口扩展芯片。
优选的，所述无线通信电路为GPRS通信模块时，所述GPRS通信模块采用型号为MSC1210。
优选的，所述无线通信电路为Zigbee通信模块时，所述Zigbee通信模块的型号为F8913；所述Zigbee通信模块的串行通信接口与MCU控制器相连接。
根据本实用新型实施例的提供的可智能通信的小型断路器，通过设置无线通信电路，实现了将MCU采集的断路器正常工作时的电流或电压信号，利用无线通信发送至移动终端，有利于工作人员进行及时查看，解决了现有的断路器无法实时监测断路器的工作状态的问题；进一步，通过设置WIFI、Zigbee、GPRS等多种通信模块，方便用户根据控制距离的长短进行选择，避免因为距离过长造成通信不畅，影响对断路器的监测。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例提供的一种可智能通信的小型断路器的电路连接框图；
图2为本实用新型实施例提供的一种可智能通信的小型断路器中WIFI通信模块的电路原理图。
图3为本实用新型实施例提供的一种可智能通信的小型断路器中MCU控制器中主控芯片的原理图。
图中：1、采样电路；101、电流互感器；102、电压互感器；103、温度传感器；2、MCU 控制器；3、A/D转换器；4、滤波电路；5、脱扣器驱动电路；6、无线通信电路；601、WIFI 通信模块；602、GPRS通信模块；603、Zigbee通信模块；
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种可智能通信的小型断路器，包括MCU控制器2、采样电路1、A/D转换器3、滤波电路4、脱扣器驱动电路5和无线通信电路6；采样电路1、滤波电路4、A/D转换器3依次连接，A/D转换器3的输出端、脱扣器驱动电路5 和无线通信电路6分别连接MCU控制器2；MCU控制器2通过连接无线通信电路6与移动终端相连接；无线通信电路6包括WIFI通信模块601、GPRS通信模块602、Zigbee通信模块 603中任意一种或多种。
如图2所示，无线通信电路6为WIFI通信模块601，WIFI通信模块601采用型号为ESP-12S的WIFI芯片。ESP-12S的信号发送管脚TXD和ESP-12S的信号接收管脚RXD分别连接该模块内置的WIFI天线P1，ESP-12S通过IO接口连接MCU控制器2。
工作时，采集电路采集断路器的电压信号和电流信号后，通过滤波电路4整流、滤波和放大后，发送至A/D转换器3，A/D转换器3将采样电路1采集的模拟信号转换为数字信号后发送至MCU控制器2，MCU控制器2将接收到的采集的电气参数值，实时通过WIFI通信模块601发送至工作人员的手持移动终端中，工作人员根据采集的数值选择关断断路器，发送关断信息至WIFI通信模块601，此时MCU控制器2控制脱扣器驱动电路5，立即驱动脱扣器，控制断路器关断。
与上述实施例不同的是，当无线通信电路6为GPRS通信模块602时，GPRS通信模块602采用型号为MSC1210。进一步，在另一个实施例中，无线通信电路6为Zigbee通信模块603时，Zigbee通信模块603的型号为F8913；Zigbee通信模块603的串行通信接口与 MCU控制器2相连接。当采用GPRS通信模块602和Zigbee通信模块603时，断路器的工作原理与上述实施例一致，在此不再赘述。
进一步，还包括电源模块，电源模块分别与MCU控制器2、脱扣器驱动电路5、A/D转换器3相连接。采样电路1包括电流互感器101、电压互感器102和温度传感器103，电流互感器101和电压互感器102的输入端分别与配电箱的输入端子相连接，输出端连接A/D 转换器3；温度传感器103设置在配电箱中，温度传感器103直接与A/D转换器3相连接。
如图3所示，MCU控制器2通过连接扩展模块与A/D转换器3相连接，MCU控制器2中采用主控芯片的型号为AT89C51RC2。进一步，扩展模块为采用型号为8255A的接口扩展芯片。如果断路器为采用统一总线挂接多个用电器的形式，对于此种形式电流互感器101和电压互感器102需要连接在每一条支路上，因此需要多个扩展接口，对于每条支路的电流、电压、功率、频率值进行采集。而8255A芯片是一种可编程并行I/O接口芯片，具有PA口、 PB口、PC口三个并行接口，通过设置MCU控制器2的读取频率实现按照某一频率逐一读取 8255A芯片某个I/O口的信号，进行数据读取。
需要说明的是，在本实用新型的一个实施例中，通过电压互感器、电流互感器、和温度传感器采集线路的电压、电流，系统频率和环境温度信号，并通过滤波电路将传感器输出的信号转换为0-5V的电压信号，送入A/D转换器模拟量输入端口，经A/D转换器将模拟信号转换为数字信息并发送至单片机内部，工作人员实时巡查，一旦发现符合故障数据或不正常运行条件时，通过无线通信电路，远程控制MCU控制器智能控制脱扣器驱动电路，输出相应的逻辑电平信号，这些信号经放大后直接驱动断路器的动作执行单元，使断路器动作。
根据本实用新型实施例的提供的可智能通信的小型断路器，通过设置无线通信电路，实现了将MCU采集的断路器正常工作时的电流或电压信号，利用无线通信发送至移动终端，有利于工作人员进行及时查看，解决了现有的断路器无法实时监测断路器的工作状态的问题；进一步，通过设置WIFI、Zigbee、GPRS等多种通信模块，方便用户根据控制距离的长短进行选择，避免因为距离过长造成通信不畅，影响对断路器的监测。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (7)
1.一种可智能通信的小型断路器，其特征在于，包括MCU控制器、采样电路、A/D转换器、滤波电路、脱扣器驱动电路和无线通信电路；所述采样电路、滤波电路、A/D转换器依次连接，所述A/D转换器的输出端、脱扣器驱动电路和无线通信电路分别连接MCU控制器；所述MCU控制器通过连接无线通信电路与移动终端相连接；
所述采样电路包括电流互感器、电压互感器和温度传感器，所述电流互感器和电压互感器的输入端分别与配电箱的输入端子相连接，输出端连接A/D转换器；所述温度传感器设置在配电箱中，所述温度传感器直接与A/D转换器相连接；
所述无线通信电路包括WIFI通信模块、GPRS通信模块、Zigbee通信模块中任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的可智能通信的小型断路器，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与MCU控制器、脱扣器驱动电路、A/D转换器相连接。
3.根据权利要求1所述的可智能通信的小型断路器，其特征在于，所述无线通信电路为WIFI通信模块，所述WIFI通信模块采用型号为ESP-12S的WIFI芯片。
4.根据权利要求1所述的可智能通信的小型断路器，其特征在于，所述MCU控制器通过连接扩展模块与A/D转换器相连接，所述MCU控制器中采用主控芯片的型号为AT89C51RC2。
5.根据权利要求4所述的可智能通信的小型断路器，其特征在于，所述扩展模块为采用型号为82555A的接口扩展芯片。
6.根据权利要求1所述的可智能通信的小型断路器，其特征在于，所述无线通信电路为GPRS通信模块时，所述GPRS通信模块采用型号为MSC1210。
7.根据权利要求1所述的可智能通信的小型断路器，其特征在于，所述无线通信电路为Zigbee通信模块时，所述Zigbee通信模块的型号为F8913；所述Zigbee通信模块的串行通信接口与MCU控制器相连接。
Priority Applications (1)
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| CN201821071857.2U CN208707285U (zh) | 2018-07-07 | 2018-07-07 | 可智能通信的小型断路器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201821071857.2U CN208707285U (zh) | 2018-07-07 | 2018-07-07 | 可智能通信的小型断路器 |
Publications (1)
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| CN208707285U true CN208707285U (zh) | 2019-04-05 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114582109A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 深圳富桂精密工业有限公司 | 终端设备 |
| CN114980004A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-30 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 无线通信网络架构及即插即用方法 |
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2018
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