CN216210622U - 一种用于电网的测控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力监控技术领域,公开了一种用于电网的测控终端，包括电力参数检测单元、MCU、人机交互单元、数字输入单元和数字输出单元、运算处理单元、无线通信单元、信息处理单元和参数检测单元，运算处理单元分别与MCU和无线通信单元电连接，参数检测单元用于检测电力控制柜的状态参数并将检测数据发送给信息处理单元，信息处理单元与运算处理单元电连接，在实际使用时，本实用新型通过在现有测控终端的基础上增加运算处理单元、无线通讯单元、信息处理单元和参数检测单元来对电力控制柜的相关参数进行检测和无线发送，实现了电力控制柜的状态检测。

Description

一种用于电网的测控终端

技术领域

本实用新型涉及电力监控技术领域，具体涉及一种用于电网的测控终端。

背景技术

目前在电力系统的各个监控和控制节点处都会在电力控制柜中不值测控终端，测控终端中的MCU即单片机通过电压检测传感器和电流检测传感器获取电力线路上的电压大小和电流大小，然后在电力上的电压或者电流出现异常时及时驱动继电器断开外围线路。然而现有测控终端虽然实现了电力监控保护，但是不能对电力控制柜中的状态参数例如温度、气压和局部放电进行检测，另外电力控制柜中的温度、气压和局部放电在检测到后也需要传输到平台上进行显示。由于电力监控对响应速度有要求，在MCU已经负责电压和电流监控、输出控制时，如果再让MCU去监控电力控制柜中的温度、气压和局部放电等参数，无疑会增加MCU的运行任务量，降低运行速度，除此之外MCU的接口也不能同时满足电力线路和电力控制柜的监控需求。

实用新型内容

鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种用于电网的测控终端，能对电力控制柜中的参数进行检测。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于电网的测控终端，包括电力参数检测单元、MCU、人机交互单元、数字输入单元、数字输出单元、运算处理单元、无线通信单元、信息处理单元和参数检测单元，所述MCU分别与所述电力参数检测单元、人机交互单元、数字输入单元和数字输出单元电连接，所述运算处理单元分别与所述MCU和无线通信单元电连接，所述参数检测单元用于检测电力控制柜的状态参数并将检测数据发送给信息处理单元，所述信息处理单元与所述运算处理单元电连接。

在某种实施方式中，所述参数检测单元包括温度传感器、气压传感器和局部放电传感器中的至少一个传感器，所述信息处理单元包括与所述参数检测单元中的每种类型的传感器相对应的子处理单元。

在某种实施方式中，所述运算处理单元还电连接有至少一路以太网接口和至少一路串口接口。

在某种实施方式中，本实用新型还包括箱体和分别设置在箱体内的采样电路板、控制电路板、输出电路板、交互电路板和检测电路板；所述人机交互单元设置在所述交互电路板上，所述箱体的正面开设有与所述人机交互单元的交互组件相对应的开孔；所述电力参数检测单元设置在所述采样电路板上；所述MCU、数字输入单元和数字输出单元的光耦驱动单元均设置在控制电路板上；所述数字输出单元的继电器设置在所述输出电路板上；所述运算处理单元、无线通信单元、串口接口和信息处理单元均设置在所述检测电路板。

在某种实施方式中，所述采样电路板上还设有交互端子、温湿度测量单元和背板连接端子，所述电力参数检测单元中的信号输入端和温湿度测量单元的信号输入端均与所述交互端子电连接，所述电力检测单元中的信号输出端和温湿度检测单元的信号输出端均与所述背板连接端子电连接；

所述控制电路板上设有滤波单元、AD转换单元、第二交互端子和第二背板连接端子，所述第二背板连接端子与所述滤波单元的信号输入端电连接，所述滤波单元的信号输出端与所述AD转换单元电连接，所述AD转换单元与所述MCU电连接，所述数字输入单元的信号输入端与所述第二交互端子电连接，所述数字输入单元的信号输出端与所述MCU电连接，所述MCU与所述光耦驱动单元的信号输入端电连接，所述光耦驱动单元的信号输出端与所述第二背板连接端子电连接；

所述输出电路板上设有电源单元、第三交互端子和第三背板连接端子，所述电源单元用于将电力线路上的电压转换为供电电压，所述电源单元的输入端和所述继电器的开关触点分别与所述第三交互端子电连接，所述电源单元的电压输出端和所述继电器的控制线圈的接线端分别与所述第三背板连接端子电连接。

所述人机交互单元包括按键、指示灯和显示屏，所述交互电路板上还设有第四背板连接端子，所述显示屏的接线端、按键的接线端和指示灯的接线端均与所述第四背板连接端子电连接；

所述检测电路板上设有第五交互端子和第五背板连接端子，所述运算处理单元的交互端子和串口接口均与所述第五背板连接端子电连接，所述第五交互端子与所述信息处理单元的信号输入端电连接。

在某种实施方式中，所述箱体内还设有转接电路板，所述转接电路板上设有与所述背板连接端子、第二背板连接端子、第三背板连接端子、第四背板连接端子和第五背板连接端子相对应的转接端子。

在某种实施方式中，所述箱体左面的内壁和右面的内壁开设有多个凹槽，所述采样电路板、控制电路板、输出电路板和检测电路板分别卡入到不同的凹槽中。

在某种实施方式中，所述采样电路板远离所述箱体正面的一端连接有第一盖板，所述第一盖板上设有交互接头座，所述交互接头座与所述交互端子电连接，所述控制电路板远离所述箱体的一面连接有第二盖板，所述第二盖板上设有第二交互接头座，所述第二交互接头座与所述第二交互端子电连接，所述输出电路板远离所述箱体正面的一端连接有第三盖板，所述第三盖板上设有第三交互接头座，所述第三交互接头座与所述第三交互端子电连接；所述检测电路板远离所述箱体正面的一端连接有第五盖板，所述第五盖板上设有第五交互接头座，所述第五交互接头座与所述第五交互端子电连接；所述第一盖板、第二盖板、第三盖板和第五盖板盖住所述箱体的背面。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：通过在现有测控终端的基础上增加运算处理单元、无线通讯单元、信息处理单元和参数检测单元来对电力控制柜的相关参数进行检测和无线发送，实现了电力控制柜的状态检测，另外通过将本实用新型的不同电路单元设置在不同的电路板上、通过箱体内部转接电路板来实现不同电路板之间的信号交互，以及让这些电路板卡在箱体上开设的凹槽中，便于安装和维护，方便使用。

附图说明

图1为实施例中的本实用新型的硬件结构示意图；

图2为实施例中的交互电路板的电路组成示意图；

图3为实施例中的控制电路板的电路组成示意图；

图4为实施例中的输出电路板的电路组成示意图；

图5为实施例中的检测电路板的电路组成示意图；

图6为实施例中的采样电路板的电路组成示意图；

图7为实施例中的箱体的正面结构示意图；

图8为实施例中的箱体内开设的凹槽的结构示意图；

图9为实施例中的第一盖板、第二盖板、第三盖板和第五盖板的结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种用于电网的测控终端，包括电力参数检测单元、滤波单元、AD转换单元、MCU、人机交互单元、晶振、FLASH、RAM、数字输入单元、数字输出单元、运算处理单元、无线通信单元、信息处理单元、参数检测单元、以太网接口、串口接口和电源单元。

其中电源单元用于将电力线路上的电压转换为供电电压，并向MCU和运算处理单元供电。

其中，电力参数检测单元与滤波单元电连接，滤波单元对电力参数检测单元的输出信号进行滤波，滤波单元与AD转换单元电连接，AD转换单元将滤波单元的输出信号进行AD转换，MCU读取AD转换单元转换的数字量信号；MCU还分别与人机交互单元、数字输入单元、数字输出单元、晶振、FLASH和RAM电连接，晶振用来向MCU提供时钟信号，MCU通过FLASH和RAM存储数据。

在实际使用时，电力参数检测单元包括电压互感器和电流互感器，电压互感器的数量、滤波单元的路数和AD转换单元的转换通道可以根据实际电力监控需求确定。常用地，通常使用六个电流互感器和四个电压互感器来监控三相电的电压和电流参数。

其中，运算处理单元分别与MCU和无线通信单元电连接，参数检测单元用于检测电力控制柜的状态参数并将检测数据发送给信息处理单元，信息处理单元与运算处理单元电连接。

在实际使用时，参数检测单元包括温度传感器、气压传感器和局部放电传感器中的至少一个传感器，所述信息处理单元包括与所述参数检测单元中的每种类型的传感器相对应的子处理单元。具体地，当参数检测单元只有温度传感器时，信息处理单元只有温度子处理单元，温度子处理单元将温度传感器检测的数据通过串口通讯发送给运算处理单元，在实际使用时，温度子处理单元可以采用型号为WSTM-WSR-SC15A的模块。同样地，当参数检测单元包括气压传感器或者局部放电传感器时，信息处理单元包括气压子处理单元或者局部放电子处理单元，气压子处理单元或者局部放电子处理单元将气压传感器或者局部放电传感器的检测数据通过串口通讯发送给运算处理单元。

在实际使用时，运算处理单元可以通过无线通信单元将参数检测单元的检测数据发送到云平台上进行显示。其中，运算处理单元可以是NB-lOT通信模块。

具体地，本实施例中，运算处理单元还电连接有至少一路以太网接口和至少一路串口接口。在实际使用时，运算处理单元通过以太网接口可以与上位机进行通讯，或者通过以太网来对本实用新型进行调试。运算处理单元通过串口接口与外围装置进行通讯，方便本实用新型与外围装置的交互。

具体地，本实施例中，运算处理单元可以采用Cortex-A8LINUX系统通讯处理器。

在实际使用时，本实用新型在现有测控终端的基础上增加运算处理单元、无线通讯单元、信息处理单元和参数检测单元来对电力控制柜的相关参数进行检测和无线发送，实现了电力控制柜的状态检测。

由于电子元器件的增加，则承载电子元器件的电路板的尺寸也会增加，相应地也需要更大的安装空间，另外如果将所有电路设置在同一块电路板上，会增加后期的运维成本。基于此，本实用新型还包括箱体5和分别设置在箱体5内的采样电路板、控制电路板、输出电路板、交互电路板和检测电路板。

具体地，人机交互单元设置在交互电路板上，箱体5的正面开设有与人机交互单元的交互组件相对应的开孔，参照图2，本实施例中人机交互单元包括显示屏、按键和指示灯，如图7所示，相应地，箱体5的正面开设有显示孔2、九个灯孔3，箱体5正面其余的开孔为按键孔，显示屏、指示灯和按键分别在对应的开孔中；另外交互电路板上还设有第四背板连接端子，显示屏的接线端、按键的接线端和指示灯的接线端均与第四背板连接端子电连接。

如图3所示，MCU、数字输入单元、滤波单元、AD转换单元、数字输出单元的光耦驱动单元均设置在控制电路板上，另外控制电路板上还设有第二交互端子和第二背板连接端子，第二背板连接端子与滤波单元的信号输入端电连接，数字输入单元的信号输入端与第二交互端子电连接，数字输入单元的信号输出端与MCU电连接，MCU与光耦驱动单元的信号输入端电连接，光耦驱动单元的信号输出端与第二背板连接端子电连接。在实际使用时，外部输入信号通过第二交互端子输入到数字输入单元。

如图4所示，数字输出单元的继电器设置在输出电路板上，输出电路板上设有电源单元、第三交互端子和第三背板连接端子，电源单元的输入端和继电器的开关触点分别与第三交互端子电连接，电源单元的电压输出端和继电器的控制线圈的接线端分别与第三背板连接端子电连接。在实际使用时，将外围线路连接至第三交互端子上，通过继电器的控制线圈动作可以控制外围线路的通断；在实际使用时，将电源接到第三交互端子上，电源单元将电源转换为供电电压。

如图5所示，运算处理单元、无线通信单元、以太网接口、串口接口和信息处理单元均设置在检测电路板上，检测电路板上还设有第五交互端子和第五背板连接端子，运算处理单元的交互端子和串口接口均与第五背板连接端子电连接，第五交互端子与信息处理单元的信号输入端电连接，在实际使用时运算处理单元通过第五交互端子与外界进行交互，参数检测单元中的传感器经过第五交互端子输入到信息处理单元进行处理。

如图6所示，电力参数检测单元设置在采样电路板上；采样电路板上还设有交互端子、温湿度测量单元和背板连接端子，电力参数检测单元中的信号输入端和温湿度测量单元的信号输入端均与交互端子电连接，电力参数检测单元中的信号输出端和温湿度检测单元的信号输出端均与背板连接端子电连接。

需要注意的是，以上所有电路板中的交互端子并不限于某一种端子，交互端子主要用来和外界进行交互的，例如接收外围输入的数字信号的端子、输出数字信号的端子、与外围电源连接的端子、控制外围器件通断的端子和通讯端子均可作为交互端子。

具体地，本实施例中，箱体5内还设有转接电路板，转接电路板上设有与背板连接端子、第二背板连接端子、第三背板连接端子、第四背板连接端子和第五背板连接端子相对应的转接端子。在实际使用时，背板连接端子、第二背板连接端子、第三背板连接端子、第四背板连接端子和第五背板连接端子通过插线与对应的转接端子电连接，通过转接板来实现本实用新型的所有电路的电连接。

如图8所示，本实施例中，箱体5左面的内壁和右面的内壁开设有多个凹槽4，采样电路板、控制电路板、输出电路板和检测电路板分别卡入到不同的凹槽中。

如图9所示，本实施例中，采样电路板远离箱体5正面的一端连接有第一盖板6，所述第一盖板6上设有交互接头座，交互接头座包括以太网接头座10和串口接头座11，交互接头座与交互端子电连接；

控制电路板远离箱体5的一面连接有第二盖板8，第二盖板8上设有第二交互接头座，第二交互接头座与第二交互端子电连接；

输出电路板远离箱体5正面的一端连接有第三盖板7，第三盖板7上设有第三交互接头座，第三交互接头座与第三交互端子电连接；

检测电路板远离箱体5正面的一端连接有第五盖板9，第五盖板9上设有第五交互接头座，第五交互接头座与第五交互端子电连接；第一盖板6、第二盖板8、第三盖板7和第五盖板9盖住箱体5的背面。

在实际使用时，将采样电路板、控制电路板、输出电路板、交互电路板和检测电路板卡入到不同的凹槽4中，省去了电路板的安装，另外采样电路板、控制电路板、输出电路板、交互电路板和检测电路板通过转接板进行交互，而不是直接在一块电路板上，当某一块电路板出现异常时，可以将出现异常的电路板更换掉，方便维护。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种用于电网的测控终端，包括电力参数检测单元、MCU、人机交互单元、数字输入单元和数字输出单元，所述MCU分别与所述电力参数检测单元、人机交互单元、数字输入单元和数字输出单元电连接，其特征在于，还包括运算处理单元、无线通信单元、信息处理单元和参数检测单元，所述运算处理单元分别与所述MCU和无线通信单元电连接，所述参数检测单元用于检测电力控制柜的状态参数并将检测数据发送给信息处理单元，所述信息处理单元与所述运算处理单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，所述参数检测单元包括温度传感器、气压传感器和局部放电传感器中的至少一个传感器，所述信息处理单元包括与所述参数检测单元中的每种类型的传感器相对应的子处理单元。

3.根据权利要求2所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，所述运算处理单元还电连接有至少一路以太网接口和至少一路串口接口。

4.根据权利要求3所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，还包括箱体和分别设置在箱体内的采样电路板、控制电路板、输出电路板、交互电路板和检测电路板；所述人机交互单元设置在所述交互电路板上，所述箱体的正面开设有与所述人机交互单元的交互组件相对应的开孔；所述电力参数检测单元设置在所述采样电路板上；所述MCU、数字输入单元和数字输出单元的光耦驱动单元均设置在控制电路板上；所述数字输出单元的继电器设置在所述输出电路板上；所述运算处理单元、无线通信单元、串口接口和信息处理单元均设置在所述检测电路板。

5.根据权利要求4所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，所述采样电路板上还设有交互端子、温湿度测量单元和背板连接端子，所述电力参数检测单元中的信号输入端和温湿度测量单元的信号输入端均与所述交互端子电连接，所述电力参数检测单元中的信号输出端和温湿度检测单元的信号输出端均与所述背板连接端子电连接；

所述控制电路板上设有滤波单元、AD转换单元、第二交互端子和第二背板连接端子，所述第二背板连接端子与所述滤波单元的信号输入端电连接，所述滤波单元的信号输出端与所述AD转换单元电连接，所述AD转换单元与所述MCU 电连接，所述数字输入单元的信号输入端与所述第二交互端子电连接，所述数字输入单元的信号输出端与所述MCU电连接，所述MCU与所述光耦驱动单元的信号输入端电连接，所述光耦驱动单元的信号输出端与所述第二背板连接端子电连接；

所述输出电路板上设有电源单元、第三交互端子和第三背板连接端子，所述电源单元用于将电力线路上的电压转换为供电电压，所述电源单元的输入端和所述继电器的开关触点分别与所述第三交互端子电连接，所述电源单元的电压输出端和所述继电器的控制线圈的接线端分别与所述第三背板连接端子电连接；

所述人机交互单元包括按键、指示灯和显示屏，所述交互电路板上还设有第四背板连接端子，所述显示屏的接线端、按键的接线端和指示灯的接线端均与所述第四背板连接端子电连接；所述检测电路板上设有第五交互端子和第五背板连接端子，所述运算处理单元的交互端子和串口接口均与所述第五背板连接端子电连接，所述第五交互端子与所述信息处理单元的信号输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，所述箱体内还设有转接电路板，所述转接电路板上设有分别与所述背板连接端子、第二背板连接端子、第三背板连接端子、第四背板连接端子和第五背板连接端子相对应的转接端子。

7.根据权利要求6所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，所述箱体左面的内壁和右面的内壁开设有多个凹槽，所述采样电路板、控制电路板、输出电路板和检测电路板分别卡入到不同的凹槽中。

8.根据权利要求7所述的一种用于电网的测控终端，其特征在于，所述采样电路板远离所述箱体正面的一端连接有第一盖板，所述第一盖板上设有交互接头座，所述交互接头座与所述交互端子电连接，所述控制电路板远离所述箱体的一面连接有第二盖板，所述第二盖板上设有第二交互接头座，所述第二交互接头座与所述第二交互端子电连接，所述输出电路板远离所述箱体正面的一端连接有第三盖板，所述第三盖板上设有第三交互接头座，所述第三交互接头座与所述第三交互端子电连接；所述检测电路板远离所述箱体正面的一端连接有第五盖板，所述第五盖板上设有第五交互接头座，所述第五交互接头座与所述第五交互端子电连接；所述第一盖板、第二盖板、第三盖板和第五盖板盖住所述箱体的背面。

Images