CN209250337U - 一种一体化台区智能配变终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种一体化台区智能配变终端，包括外壳，还包括台区智能感知装置、显控单元、计量仪表、微型断路器和电源单元；所述台区智能感知装置通过RS‑485总线或RS‑232串口与所述显控单元连接；所述台区智能感知装置通过RS‑485总线与所述计量仪表连接；所述计量仪表与所述微型断路器相连接；所述台区智能感知装置、所述显控单元和所述计量仪表满足即插即用。本实用新型以公共的4G移动通信网络为载体，以RS‑485总线为本地通讯方式，以电网配电柜内的计量仪表等为主要控制管理对象，实现供用电监测、用电异常信息报警、负荷管理与控制等多种功能。

Description

一种一体化台区智能配变终端

技术领域

本实用新型涉及输配电的技术领域，特别涉及一种一体化台区智能配变终端。

背景技术

目前，电力部门普遍采用智能配变终端(负控终端)来实现配变监测、远程抄表等需求。但是对于一些没有专变的低压动力、高负荷的用户，未能安装智能配变终端，在用电高峰期，由于缺乏有效管理手段，往往不能执行电力部门的有序用电计划。为了适应电网的发展需要，满足客户对供电能力，供电质量和供电服务的新要求，提高电网智能配电台区的标准化、规范化建设水平。 结合现有电网配电台区存在的问题以及国家电网公司的规范标准，设计了新型智能配变终端。

公开号为CN205826014U的实用新型专利申请公开了一种基于云平台的新型智能配变终端，包括配变终端装置、配变终端控制系统及云平台服务器，所述云平台服务器与所述配变终端装置相连接，用于将配备终端装置采集到的数据信息进行存储、展示，并传送到配变终端控制系统，所述配变终端控制系统对数据信息进行检测。该终端中的模块组件不具备可插拔性，使用不够灵活。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种一体化台区智能配变终端，以公共的4G移动通信网络为载体，以RS-485总线为本地通讯方式，以电网配电柜内的计量仪表等为主要控制管理对象，实现供用电监测、用电异常信息报警、负荷管理与控制等多种功能。

一种一体化台区智能配变终端，包括外壳，

还包括数据处理装置、数据获取装置、存储装置、供电装置和输出装置；

还包括台区智能感知装置、显控单元、计量仪表、微型断路器和电源单元；

所述台区智能感知装置通过RS-485总线或RS-232串口与所述显控单元连接；

所述台区智能感知装置通过RS-485总线与所述计量仪表连接；

所述计量仪表与所述微型断路器相连接；

所述台区智能感知装置、所述显控单元和所述计量仪表满足即插即用。

优选的是，所述外壳由正面上盖与背面底壳通过铰链固定组成。

在上述任一方案中优选的是，所述外壳正面上盖的上半部镶嵌透明材质，下半部开孔位置用于露出所述显控单元。

在上述任一方案中优选的是，所述外壳由钣金件加工制成，四周开有斜条形散热槽孔。

在上述任一方案中优选的是，所述显控单元内置用于GPRS通信接口、Zigbee通信接口和备用接口中至少一种的UART通信接口。

在上述任一方案中优选的是，所述显控单元具有电阻触摸屏、RS485通信接口、CAN-Bus通信接口、RS-232接口、DI接口、DO接口、以太网接口、SD卡接口、SIM接口、ESAM插座、USB通信接口和标准3.3mm音频输出接口中至少一种接口。

在上述任一方案中优选的是，所述显控单元还具有PCIE插槽。

在上述任一方案中优选的是，所述PCIE插槽支持自由选配2G/3G/4G全网通无线移动通信单元、Zigbee局域网无线单元和Wi-Fi局域网无线单元中至少一种。

在上述任一方案中优选的是，所述PCIE插槽支持根据用户需求增减相应单元。

在上述任一方案中优选的是，所述显控单元用于将台区智能感知装置采集到的用电实时数据、日用电量、负载率和告警事件中至少一种用电信息显示在所述显控单元的电阻触摸屏上。

在上述任一方案中优选的是，所述显控单元内置法拉电容储能电路和/或掉电检测电路支持8秒掉电续航。

在上述任一方案中优选的是，所述显控单元安装在所述外壳的上盖下部矩形槽内。

在上述任一方案中优选的是，所述电源单元采用AC-DC形式，固定于所述外壳的底壳背部。

按照本实用新型的一体化台区智能配变终端，实现大容量负荷用户用电情况由远程监视和控制，其结构新颖、功能齐全、使用灵活。

附图说明

图1为按照本申请的一体化台区智能配变终端的一优选实施例的结构框图。

图2为按照本申请的一体化台区智能配变终端的另一优选实施例的主视图。

图3为按照本申请的一体化台区智能配变终端的如图2所示实施例的后视图。

图4为按照本申请的一体化台区智能配变终端的如图2所示实施例的左视图。

图5为按照本申请的一体化台区智能配变终端的如图2所示实施例的内部结构示意主视图。

图6为按照本申请的一体化台区智能配变终端的如图2所示实施例的内部结构示意左视图。

图7为按照本申请的一体化台区智能配变终端的显控单元接口的一实施例的示意图。

图8为按照本申请的一体化台区智能配变终端的显控单元接口的另一实施例的示意图。

图9为按照本申请的一体化台区智能配变终端的显控单元接口的再一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种一体化台区智能配变终端，包括外壳，还包括台区智能感知装置100、显控单元110、计量仪表120、微型断路器130和电源单元140，台区智能感知装置100、显控单元110和计量仪表120满足即插即用。

外壳由正面上盖与背面底壳通过铰链固定组成，外壳由钣金件加工制成，四周开有斜条形散热槽孔。外壳正面上盖下部开孔位置为显控单元110部分，上半部镶嵌的玻璃材质便于观察台区智能感知装置100和计量仪表120，底壳下部为微型断路器130和电源单元140位置，左上部为计量仪表120位置，右上部为台区智能感知装置100位置。

台区智能感知装置100具有对供用电信息的监测、控制和管理功能，向下采集计量仪表用电信息，向上与主站通过4G通信。台区智能感知装置100通过RS-485总线或RS-232串口与显控单元110连接，

显控单元110安装在所述外壳的上盖下部矩形槽内，其长、宽分别为199mm、14mm。用4个安装支架插入显控单元的4个固定孔内，并用4个M6螺钉将其固定于壳体上。用于将台区智能感知装置100采集到的用电实时数据、日用电量、负载率、告警事件等用电信息显示在显控单元110的电阻触摸屏上，界面左上方是日期选择项，可以选择观看用户某日用电量信息。1）将实时负载率以扇形图形式显示，在扇形图上部有额定负荷、CT变比数值标注，下部有实时负载率数值标注；2）将日用电量以折线图的形式显示；3）将用电事件包括窃电告警、停电告警、用户欠费等提示告警事件以表格的形式显示；4）为用户推送用电安全知识以及用电安全预警等用电知识。显控单元110内置用于GPRS通信接口、Zigbee通信接口和备用接口中至少一种的UART通信接口；具有电阻触摸屏、RS-485通信接口、CAN-Bus通信接口、RS-232接口、DI接口、DO接口、以太网接口、SD卡接口、SIM接口、ESAM插座、USB通信接口和标准3.3mm音频输出接口中至少一种接口；显控单元110具有PCIE插槽，PCIE插槽支持自由选配2G/3G/4G全网通无线移动通信单元、Zigbee局域网无线单元和Wi-Fi局域网无线单元中至少一种，PCIE插槽支持根据用户需求增减相应单元；显控单元110内置法拉电容储能电路和/或掉电检测电路支持8秒掉电续航。

电源单元140采用AC-DC形式，固定于所述外壳的底壳背部。

实施例2

本实施例提供了一种智能配变终端，实现大容量负荷用户用电情况由远程监视和控制，其结构新颖、功能齐全、使用灵活。

按照电气接线要求将开关设备、电源模块、计量仪表、台区智能感知装置、显控单元、保护电器、传感器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中，构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。显控单元实现用电信息展示、人机交互以及远程控制管理，方便后期运维。

台区智能感知装置通过RS-485总线和计量仪表通信，读取计量仪表当前的用电实时信息、用电异常信息、用电负荷信息，通过与预设的功率限值比较，将大于功率限值的用户负荷反馈到远程主站，由远程主站对超负荷进行处理。台区智能感知装置与远程主站通过4G无线通信，远程主站和台区智能感知装置数据不需要实时更新，只需维持一定时间间隔的通信以确定当前通信数据链路畅通。远程主站可以修改台区智能感知装置预设的的功率限值。

显控单元通过RS-485总线和台区智能感知装置通信，通过Q/GDW3761规约读取用电实时数据、日用电量、负载率、告警事件等数据。显控单元将采集的数据显示到电阻触摸屏上，使用户可以直观查询各用电信息，获取推送的用电安全知识以及用电安全预警，实现用户与供电局的互动功能。

可实现低压配电系统电能管理，与常规的智能配变终端相比，本实施例将计量监测功能与显示功能独立设计，结构清晰。监测、计量设备采用模块化设计，满足即插即用。监测设备为用电安全提供数据支撑，同时即插即用特性也保证了设备运维的高效性。显示设备不仅向用户展示用电信息，而且向用户推送用电安全知识，及用电安全预警功，提升了用户体验

实施例3

将计量仪表、台区智能感知装置、显控单元、电源模块、微型断路器等安装于外壳内。各单元采取挂壁式和插件式安装。计量仪表安装于底壳左上方，台区智能感知装置安装于右上方，通过RS-485总线接口与计量仪表连接通信。显控单元安装于外壳上盖下方，电源模块安装于底壳下方。低压三相四线传输线接入后通过微型断路器控制终端系统的总开关，微型断路器输出侧通过电源模块与显控单元电压输入脚相连，并输出12v直流电压给显控单元供电。显控单元通过RS-485总线与台区智能感知装置连接通信。

本实施例主要由台区智能感知装置通过RS-485总线采集计量仪表上的用电信息，与设置的参数限值比较后，通过4G无线方式传输到远程主站，远程主站对用户负荷进行调节。实现远程对用户用电信息的监测、控制和管理。显控单元通过RS-485总线将台区智能感知装置上的用电信息显示在电阻触摸屏上。

由于安装空间的限制，智能配变终端采用接触和四周开槽散热设计方式，不仅可通过各单元与钣金外壳之间接触传导，还能利用其与外部空气的温差实现循环散热，增强了内外空气对流所带来的导热效应。同时终端内部设有温度保护电路，对配电柜内的各器件单元实时监测，确保装置的可靠运行。钣金外壳保证了终端良好的防爆性。

实施例4

本实用新型提出的一种一体化台区智能配变终端与传统配变终端相比，将主控单元、显控单元、计量单元模块化可插拔式设计，相对于市场上的负控，功能丰富，成本低廉，拥有配套的管理主站软件，可实现紧急远程跳闸及按设定执行功率时段控制，帮助电力部门高效、规范的管控台区。

本实施例提供一种智能配变终端，是由台区智能感知装置、显控单元、计量仪表、电源模块、微型断路器等构成，与传统智能配变终端不同的是本实施例将采集计量功能与人机交互显示功能单独分开设计。台区智能感知装置向下通过RS-485总线与计量仪表通信，抄读用户用电信息，向上通过4G无线方式与远程主站通信，将抄读的用电信息反馈给主站。台区智能感知装置将抄读的实时功率与预设的功率限值比较，当实时功率大于功率限值时将用户负荷反馈到远程主站，由远程主站对用户负荷进行调节。显控单元通过RS-485总线与台区智能感知装置通信，将台区智能感知装置采集的用电信息显示在电阻触摸屏上，实现用户与供电局的互动功能。用户可通过显控单元查询用电信息，获取推送的用电安全知识以及用电安全预警，提升了用户体验，改变了用户对消费用电的认知。本实施例主要实现对供用电方的监测、控制和管理以及实时信息互动等功能。

智能配变终端将采集计量单元与显示单元分开设计，由台区智能感知装置完成对供用电信息的监测、控制和管理功能。显控单元完成用户用电信息数据的显示，实现人机界面交互功能。台区智能感知装置向下采集计量仪表用电信息，向上与主站通过4G通信。显控单元将台区智能感知装置采集到的用电实时数据、日用电量、负载率、告警事件等用电信息显示在显控单元电阻触摸屏上。本终端由外壳、主控采集单元、计量单元、电源单元、显控单元等组成。外壳由正面上盖与背面底壳通过铰链固定组成。所述外壳正面上盖下部开孔位置为显控单元部分，上半部镶嵌的玻璃材质便于观察台区智能感知装置和计量仪表。底壳下部为微型断路器和电源模块位置，左上部为计量仪表位置，右上部为台区智能感知装置位置。所述智能配变终端外壳由钣金件加工制成，四周开有斜条形散热槽孔。主控采集单元、计量单元、显示单元模块化设计，满足即插即用。台区智能感知装置通过RS-485总线与计量仪表连接。

显控单元的长、宽、高分别为210mm、150mm、54 mm，外壳为塑胶材质。显控单元安装在外壳上盖下部矩形槽内，其长、宽分别为199mm、14mm。用4个安装支架插入显控单元的4个固定孔内，并用4个M6螺钉将其固定于壳体上。显控单元有7寸RGB电阻触摸屏、2路RS-485通信接口、2路CAN-Bus通信接口、2路RS-232接口、4路DI接口、2路DO接口、1路以太网接口、1路SD卡接口、1路SIM接口、1路ESAM插座、1路USB通信接口、1路标准3.3mm音频输出接口等。显控单元通过RS-485总线或RS-232串口与台区智能感知装置连接，显控单元可为用户推送用电安全知识以及用电安全预警等用电知识，显控单元将采集到的用电信息如三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率以折线图形式显示出来，界面左上方是日期选择项，可以选择观看用户某日用电量信息；显控单元将实时负载率以扇形图形式显示，在扇形图上部有额定负荷、CT变比数值标注，下部有实时负载率数值标注；显控单元将日用电量以折线图的形式显示；显控单元将用电事件包括窃电告警、停电告警、用户欠费等提示告警事件以表格的形式显示；显控单元内置法拉电容储能电路支持8秒掉电续航，以及掉电检测电路可保证在显控单元短时间掉电仍然能稳定运行；显控单元内置了3路UART通信接口，其中2路用作GPRS、Zigbee模块通信，1路作为备用接口；显控单元的PCIE插槽支持自由选配2G/3G/4G全网通无线移动通信模块，以及Zigbee、Wi-Fi局域网无线模块，可根据用户需求增减相应模块。

电源单元采用AC-DC形式，模块的长、宽、高分别为90mm、22.5mm、100mm，材质为塑料，通过TS-35/7.5导轨固定于底壳背部。

实施例5

图3和图4分别展示的是一体化台区智能配变终端后视图和左视图。

如图5、6所示，按照电气接线要求将开关设备、电源模块、计量仪表、台区智能感知装置、显控单元、保护电器、传感器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中，构成低压配电装置。其中，标号500的为计量仪表，标号501的为台区智能感知装置，标号502的为微型断路器，标号503的为接线盒，标号504的为电源模块。标号505的为显控单元。

实施例6

如图7所示，显控单元上具有如下接口：标号为700的RS485接口、标号为701的CAN接口、标号为702的DI接口和标号为703的DO接口，标号为704的是电源接口。

实施例7

如图8所示，显控单元上具有如下接口：标号为710的Debug接口、标号为711的RS232接口和标号为712的LAN接口，标号为713的为reset（重启）按钮。

实施例8

如图9所示，显控单元上具有如下接口：标号为720的Card接口、标号为721的SIM-Card接口和标号为722的USB接口，标号为723的为Audio接口。

以上对本实用新型各实施方式的描述是为了更好地理解本实用新型，其仅仅是示例性的，而非旨在对本实用新型进行限制。应注意，在以上描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。本领域技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的构思的情况下，针对以上所描述的实施方式进行的各种变化和修改，均属于本实用新型的范围内。

Claims (13)

1.一种一体化台区智能配变终端，包括外壳，其特征在于：

还包括台区智能感知装置、显控单元、计量仪表、微型断路器和电源单元；

所述台区智能感知装置通过RS-485总线或RS-232串口与所述显控单元连接；

所述台区智能感知装置通过RS-485总线与所述计量仪表连接；

所述计量仪表与所述微型断路器相连接；

所述台区智能感知装置、所述显控单元和所述计量仪表满足即插即用。

2.如权利要求1所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述外壳由正面上盖与背面底壳通过铰链固定组成。

3.如权利要求2所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述外壳正面上盖的上半部镶嵌透明材质，下半部开孔位置用于露出所述显控单元。

4.如权利要求3所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述外壳由钣金件加工制成，四周开有斜条形散热槽孔。

5.如权利要求1所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述显控单元内置用于GPRS通信接口、Zigbee通信接口和备用接口中至少一种的UART通信接口。

6.如权利要求5所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述显控单元具有电阻触摸屏、RS485通信接口、CAN-Bus通信接口、RS-232接口、DI接口、DO接口、以太网接口、SD卡接口、SIM接口、ESAM插座、USB通信接口和标准3.3mm音频输出接口中至少一种接口。

7.如权利要求6所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述显控单元还具有PCIE插槽。

8.如权利要求7所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述PCIE插槽支持自由选配2G/3G/4G全网通无线移动通信单元、Zigbee局域网无线单元和Wi-Fi局域网无线单元中至少一种。

9.如权利要求8所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述PCIE插槽支持根据用户需求增减相应单元。

10.如权利要求1所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述显控单元用于将台区智能感知装置采集到的用电实时数据、日用电量、负载率和告警事件中至少一种用电信息显示在所述显控单元的电阻触摸屏上。

11.如权利要求1所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述显控单元内置法拉电容储能电路和/或掉电检测电路支持8秒掉电续航。

12.如权利要求1所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述显控单元安装在所述外壳的上盖下部矩形槽内。

13.如权利要求1所述的一体化台区智能配变终端，其特征在于：所述电源单元采用AC-DC形式，固定于所述外壳的底壳背部。