CN211207137U - 一种台区智能管理单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种台区智能管理单元，所述智能管理单元部署于台区内，并连接集中器；所述智能管理单元包括主板和塑料机壳；塑料机壳上设有多个用于固定的安装孔；塑料机壳上表面设有多个用于指示工作状态的指示灯；机壳下方设有多个外部接口；所述外部接口包括RS232接口，RS485接口；USB接口，以太网接口，供电接口，天线接口，SIM卡插槽；所述RS232接口和RS485接口用于连接集中器，所述以太网接口用于通过8芯标准网线连接到局域网系统；所述主板上设有用于连接和管理外部接口的主控制器。本实用新型结构简单，使用方便，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统监测设备领域，特别是涉及一种台区智能管理单元。
背景技术
窃电破坏正常的用电秩序、威胁电网安全和人民群众的人身财产安全，是严重威胁国家经济发展、社会和谐发展的一个长期问题。近年来，随着经济的高速增长和科学技术的发展，窃电现象比以往更为严重，窃电手段由粗犷型转向技术型、窃电过程更为隐蔽、窃电金额越来越大，给电网公司造成严重的经济损失。此外，因窃电导致事故所造成的间接损失则更为巨大。以往，供电公司的防窃电手段比较单一，常规手段为通过当月用户用电数据与历史数据进行对比，筛选出异常用电用户，再进行进一步人工排查各用户计量表计、进户线路、铅封是否存在异常。
集中器是低压电力用户集中抄表系统的中央设备，安装在低压配电变压器的低压侧(附近或任何方便的地方)，通过低压电力线载波与用户电能表通讯，汇集该配变下所有用户电能表的数据，通过下行485通讯汇集该配变下所有总表的数据。并具有计算线损、数据压缩、支持当地/远方软件的在线升级等功能。应用于各级电力公司、公共建筑、居民小区等需要进行集中抄表的场所。
因此，通过监测集中器的状态，可以有效监测整个台区内设备的状态，并且可以进一步的，把设备状态发送至远程的终端设备，从而一旦发现台区内出现窃电，私自开启电能表盒，电流表计反向，零火线异常等情况，可以及时通知监测人员安排处理。目前，集中器并不具备这样的功能，因此需要设计一种智能管理单元，用于监测集中器的状态。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述的技术问题，而提供一种台区智能管理单元。
本实用新型是按照以下技术方案实现的：
一种台区智能管理单元，所述智能管理单元部署于台区内，并连接集中器；所述智能管理单元包括主板和塑料机壳；塑料机壳上设有多个用于固定的安装孔；塑料机壳上表面设有多个用于指示工作状态的指示灯；机壳下方设有多个外部接口；所述外部接口包括RS232接口，RS485接口；USB接口，以太网接口，供电接口，天线接口，SIM卡插槽；所述RS232接口和RS485接口用于连接集中器，所述以太网接口用于通过8芯标准网线连接到局域网系统；所述主板上设有用于连接和管理外部接口的主控制器。
进一步的，所述智能管理单元在每个台区的部署数量为一台。
进一步的，所述供电接口使用交流220V供电，台区智能管理单元内部设有电压转换单元，用于将交流220V电源转换成直流12V输出。
进一步的，所述电压转换单元包括交流变压器，以及位于主板上的桥式整流器，滤波电路，稳压电路。
进一步的，所述RS485接口使用不少于3个端子的绿端子连接器，其中2个端子分别作为RS485接口的A/B端，其余端子连接主板的地网络。
进一步的，所述以太网接口上设有LED灯，用于指示网络连接状态。
进一步的，所述RS232接口为DB9连接器。
进一步的，智能管理单元内部设有用于连接智能手持终端的蓝牙模块和4G模块。
本实用新型具有的优点和有益效果是：
本实用新型该产品应用现代数字通信技术、嵌入式技术、计算机软硬件技术等进行用电需求侧信息采集与分析处理。通过连接集中器获取数据，分析用户用电情况是否异常，为查找异常用电用户提供数据依据。方便开展现场核查取证，确定异常用电嫌疑户，是台区线损管理的有效支撑工具。本实用新型结构简单，使用方便，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型中RS232接口的电路连接图；
图3是本实用新型中RS485接口的电路连接图；
图4是本实用新型中以太网PHY的电路连接图；
图5是本实用新型中RJ45接口的电路连接图；
图6是本实用新型中TF卡插槽的电路连接图；
图7是本实用新型中蓝牙模块的电路连接图；
图8是本实用新型中4G模块的电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。
如图1～8所示，一种台区智能管理单元，所述智能管理单元部署于台区内，并连接集中器；所述智能管理单元包括主板和塑料机壳；塑料机壳上设有多个用于固定的安装孔；塑料机壳上表面设有多个用于指示工作状态的指示灯；机壳下方设有多个外部接口；所述外部接口包括RS232接口，RS485接口；USB接口，以太网接口，供电接口，天线接口，SIM卡插槽；所述RS232接口和RS485接口用于连接集中器，所述以太网接口用于通过8芯标准网线连接到局域网系统；所述主板上设有用于连接和管理外部接口的主控制器。
所述智能管理单元在每个台区的部署数量为一台。
所述供电接口使用交流220V供电，台区智能管理单元内部设有电压转换单元，用于将交流220V电源转换成直流12V输出，并为主板供电。
所述电压转换单元包括交流变压器，以及位于主板上的桥式整流器，滤波电路，稳压电路。
所述RS485接口使用不少于3个端子的绿端子连接器，其中2个端子分别作为RS485接口的A/B端，其余端子连接主板的地网络。
所述以太网接口上设有LED灯，用于指示网络连接状态。
所述RS232接口为DB9连接器。
智能管理单元内部设有用于连接智能手持终端的蓝牙模块和4G模块。
所述主控制器的型号为NXP公司的IMX6系列控制器，其外围连接DDR3芯片作为内存储器，各外围接口电路及指示灯作为IMX6主控制器的子系统存在。各子系统相互独立，又归主控制器统一管理。
RS232和RS485接口用于连接集中器，主控制器通过该接口获取集中器的状态，其电路如图2和图3所示。其中RS232接口使用SP3232芯片将TTL232电平转为RS232电平，RS485接口使用ISL3152芯片将TTL232电平转为485电平，电平转换芯片对外的管脚上，连接TVS管，且串联自恢复保险丝，其目的在于防止外部干扰信号影响正常信号质量甚至损坏主板。
IMX6系列控制器内部没有集成以太网PHY，故连接以太网需要外加PHY芯片，如图4所示，使用LAN8720A型号芯片，另外，RJ45网口使用HR911105A型号，其电路连接如图5所示，其内部集成以太网变压器，可以进一步保护网口；
如图6所示，本装置中还设有TF卡座，用于读写TF卡，TF卡作为存储设备，可以将本装置从集中器中获取到的信息存储下来，如果没有TF卡的存在，就无法长期保存来自集中器的RS232或RS485信号。另外，相对于EMMC或SPI_Flash等芯片，TF卡的优势是替换比较方便，即使因为长时间运行对TF卡反复擦写造成TF卡损坏，可将TF卡取出，更换新卡再使用。
如图7所示，本装置中还可以支持蓝牙模块，使用AP6330芯片，通过UART接口连接主控制器，实现蓝牙功能。其电路图如图7所示；需要注意的是，该芯片还支持WIFI，WIFI一般用不到，但是可以作为功能预留。
如图8所示，使用EM820芯片提供4G连接，该芯片外接SIM卡卡槽，并通过USB接口连接主控制器。
本实用新型具有以下功能：
1.异常用电诊断。(a.零火线电流异常b.电能表开盖事件c.电能表失压、断相d.电能表停走、飞走、倒走等。
2.异常接线诊断。a.反向接线判断b.三相表错接线判断等。
3.时钟异常诊断及治理。a.读取电表时钟，判断时钟是否准确b.治理电能表时钟误差等。
4.台区归属分析。利用电能表的停上电时间，对比集中器停上电的时间，来判断电能表的台区归属问题。
5.其他功能。本装置具有数据采集分析、数据管理和存储、参数设置和查询、本地连接(RS485，RS232，以太网，蓝牙)、远程连接、状态指示灯等功能，具备ESAM芯片，支持开启安全管理后所有参数必须根据密码权限来设置。
实施例：
本装置与集中器安装在一起，并通过螺钉固定在箱体或墙体上，通过RS232和RS485接口连接集中器，由于不同型号的集中器的数据接口不同，有的是RS232，有的是RS485，因此对于特定的集中器，选择其中任意一种即可。
接通电源后，每隔一定的时间，向集中器发出询问的指令，获取集中器的状态。进而可以获知该台区内电能表的数量，编号，以及每个电能表的实时计量数据。本装置将这些数据建立存储于TF卡中，并建立本台区的电能表数据库。每次查询都把相应数据做好记录。
依次统计一段时间内，各个电能表的数据变化情况，对于数据出现反弹的，即认为电能表出现反向；数据变化较大，即认为发生线路短接；而电能表失压和电能表开盖等事件，可以直接查询到。
如果监测到上述异常，通过内置的4G模块将该异常发送至管理维护人员的智能手持终端上，或通过以太网传输至远端的网络管理系统。如果所在地区的基础设置无法提供4G网络和有线网络连接。需要安排巡查人员周期性自查，例如每天携带智能手持终端到本装置附近，通过蓝牙连接本装置，获取数据。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.一种台区智能管理单元，所述智能管理单元部署于台区内，并连接集中器；其特征在于，所述智能管理单元包括主板和塑料机壳；塑料机壳上设有多个用于固定的安装孔；塑料机壳上表面设有多个用于指示工作状态的指示灯；机壳下方设有多个外部接口；所述外部接口包括RS232接口，RS485接口；USB接口，以太网接口，供电接口，天线接口，SIM卡插槽；所述RS232接口和RS485接口用于连接集中器，所述以太网接口用于通过8芯标准网线连接到局域网系统；所述主板上设有用于连接和管理外部接口的主控制器。
2.如权利要求1所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，所述智能管理单元在每个台区的部署数量为一台。
3.如权利要求1所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，所述供电接口使用交流220V供电，台区智能管理单元内部设有电压转换单元，用于将交流220V电源转换成直流12V输出。
4.如权利要求3所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，所述电压转换单元包括交流变压器，以及位于主板上的桥式整流器，滤波电路，稳压电路。
5.如权利要求1所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，所述RS485接口使用不少于3个端子的绿端子连接器，其中2个端子分别作为RS485接口的A/B端，其余端子连接主板的地网络。
6.如权利要求1所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，所述以太网接口上设有LED灯，用于指示网络连接状态。
7.如权利要求1所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，所述RS232接口为DB9连接器。
8.如权利要求1所述的一种台区智能管理单元，其特征在于，其内部设有用于连接智能手持终端的蓝牙模块和4G模块。
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Cited By (1)
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| CN114089006A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种低压窃电分析仪及使用方法 |
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| CN114089006B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-12-05 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种低压窃电分析仪及使用方法 |
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