CN210294830U - 一种开关柜智能测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关柜智能测控装置，其包括控制模块、RS485通信模块、无线收发模块、温湿度测量模块、无线测温模块、辅助开关信号采集模块、高压带电显示模块、显示器自检模块、辅助开关信号采集模块、风扇驱动模块、加热器驱动模块、状态指示模块、语音提示模块、带电闭锁控制模块、液晶屏显示模块和用于供电的供电模块。本实用新型集成有集成带电显示功能、闭锁控制功能、温湿度智能控制功能、语音提示功能、无线测温功能、开关柜运行状态指示功能和在线测控功能。

Description

一种开关柜智能测控装置

技术领域

本实用新型涉及开关柜领域，特别是指一种开关柜智能测控装置。

背景技术

现有的开关柜的一次图模拟指示是用贴纸加模拟指示器的方式实现，而且现有的开关柜的带电显示器、温湿度控制器、合分闸开关、远方/就地开关等二次室设备是各个分立的器件，分别安装于开关柜二次室面板；现有的开关柜存在以下问题：

（1）采用贴纸加模拟指示器的一次图模拟指示方式，工序繁琐，工作量大，而且贴纸容易脱落；

（2）带电显示器、温湿度控制器、合分闸开关、远方/就地开关等二次室设备分立安装，工作量大、占用空间大，不利于智能电网的小型化、集约化发展需求；

（3）带电显示器、温湿度控制器、合分闸开关、远方/就地开关等二次室设备不带通讯模块，无法向后台系统传送数据，不能满足智能电网的通讯需求；

（4）带电显示器、温湿度控制器、合分闸开关、远方/就地开关等二次室设备相互独立，各二次室设备之间不能形成有效的数据交互，无法进一步验证数据的有效性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开关柜智能测控装置，其集成带电显示功能、闭锁控制功能、温湿度智能控制功能、语音提示功能、无线测温功能和在线测控功能。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种开关柜智能测控装置，其包括控制模块、RS485通信模块、无线测温模块、温湿度测量模块、无线收发模块、辅助开关信号采集模块、高压带电显示模块、辅助开关信号采集模块、风扇驱动模块、加热器驱动模块、状态指示模块、语音提示模块、带电闭锁控制模块、液晶屏显示模块和用于供电的供电模块；其中所述RS485通信模块用于与外部设备进行通信，所述RS485通信模块与控制模块电连接；所述温湿度测量模块用于测量开关柜柜内环境的温湿度，所述温湿度测量模块与控制模块电连接；所述无线测温模块包括用于分别检测开关柜内的多个监测点温度的多个无线测温传感器，各个无线测温传感器与无线收发模块无线通信连接；所述无线收发模块用于与各个无线测温传感器进行通信，所述无线收发模块与控制模块电连接；所述辅助开关信号采集模块用于采集开关柜内断路器、接地开关、储能弹簧和手车各自对应连接的辅助开关的开关状态，辅助开关信号采集模块与控制模块电连接；所述高压带电显示模块用于检测开关柜一次侧是否带电，所述高压带电显示模块与控制模块电连接；所述风扇驱动模块用于驱动开关柜柜内的风扇工作，所述风扇驱动模块与控制模块电连接；所述加热器驱动模块用于驱动开关柜柜内的加热器工作，所述加热器驱动模块与控制模块电连接；所述状态指示模块包括多个状态指示灯，各状态指示灯与控制模块电连接；所述语音提示模块用于进行语音提示，所述语音提示模块与控制模块电连接；所述带电闭锁控制模块用于控制开关柜中的闭锁继电器，所述带电闭锁控制模块与控制模块电连接；所述液晶屏显示模块用于显示温湿度测量模块的温湿度数据和各个无线测温传感器的温度数据，所述液晶屏显示模块与控制模块电连接。

所述的一种开关柜智能测控装置还包括用于检测高压带电显示模块是否工作正常的显示器自检模块，所述显示器自检模块与高压带电显示模块和控制模块电连接。

所述的一种开关柜智能测控装置还包括与控制模块电连接的人体感应模块。

所述的一种开关柜智能测控装置还包括与控制模块电连接的按键模块。

所述的一种开关柜智能测控装置还包括与控制模块电连接的蜂鸣器模块。

所述的一种开关柜智能测控装置还包括用于检测开关柜内的加热器是否正常工作的故障检测模块，所述故障检测模块的输入端用于与加热器电连接，所述故障检测模块的输出端与控制模块和加热器驱动模块电连接。

所述无线收发模块为ZigBee模块。

所述的一种开关柜智能测控装置还包括用于控制外部报警设备工作的报警控制模块，所述报警控制模块的输入端与控制模块电连接，所述报警控制模块的输出端用于与报警设备电连接。

所述报警控制模块包括两路继电器电路，两路继电器电路的输入端分别与控制模块电连接，两路继电器电路的输出端用于分别与两个报警设备电连接。

采用上述方案后，本实用新型集成有带电显示功能、闭锁控制功能、温湿度智能控制功能、语音提示功能、无线测温功能、开关柜状态指示功能和在线测控功能；其中本实用新型的控制模块通过高压带电显示模块检测开关柜一次侧是否带电并通过相应的状态指示灯进行指示，以实现带电指示功能；本实用新型的控制模块通过控制带电闭锁模块来控制开关柜的各个闭锁继电器，以实现闭锁控制功能；本实用新型的控制模块通过温湿度测量模块来获取开关柜柜内环境的温湿度，进而通过风扇驱动模块和加热器驱动模块来控制开关柜内的风扇和加热的工作状态，从而控制开关柜柜内环境的温湿度以实现温湿度智能控制功能；本实用新型通过语音提示模块可实现语音提示功能，可以在操作不合理的时候进行语音提示，防止误操作；本实用新型通过无线测温传感器可实现无线测温功能；本实用新型通过辅助开关信号采集模块能采集开关柜内断路器、接地开关、储能弹簧和手车各自对应连接的辅助开关的开关状态，以使得控制模块获取断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态，然后控制模块通过状态指示模块的状态指示灯来指示断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态，从而指示开关柜运行状态以实现开关柜运行状态指示功能；本实用新型通过RS485通信模块可与外部设备进行通信，从而实现在线测控功能。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的控制模块、蜂鸣器模块、温湿度测量模块、加热器驱动模块和故障检测模块的电路原理图；

图3为本实用新型的供电模块、高压带电显示模块、显示器自检模块、带电闭锁控制模块和RS485通信模块的电路原理图；

图4为本实用新型的无线收发模块、语音提示模块模块、液晶屏显示模块、按键模块和人体感应模块的电路原理图；

图5为本实用新型的辅助开关信号采集模块和风扇驱动模块的电路原理图；

图6为本实用新型的状态指示模块的电路原理图；

图7为本实用新型的报警控制模块的电路原理图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1至图7所示，本实用新型揭示了一种开关柜智能测控装置，其包括控制模块、RS485通信模块、无线收发模块、温湿度测量模块、无线测温模块、高压带电显示模块、辅助开关信号采集模块、风扇驱动模块、加热器驱动模块、状态指示模块、语音提示模块、带电闭锁控制模块、液晶屏显示模块和用于供电的供电模块。

配合图1至图7所示，其中所述RS485通信模块用于与外部设备进行通信，所述RS485通信模块与控制模块电连接；所述温湿度测量模块用于测量开关柜柜内环境的温湿度，所述温湿度测量模块与控制模块电连接；所述无线测温模块包括用于分别检测开关柜内的多个监测点温度的多个无线测温传感器，各个无线测温传感器与无线收发模块无线通信连接，监测点是指断路器静触头、动触臂、母排搭接处、电缆连接处等开关柜内的各种连接处，这些连接处可能存在由于接触不良或者长时间运行导致老化，而引起温度异常升高；所述无线收发模块用于与各个无线测温传感器进行通信，所述无线收发模块与控制模块电连接；所述辅助开关信号采集模块用于采集开关柜的断路器、接地开关、储能弹簧和手车各自对应连接的辅助开关的开关状态，通过各个辅助开关的开关状态能获取到断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态，辅助开关信号采集模块与控制模块电连接；所述高压带电显示模块用于检测开关柜一次侧是否带电，所述高压带电显示模块与控制模块电连接；所述风扇驱动模块用于驱动开关柜柜内的风扇工作，所述风扇驱动模块与控制模块电连接；所述加热器驱动模块用于驱动开关柜柜内的加热器工作，所述加热器驱动模块与控制模块电连接；所述状态指示模块包括多个状态指示灯，各状态指示灯与控制模块电连接；所述语音提示模块用于进行语音提示，所述语音提示模块与控制模块电连接；所述带电闭锁控制模块用于控制开关柜中的闭锁继电器，所述带电闭锁控制模块与控制模块电连接；所述液晶屏显示模块用于显示温湿度测量模块的温湿度数据和各个无线测温传感器的温度数据，所述液晶屏显示模块与控制模块电连接。

本实用新型可实现多种功能，具体如下：

（1）温湿度智能控制功能：所述控制模块通过温湿度测量模块获取开关柜柜内环境的温湿度数据，控制模块将获取的温湿度数据通过液晶屏显示模块进行显示；同时控制模块将获取的温湿度数据与设定的温湿度上限和温湿度下限进行比较，并且控制模块根据比较结果来控制加热器驱动模块和风扇驱动模块，以驱动开关柜内的风扇和加热器工作状态，进而调节开关柜柜内环境的温湿度，以使得开关柜柜内环境的温湿度处于设定的温湿度上限和温湿度下限的范围中，从而实现温湿度智能控制功能；

（2）无线测温功能：所述无线测温模块对开关柜内的各个监测点的温度进行检测，并将获取的监测点温度数据通过无线通信的方式发给无线收发模块，无线收发模块再将监测点温度数据发给控制模块，控制模块将监测点温度数据通过液晶屏显示模块进行显示，从而实现无线测温功能；当监测点温度超过设定的监测点温度阈值时，控制模块控制相应的状态指示灯工作以进行指示报警，同时控制模块通过RS485通信模块向外发送相应的监测点的报警信息；

（3）带电显示功能：所述控制模块通过高压带电显示模块检测开关柜一次侧是否带电并通过相应的状态指示灯进行指示，当检测到开关柜带电则控制相应状态指示灯闪烁以进行指示，从而实现带电显示功能；

（4）闭锁控制功能：所述控制模块通过控制带电闭锁模块来控制开关柜的闭锁继电器，以进行闭锁控制，从而实现闭锁控制功能；

（5）开关柜运行状态指示功能：所述控制模块通过辅助开关信号采集模块对开关柜的断路器、接地开关、储能弹簧和手车各自对应连接的辅助开关的开关状态进行采集，而获取断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态，然后控制模块根据断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态控制相应的状态指示灯工作，以指示断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态，从而实现开关柜运行状态指示功能；

（6）语音提示功能：本实用新型通过语音提示模块可实现语音提示功能，可以在操作不合理的时候进行语音提示，防止误操作；例如在控制模块通过辅助开关信号采集模块获取到开关柜断路器处于合闸状态，而手车还处于试验位置与工作位置之间时，则控制模块通过语音提示模块发出语音“请分断路器”；在控制模块通过辅助开关信号采集模块获取到手车处于试验位置与工作位置之间时，而接地开关被合闸，则控制模块通过语音提示模块发出语音“请分接地开关”；在控制模块通过辅助开关信号采集模块获取到断路器和接地开关处于合闸状态，而手车从试验位置被推至工作位置时，则控制模块通过语音提示模块发出语音“请分断路器，请分接地开关”；

（7）在线监测功能：通过RS485通信模块，所述控制模块可以与外部设备进行通信，使得控制模块能将开关柜柜内环境的温湿度数据、监测点温度数据、开关柜一次侧是否带电信息以及断路器、接地开关、储能弹簧和手车的运行状态信息发送至外部设备，从而实现在线监测功能。

进一步，配合图1、图2和图3所示，所述的一种开关柜智能测控装置还包括用于检测高压带电显示模块是否工作正常的显示器自检模块，所述显示器自检模块与高压带电显示模块和控制模块电连接，通过显示器自检模块来确认高压带电显示模块是否工作正常，从而方便人们确认带电显示功能是否正常，保证使用安全。

配合图1、图2和图4所示，所述的一种开关柜智能测控装置还包括与控制模块电连接的人体感应模块，通过人体感应模块，可以在有人靠近开关柜时，若控制模块通过高压带电显示模块检测到开关柜一次侧带电，则控制模块通过语音提示模块发出语音“本柜已带电”，进而提醒人们。

进一步，配合图1、图2和图4所示，所述的一种开关柜智能测控装置还包括与控制模块电连接的按键模块，通过按键模块可以设置开关柜柜内环境的温湿度上限和温湿度下限、设置各个监测点的报警温度阈值以及设置各个无线测温传感器的参数；另外通过按键模块还可强制控制加热器驱动模块和风扇驱动模块工作与否。进一步，所述的一种开关柜智能测控装置还可包括与控制模块电连接的蜂鸣器模块，通过蜂鸣器模块以在按键模块的按键按下时发出按键音，提高使用体验。

进一步，配合图1和图2所示，所述的一种开关柜智能测控装置还包括用于检测加热器是否正常工作的故障检测模块，所述故障检测模块与控制模块和加热器驱动模块电连接，当加热器出现故障时，控制模块可通RS485模块向外发送故障信息。

进一步，配合图1、图2和图7所示，所述的一种开关柜智能测控装置还可包括用于外部报警设备的报警控制模块，所述报警控制模块的输入端与控制模块电连接，报警控制模块的输出端用于与报警设备电连接，这样当开关柜出现异常，控制模块可以通过报警控制模块控制外部报警设备进行报警，报警设备可以根据用户外接，报警设备可以采用灯光报警设备，也可以采用声音报警设备。配合图7所示，所述报警控制模块包括两路继电器电路，两路继电器电路的输入端分别与控制模块电连接，两路继电器电路的输出端用于分别与两个报警设备电连接，这样当控制模块检测到加热器或温湿度测量模块出现故障时，控制模块通过一路继电器电路控制一个报警设备进行报警以提醒人们加热器或温湿度测量模块出现故障；而当控制模块通过无线测温模块检测到开关柜内的监测点温度异常时，控制模块通过另一路继电器电路控制另一个报警设备进行报警以提醒人们监测点温度异常。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (9)

1.一种开关柜智能测控装置，其特征在于：包括控制模块、RS485通信模块、无线测温模块、温湿度测量模块、无线收发模块、辅助开关信号采集模块、高压带电显示模块、辅助开关信号采集模块、风扇驱动模块、加热器驱动模块、状态指示模块、语音提示模块、带电闭锁控制模块、液晶屏显示模块和用于供电的供电模块；其中

所述RS485通信模块用于与外部设备进行通信，所述RS485通信模块与控制模块电连接；

所述温湿度测量模块用于测量开关柜柜内环境的温湿度，所述温湿度测量模块与控制模块电连接；

所述无线测温模块包括用于分别检测开关柜内的多个监测点温度的多个无线测温传感器，各个无线测温传感器与无线收发模块无线通信连接；

所述无线收发模块用于与各个无线测温传感器进行通信，所述无线收发模块与控制模块电连接；

所述辅助开关信号采集模块用于采集开关柜内断路器、接地开关、储能弹簧和手车各自对应连接的辅助开关的开关状态，辅助开关信号采集模块与控制模块电连接；

所述高压带电显示模块用于检测开关柜一次侧是否带电，所述高压带电显示模块与控制模块电连接；

所述风扇驱动模块用于驱动开关柜柜内的风扇工作，所述风扇驱动模块与控制模块电连接；

所述加热器驱动模块用于驱动开关柜柜内的加热器工作，所述加热器驱动模块与控制模块电连接；

所述状态指示模块包括多个状态指示灯，各状态指示灯与控制模块电连接；

所述语音提示模块用于进行语音提示，所述语音提示模块与控制模块电连接；

所述带电闭锁控制模块用于控制开关柜中的闭锁继电器，所述带电闭锁控制模块与控制模块电连接；

所述液晶屏显示模块用于显示温湿度测量模块的温湿度数据和各个无线测温传感器的温度数据，所述液晶屏显示模块与控制模块电连接。

2.如权利要求1所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：还包括用于检测高压带电显示模块是否工作正常的显示器自检模块，所述显示器自检模块与高压带电显示模块和控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：还包括与控制模块电连接的人体感应模块。

4.如权利要求1所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：还包括与控制模块电连接的按键模块。

5.如权利要求3所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：还包括与控制模块电连接的蜂鸣器模块。

6.如权利要求1所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：还包括用于检测开关柜内的加热器是否正常工作的故障检测模块，所述故障检测模块的输入端用于与加热器电连接，所述故障检测模块的输出端与控制模块和加热器驱动模块电连接。

7.如权利要求1所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：所述无线收发模块为ZigBee模块。

8.如权利要求1所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：还包括用于控制外部报警设备工作的报警控制模块，所述报警控制模块的输入端与控制模块电连接，所述报警控制模块的输出端用于与报警设备电连接。

9.如权利要求8所述的一种开关柜智能测控装置，其特征在于：所述报警控制模块包括两路继电器电路，两路继电器电路的输入端分别与控制模块电连接，两路继电器电路的输出端用于分别与两个报警设备电连接。

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