CN211209269U - 一种基于边缘分析技术的智能断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于断路器领域，公开了一种基于边缘分析技术的智能断路器，包括数据采集单元、监控单元和执行单元，监控单元包括集成边缘分析算法的第一中央处理器、第二中央处理器和计量电路，数据采集单元与计量电路连接，第一中央处理器分别与第二中央处理器和计量电路电性连接，第二中央处理器与执行单元连接。本实用新型设置集成边缘分析算法的第一中央处理器，融入物联网边缘计算，提高断路器的智能决策性能，有效降低上位机计算负载，减缓数据传输给网络带宽的压力，提高数据处理效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及断路器技术领域，特别是指一种基于边缘分析技术的智能断路器。
背景技术
断路器是在正常或故障情况下接通或断开电路的专用电器，是电网最重要的安全保护设备。相对于静止的变压器、电抗器、电容器等电气设备，断路器要在频繁的正常分合闸和故障时切断中保证正确的动作。
电网的数据会随着用电设施和用户时间段产生一定范围内的波动，所以需要断路器根据实际情况判断是否需要分合闸和故障时切断电路。然而现有技术中的断路器的参数设置是在出厂时默认设置或者由上位机集中进行控制设置，电网中各种电气设备数量较多，若由上位机统一集中管理，会增加上位机的工作量，且延长相应时间，所以需要一种能够基于边缘算法技术进行自适应调整的智能断路器。
实用新型内容
本实用新型提出一种基于边缘分析技术的智能断路器，解决了现有技术中断路器的参数设置是在出厂时默认设置或者由上位机集中进行控制设置，电网中各种电气设备数量较多，若由上位机统一集中管理，会增加上位机的工作量，且延长相应时间的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种基于边缘分析技术的智能断路器，包括数据采集单元、监控单元和执行单元，所述监控单元包括集成边缘分析算法的第一中央处理器、第二中央处理器和计量电路，所述数据采集单元与所述计量电路连接，所述第一中央处理器分别与所述第二中央处理器和计量电路电性连接，所述第二中央处理器与所述执行单元连接。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述数据采集单元包括电压采样电路、电流采样电路、漏电流检测电路和温度测量电路，分别将电压、电流、漏电流检测数据和温度测量数据经计量电路发送给所述第一中央处理器。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述电压采样电路采用电压采样电阻构成。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述电流采样电路采用电流互感器或锰铜片构成。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述执行单元包括分合闸微电机、脱扣微电机、手动/自动转换开关和指示灯，所述第二中央处理器分别输出控制信号给所述分合闸微电机、脱扣微电机和指示灯，所述手动/自动转换开关发送控制信号给所述第二中央处理器。
作为本实用新型的一个优选实施例，还包括与所述第一中央处理器电性连接的下位机通信电路和上位机通信电路。
作为本实用新型的一个优选实施例，所述下位机通信电路为RS485通信电路，所述上位机通信电路采用TCP/IP通信电路、RS485通信电路、NB-IoT通信电路、4G通信电路、5G通信电路、HPLC通信电路、Zigbee通信电路或LRAWAN通信电路。
作为本实用新型的一个优选实施例，还包括电源电路，所述电源电路为AC220V/12V转换电路或连接外部直流12V电源的接口电路。
本实用新型的有益效果在于：设置集成边缘分析算法的第一中央处理器，融入物联网边缘计算，提高断路器的智能决策性能，有效降低上位机计算负载，减缓数据传输给网络带宽的压力，提高数据处理效率。
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种基于边缘分析技术的智能断路器一个实施例的原理框图；
图2为本实用新型一种基于边缘分析技术的智能断路器一个实施例的电气原理图；
图3为第一中央处理器和第二中央处理器的电路原理图；
图4为计量电路的电路原理图。
图中，1-数据采集单元；2-监控单元；201-第一中央处理器；202-第二中央处理器；203-计量电路；3-执行单元。
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、完整地描述，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作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。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1-图4所示，本实用新型提出了一种基于边缘分析技术的智能断路器，包括数据采集单元1、监控单元2和执行单元3，监控单元2包括集成边缘分析算法的第一中央处理器201、第二中央处理器202和计量电路203，数据采集单元1与计量电路203连接，第一中央处理器201分别与第二中央处理器202和计量电路203电性连接，第二中央处理器202与执行单元3连接。
第一中央处理器201和第二中央处理器202可采用MCU芯片构成，第一中央处理器201用于收集电路中的监测数据，实现边缘计算、就地处理、数据上传至通信管理模块功能。第二中央处理器202用于控制断路器能够及时合分闸以及故障时断开电路。第一中央处理器201集成的边缘分析算法为现有技术，不再赘述。计量电路203采用电量计量芯片构成，用于对电路参数进行计量。
数据采集单元1包括电压采样电路、电流采样电路、漏电流检测电路和温度测量电路，分别将电压、电流、漏电流检测数据和温度测量数据经计量电路203发送给第一中央处理器201。电压采样电路采用电压采样电阻构成。电流采样电路采用电流互感器或锰铜片构成。漏电流检测电路采用漏电流传感器构成，温度测量电路为第一中央处理器201自带电路。
执行单元3包括分合闸微电机、脱扣微电机、手动/自动转换开关和指示灯，第二中央处理器202分别输出控制信号给分合闸微电机、脱扣微电机和指示灯，手动/自动转换开关发送控制信号给第二中央处理器202。指示灯可用于分别对分合闸、脱扣、手动/自动转换的工作状态进行指示。脱扣微电机的最短脱扣时间15ms。
本实用新型还包括与第一中央处理器201电性连接的下位机通信电路和上位机通信电路。下位机通信电路为RS485通信电路，上位机通信电路采用TCP/IP通信电路、RS485通信电路、NB-IoT通信电路、4G通信电路、5G通信电路、HPLC通信电路、Zigbee通信电路或LRAWAN通信电路。下位机通信电路可以用于实现多个断路器之间的数据传输。上位机通信电路用于实现断路器与上级监控平台的数据交互。
本实用新型还包括电源电路，电源电路为AC220V/12V转换电路或连接外部直流12V电源的接口电路，也可同时设置，由用户自定义选择供电方式。
本实用新型设置集成边缘分析算法的第一中央处理器201，融入物联网边缘计算，提高断路器的智能决策性能，有效降低上位机计算负载，减缓数据传输给网络带宽的压力，提高数据处理效率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：包括数据采集单元、监控单元和执行单元，所述监控单元包括集成边缘分析算法的第一中央处理器、第二中央处理器和计量电路，所述数据采集单元与所述计量电路连接，所述第一中央处理器分别与所述第二中央处理器和计量电路电性连接，所述第二中央处理器与所述执行单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：所述数据采集单元包括电压采样电路、电流采样电路、漏电流检测电路和温度测量电路，分别将电压、电流、漏电流检测数据和温度测量数据经计量电路发送给所述第一中央处理器。
3.根据权利要求2所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：所述电压采样电路采用电压采样电阻构成。
4.根据权利要求2所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：所述电流采样电路采用电流互感器或锰铜片构成。
5.根据权利要求1所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：所述执行单元包括分合闸微电机、脱扣微电机、手动/自动转换开关和指示灯，所述第二中央处理器分别输出控制信号给所述分合闸微电机、脱扣微电机和指示灯，所述手动/自动转换开关发送控制信号给所述第二中央处理器。
6.根据权利要求1所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：还包括与所述第一中央处理器电性连接的下位机通信电路和上位机通信电路。
7.根据权利要求6所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：所述下位机通信电路为RS485通信电路，所述上位机通信电路采用TCP/IP通信电路、RS485通信电路、NB-IoT通信电路、4G通信电路、5G通信电路、HPLC通信电路、Zigbee通信电路或LRAWAN通信电路。
8.根据权利要求1所述的一种基于边缘分析技术的智能断路器，其特征在于：还包括电源电路，所述电源电路为AC220V/12V转换电路或连接外部直流12V电源的接口电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922486035.1U CN211209269U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种基于边缘分析技术的智能断路器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922486035.1U CN211209269U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种基于边缘分析技术的智能断路器 |
Publications (1)
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| CN211209269U true CN211209269U (zh) | 2020-08-07 |
Family
ID=71882591
Family Applications (1)
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| CN201922486035.1U Active CN211209269U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种基于边缘分析技术的智能断路器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211209269U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112563083A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-26 | 中国电力科学研究院有限公司 | 基于开放协议的物联化智能断路器实现装置、方法和系统 |
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922486035.1U patent/CN211209269U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112563083A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-03-26 | 中国电力科学研究院有限公司 | 基于开放协议的物联化智能断路器实现装置、方法和系统 |
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