CN209167449U - 一种应用于hplc载波通信模块的停电上报电路 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其中，停电检测电路能够检测外部电源能否正常供电，并生成有电信息或停电信息发送至微控制器。微控制器可通过停电检测电路控制相关开关的断开与闭合，当微控制器接收到有电信息时，外部电源通过充电电路给电容充电，当微控制器接收到停电信息时，被充电的电容代替外部电源而向停电上报电路供电。在停电上报电路被电容供电后，停电上报电路中的微处理器即可将停电信息通过HPLC载波通信模块实时上传至用电信息采集主站中，从而实现停电信息的及时上报，以便供电部门及时获取停电信息并对停电故障进行快速处理。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域，具体涉及一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路。
背景技术
在目前的电力系统中，存在多种类型的信息，例如用电信息和停电信息。其中，用电信息可通过电力线载波通信(PLC，Power Line Communication)的方式进行传输。电力线载波通信是指以输电线路为载波信号传输媒介来进行数据交换和信息传递的通信方式。现有技术中，通过在智能电表中置入高速电力线载波(HPLC，High-speed Power LineCommunication) 通信模块的方式，可将用户的用电信息通过HPLC载波通信模块上传至用电信息采集主站中，实现电气信息的上报，供电部门即可通过用电信息采集主站及时获取用电信息。
另外，当电网故障或电表异常导致用户停电时，电力系统还会产生停电信息，供电部门在获取用户的停电信息之后，才进行故障处理工作的调度安排。为了迅速进行停电故障的处理，供电部门需要及时地获取用户的停电信息，因此在用户停电故障发生后，停电信息的及时上报尤为重要。
现有技术中，供电部门主要依靠用户拨打的报修电话而获取停电信息。当用户拨打报修电话至供电部门时，供电部门即可获取停电信息，并根据停电信息确定出现用电停电的现象，从而进行故障处理工作。
但是用户拨打报修电话的时间较为随机，例如，当停电故障发生时用户恰好不在家中，不知家中发生了停电故障，因而无法立即进行电话报修；又例如，用户在停电故障发生后忙于其他事务而忘记拨打报修电话，因而不会在停电故障发生的第一时间进行电话报修。可见依靠用户的报修电话来获取停电信息的方式，无法保证停电信息上报的及时性。因而现有技术存在着停电信息不能实现及时上报的问题，供电部门不能及时获取停电信息而无法对停电故障快速处理。
实用新型内容
本申请提供一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，以解决现有技术中依靠用户的报修电话来获取停电信息导致停电信息不能实现及时上报、供电部门不能及时获取停电信息而无法对停电故障快速处理的问题。
本申请提供一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，包括：外部电源、停电检测电路、微控制器、第一开关、第二开关、电容、升压电路、充电电路和辅助电路；
所述停电检测电路的输入端与所述外部电源相连接，所述停电检测电路与所述微控制器相连接；
所述停电检测电路用于检测外部电源有无正常电压，当检测到外部电源无正常电压时，所述停电检测电路生成停电信息，并向所述微控制器发送所述停电信息，当检测到外部电源有正常电压时，所述停电检测电路生成有电信息，并向所述微控制器发送所述有电信息；
所述第一开关设置在所述充电电路与所述电容之间，所述第二开关设置在所述升压电路与所述电容之间；所述停电检测电路分别与所述第一开关和所述第二开关相连接；
所述外部电源、所述升压电路均分别与所述辅助电路、所述充电电路连接，所述辅助电路与所述微控制器连接；
当所述微控制器接收到有电信息时，所述微控制器控制所述停电检测电路断开所述第二开关并闭合所述第一开关，以使所述电容与所述升压电路断开连接，所述充电电路与所述电容相连接，所述外部电源通过所述充电电路而向所述电容充电；
当所述微控制器接收到停电信息时，所述微控制器控制所述停电检测电路断开所述第一开关并闭合所述第二开关，以使所述电容与所述升压电路连接，所述充电电路与所述电容断开连接，所述电容作为内部电源通过所述升压电路和所述辅助电路而向停电上报电路供电；
当所述停电上报电路被供电时，所述微控制器接收所述停电检测电路发送的所述停电信息，并将所述停电信息通过HPLC载波通信模块实时上传至用电信息采集主站中。
优选的，所述停电上报电路与HPLC载波通信模块中的HPLC主控电路相连接；
当所述停电上报电路被供电时，所述停电上报电路还用于为所述HPLC主控电路供电，以使所述HPLC主控电路在被供电后，将所述停电信息进行载波信号调制，并将调制后的所述载波信号上传至用电信息采集主站中。
优选的，所述停电检测电路包括电压检测模块和开关控制模块；
所述电压检测模块用于当检测到所述外部电源的输出电压不是正常电压时，生成停电信息并发送至所述微控制器，当检测到所述外部电源的输出电压是正常电压时，生成有电信息并发送至所述微控制器；
所述开关控制模块用于在接收到所述微控制器发送的所述有电信息后，断开所述第二开关并闭合所述第一开关，在接收到所述微控制器发送的所述停电信息后，断开所述第一开关并闭合所述第二开关。
优选的，所述辅助电路包括线路驱动器和直流转换电路，所述线路驱动器和所述直流转换电路以并联的方式连接；
所述线路驱动器用于改善载波通信电路的载波环境和提高载波信号传输的抗干扰能力；
所述直流转换电路用于将所述外部电源和所述电容向所述微控制器提供的电压转换为停电上报电路的工作电压。
优选的，所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路还包括：第一汇流二极管和第二汇流二极管；
其中，所述第一汇流二极管设置在所述外部电源与所述辅助电路之间，用于使电流方向由所述外部电源单向流入所述辅助电路；
所述第二汇流二极管设置在所述升压电路与所述充电电路之间，用于使电流方向由所述升压电路单向流入所述充电电路。
优选的，所述电容为法拉电容。
优选的，所述外部电源为智能电表向HPLC载波通信模块提供的电源，所述外部电源的输出电压为12V，所述正常电压为12V。
由以上技术方案可知，本申请提供一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，所述停电上报电路中的停电检测电路能够检测外部电源能否正常供电，并生成有电信息(表明当外部电源能正常供电)或停电信息(表明外部电源不能供电，处于停电状态)发送至微控制器。微控制器可通过停电检测电路控制相关开关的断开与闭合，当微控制器接收到有电信息时，外部电源通过充电电路给电容充电；当微控制器接收到停电信息时，被充电的电容代替外部电源而向停电上报电路供电。在停电上报电路被电容供电后，停电上报电路中的微处理器即可将停电信息通过HPLC载波通信模块实时上传至用电信息采集主站中，从而实现停电信息的及时上报，以便供电部门及时获取停电信息并对停电故障进行快速处理。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路的电路结构示意图。
其中，1-外部电源，21-停电检测电路，22-微控制器，23-第一开关，24-第二开关，3-电容，4-升压电路，5-充电电路，6-辅助电路，61-线路驱动器，62-直流转换电路，71-第一汇流二极管，72-第二汇流二极管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本申请实施例提供一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，如图1所示，包括外部电源1、停电检测电路21、微控制器22、第一开关23、第二开关24、电容3、升压电路 4、充电电路5和辅助电路6；
其中，所述微控制器22是指微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机。所述电容3可使用法拉电容，即超级电容，能够满足应用在智能电表中的电容器的容量和充放电次数的要求。
所述停电检测电路21的输入端与所述外部电源1相连接，所述停电检测电路21与所述微控制器22相连接；
所述停电检测电路21用于检测外部电源1有无正常电压，当检测到外部电源1无正常电压时，所述停电检测电路21生成停电信息，并向所述微控制器22发送所述停电信息，当检测到外部电源1有正常电压时，所述停电检测电路21生成有电信息，并向所述微控制器22发送所述有电信息。
其中，停电检测电路21即为掉电检测电路，用于检测外部电源1是否在正常供电状态。所述外部电源1为智能电表向HPLC载波通信模块提供的电源，所述外部电源1的输出电压为12V，即所述正常电压为12V。掉电检测电路可检测外部电源1的输出电压是否是正常电压从而判断外部电源1是正常供电状态还是停电状态。通过有电信息和停电信息的输入，微处理器22得以获知停电上报电路的供电状态，从而进行后续的控制处理。
所述第一开关23设置在所述充电电路5与所述电容3之间，所述第二开关24设置在所述升压电路4与所述电容3之间；所述停电检测电路21分别与所述第一开关23和所述第二开关24相连接；
所述外部电源1、所述升压电路4均分别与所述辅助电路6、所述充电电路5连接，所述辅助电路6与所述微控制器22连接；
从图1可以看出，根据上述各部分之间的连接关系可知，当第二开关24断开且第一开关 23闭合时，电容3与升压电路4不连接，充电电路5与电容3相连接，外部电源1即可通过充电电路5而向电容3充电；当第一开关23断开且第二开关24闭合时，电容3与升压电路 4连接，充电电路5与电容3不连接，电容3可作为内部电源通过升压电路4和辅助电路6 而向停电上报电路供电。
其中，第一开关23和第二开关24的断开和闭合是由微控制器22进行控制的。具体而言，微控制器22与停电检测电路21相连接，停电检测电路21与第一开关23和第二开关24相连接，微控制器22可控制停电检测电路21，使得停电检测电路21将第一开关23和第二开关 24断开或者闭合。
当所述微控制器22接收到有电信息时，所述微控制器22控制所述停电检测电路21断开所述第二开关24并闭合所述第一开关23，以使所述电容3与所述升压电路4断开连接，所述充电电路5与所述电容3相连接，所述外部电源1通过所述充电电路5而向所述电容3充电；
当所述微控制器22接收到停电信息时，所述微控制器22控制所述停电检测电路21断开所述第一开关23并闭合所述第二开关24，以使所述电容3与所述升压电路4连接，所述充电电路5与所述电容3断开连接，所述电容3作为内部电源通过所述升压电路4和所述辅助电路6而向停电上报电路供电。
微控制器22除了接收停电检测电路21发送的停电上报电路停电与否的信息(包括停电信息和有电信息)，从而对停电上报电路的供电与充电进行后续控制管理之外，还向HPLC载波通信模块发送所述停电信息。停电信息的发送需在停电上报电路被供电的情况下才能进行。
当所述停电上报电路被供电时，所述微控制器22接收所述停电检测电路21发送的所述停电信息，并将所述停电信息通过HPLC载波通信模块实时上传至用电信息采集主站中。
其中，微控制器可将接收到的停电信息直接上传至用电信息采集主站中。进一步的，微控制器还可以对接收到的停电信息进行处理，在停电信息中添加停电用户的具体地理位置、电表表号和用户名称等相关信息，并将添加相关信息的停电信息上传至用电信息采集主站。
通过HPLC载波通信模块实时上传所述停电信息至用电信息采集主站中，具体而言，所述停电上报电路与HPLC载波通信模块中的HPLC主控电路相连接；当所述停电上报电路被供电时，所述停电上报电路还用于为所述HPLC主控电路供电。所述HPLC主控电路在被供电后，将所述停电信息进行载波信号调制，并将调制后的所述载波信号上传至用电信息采集主站中。
载波信号的传输通过HPLC高速电力线载波的可靠快速通道实时上传。用电信息采集主站可在2-3分钟之内接收到停电信息，并在后台监控平台上显示出该停电信息，以使供电部门及时确定出现停电故障。另外，若停电信息中加载有停电用户的具体地理位置、电表表号和用户名称等相关信息，后台监控平台上还可以显示发生故障的具体位置、台区名称、表箱条码、电表表号和用户名称等信息，供电部门即可及时定位故障点，快速采取抢修行动。
可见，在本申请实施例中，停电信息的上报是通过HPLC载波通信模块中的HPLC主控电路和停电上报电路实现的。其中，停电上报电路主要完成停电的检测、停电时供电和停电信息生成的功能；HPLC主控电路则主要完成载波信号调制和上传的功能。
优选的，本申请实施例提供的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，还包括：第一汇流二极管71和第二汇流二极管72；
其中，所述第一汇流二极管71设置在所述外部电源1与所述辅助电路6之间，用于使电流方向由所述外部电源1单向流入所述辅助电路6；所述第二汇流二极管72设置在所述升压电路4与所述充电电路5之间，用于使电流方向由所述升压电路4单向流入所述充电电路5。
优选的，所述辅助电路6包括线路驱动器61和直流转换电路62，所述线路驱动器61和所述直流转换电路62以并联的方式连接；
所述线路驱动器61用于改善载波通信电路的载波环境和提高载波信号传输的抗干扰能力；所述直流转换电路62用于将所述外部电源1和所述电容3向所述微控制器22提供的电压转换为停电上报电路的工作电压。
优选的，所述辅助电路6包括电压检测模块和开关控制模块。
其中，所述电压检测模块用于当检测到所述外部电源1的输出电压不是正常电压时，生成停电信息并发送至所述微控制器22，当检测到所述外部电源1的输出电压是正常电压时，生成有电信息并发送至所述微控制器22；
所述开关控制模块用于在接收到所述微控制器22发送的所述有电信息后，断开所述第二开关24并闭合所述第一开关23，在接收到所述微控制器22发送的所述停电信息后，断开所述第一开关23并闭合所述第二开关24。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，所述停电上报电路中的停电检测电路能够检测外部电源能否正常供电，并生成有电信息 (表明当外部电源能正常供电)或停电信息(表明外部电源不能供电，处于停电状态)发送至微控制器。微控制器可通过停电检测电路控制相关开关的断开与闭合，当微控制器接收到有电信息时，外部电源通过充电电路给电容充电；当微控制器接收到停电信息时，被充电的电容代替外部电源而向停电上报电路供电。在停电上报电路被电容供电后，停电上报电路中的微处理器即可将停电信息通过HPLC载波通信模块实时上传至用电信息采集主站中，从而实现停电信息的及时上报，以便供电部门及时获取停电信息并对停电故障进行快速处理。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，包括：
外部电源、停电检测电路、微控制器、第一开关、第二开关、电容、升压电路、充电电路和辅助电路；
所述停电检测电路的输入端与所述外部电源相连接，所述停电检测电路与所述微控制器相连接；
所述停电检测电路用于检测外部电源有无正常电压，当检测到外部电源无正常电压时，所述停电检测电路生成停电信息，并向所述微控制器发送所述停电信息，当检测到外部电源有正常电压时，所述停电检测电路生成有电信息，并向所述微控制器发送所述有电信息；
所述第一开关设置在所述充电电路与所述电容之间，所述第二开关设置在所述升压电路与所述电容之间；所述停电检测电路分别与所述第一开关和所述第二开关相连接；
所述外部电源、所述升压电路均分别与所述辅助电路、所述充电电路连接，所述辅助电路与所述微控制器连接；
当所述微控制器接收到有电信息时，所述微控制器控制所述停电检测电路断开所述第二开关并闭合所述第一开关，以使所述电容与所述升压电路断开连接，所述充电电路与所述电容相连接，所述外部电源通过所述充电电路而向所述电容充电；
当所述微控制器接收到停电信息时，所述微控制器控制所述停电检测电路断开所述第一开关并闭合所述第二开关，以使所述电容与所述升压电路连接，所述充电电路与所述电容断开连接，所述电容作为内部电源通过所述升压电路和所述辅助电路而向停电上报电路供电；
当所述停电上报电路被供电时，所述微控制器接收所述停电检测电路发送的所述停电信息，并将所述停电信息通过HPLC载波通信模块实时上传至用电信息采集主站中。
2.根据权利要求1所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，
所述停电上报电路与HPLC载波通信模块中的HPLC主控电路相连接；
当所述停电上报电路被供电时，所述停电上报电路还用于为所述HPLC主控电路供电，以使所述HPLC主控电路在被供电后，将所述停电信息进行载波信号调制，并将调制后的所述载波信号上传至用电信息采集主站中。
3.根据权利要求1所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，所述停电检测电路包括电压检测模块和开关控制模块；
所述电压检测模块用于当检测到所述外部电源的输出电压不是正常电压时，生成停电信息并发送至所述微控制器，当检测到所述外部电源的输出电压是正常电压时，生成有电信息并发送至所述微控制器；
所述开关控制模块用于在接收到所述微控制器发送的所述有电信息后，断开所述第二开关并闭合所述第一开关，在接收到所述微控制器发送的所述停电信息后，断开所述第一开关并闭合所述第二开关。
4.根据权利要求1所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，所述辅助电路包括线路驱动器和直流转换电路，所述线路驱动器和所述直流转换电路以并联的方式连接；
所述线路驱动器用于改善载波通信电路的载波环境和提高载波信号传输的抗干扰能力；
所述直流转换电路用于将所述外部电源和所述电容向所述微控制器提供的电压转换为停电上报电路的工作电压。
5.根据权利要求1所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，还包括：第一汇流二极管和第二汇流二极管；
其中，所述第一汇流二极管设置在所述外部电源与所述辅助电路之间，用于使电流方向由所述外部电源单向流入所述辅助电路；
所述第二汇流二极管设置在所述升压电路与所述充电电路之间，用于使电流方向由所述升压电路单向流入所述充电电路。
6.根据权利要求1所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，所述电容为法拉电容。
7.根据权利要求3所述的应用于HPLC载波通信模块的停电上报电路，其特征在于，所述外部电源为智能电表向HPLC载波通信模块提供的电源，所述外部电源的输出电压为12V，所述正常电压为12V。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |