CN216362309U - 一种配电房设备的安全监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种配电房设备的安全监测装置，所述安全监测装置包括数据采集终端、监测主控终端以及安全传输终端；数据采集终端包括安装在配电房的变压器出线侧的第一采集终端，以及安装在配电箱开关设备上的第二采集终端；安全传输终端包括第一传输模块以及第二传输模块；监测主控终端包括单片机与传输通道选择模块，单片机的输入端分别连接第一采集终端和第二采集终端，单片机的输出端连接所述传输通道选择模块的输入端，传输通道选择模块的输出端分别连接第一传输模块和第二传输模块。本实用新型能够有选择地为安全等级较高的电力设备产生的运行数据进行加密传输，降低了配电过程中数据传输产生的安全隐患。

Description

一种配电房设备的安全监测装置

技术领域

本实用新型属于配电房设备监测领域，尤其涉及一种配电房设备的安全监测装置。

背景技术

配电房是指带有低压负荷的室内配电场所，通常在配电房中部署有配电箱和变压器等电力设备，以实现为不同配电区域的低压用户配送电能的目的。因此，为了保障配电房的正常运行，对电力设备的安全监测成为了重要的保障措施，通常需要采集电力设备运行时产生的数据以确保电力设备的运行安全。为了避免这些数据在上传监测平台的网络传输过程中被恶意泄漏的风险，现有技术通常选择采用一系列加密算法以实现数据的加密传输。

但这种加密传输仍存在一定弊端，配电房监测的实际应用中并非所有数据都需要加密传输，将所有数据无差别的加密可能在一定程度上影响数据的传输效率，导致对于原本无需加密的数据，也需要监测平台对其解密后才能进行后续的处理，对配电房的数据监测造成不便。并且为了实现数据加密传输通常需要在配电房中增设特定的加密传输通道，并将需要数据加密的电力设备连接至加密传输通道上，一旦配电房中的电力设备的线路发生改变，或者数据的加密需求发生改变，都需要重新对电力设备与加密传输通道之间的连接线路进行调整，因此增加了线路改造成本，降低了加密传输的灵活性。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提出了一种配电房设备的安全监测装置，所述配电房内设置有对应不同配电区域的配电箱和变压器，所述安全监测装置包括数据采集终端、监测主控终端以及安全传输终端；

所述数据采集终端包括安装在配电房的变压器出线侧的第一采集终端，以及安装在配电箱开关设备上的第二采集终端；

所述安全传输终端包括第一传输模块以及第二传输模块，所述第一传输模块为非加密传输模块，所述第二传输模块为加密传输模块；

所述监测主控终端包括单片机与传输通道选择模块，所述单片机的输入端分别连接第一采集终端和第二采集终端，所述单片机的输出端连接所述传输通道选择模块的输入端，所述传输通道选择模块的输出端分别连接第一传输模块和第二传输模块；

所述传输通道选择模块包括至少1个第一数据选择器、至少1个第二数据选择器以及外围逻辑电路，所述单片机的输出端分别连所述第一数据选择器和第二数据选择器的地址输入端与使能端，所述第一数据选择器和第二数据选择器的数据输入端均连接第一采集终端的输出端，所述第一数据选择器和第二数据选择器的数据输入端均连接第二采集终端的输出端，所述第一数据选择器的输出端经外围逻辑电路的或门连接第一传输模块，所述第二数据选择器的输出端经外围逻辑电路的或门连接第二传输模块。

可选的，所述第一采集终端用于采集变压器出线侧的电力数据。

可选的，所述第二采集终端用于采集开关设备的状态数据。

可选的，所述单片机用于接收第一采集终端、第二采集终端发送的数据，并通过向传输通道选择模块输出数据地址信号，控制数据的传输。

可选的，所述第一传输模块包括鉴权服务器以及网络通信模块；

所述鉴权服务器用于对第一采集终端和第二采集终端进行身份鉴定；

所述网络通信模块用于将采集的数据传输给监测平台的服务器。

可选的，所述第二传输模块包括鉴权服务器、加密模块以及网络通信模块；

所述鉴权服务器用于对第一采集终端和第二采集终端进行身份鉴定；

所述加密模块用于基于内置的加密算法，对采集的数据进行加密；

所述网络通信模块用于将加密后的数据传输给监测平台的服务器。

可选的，所述安全监测装置还包括环境信息采集终端，所述环境信息采集终端分别安装在配电箱的箱体内壁和箱体外壁上，用于监测配电箱的内部环境信息和外部环境信息。

可选的，所述环境信息采集终端包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器以及水浸传感器。

可选的，所述环境信息采集终端与所述监测主控终端连接，用于将采集到的环境数据发送给监测主控终端。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

本技术方案在监测主控终端中设置了单片机与传输通道选择模块，通过传输通道选择模块与单片机构成的选择电路，能够有选择地决定是否对电力设备产生的运行数据进行加密传输，在保证配电房的数据传输安全的同时，尽可能降低数据加密对监测效率的影响。

另外，通过本实用新型提出的传输通道选择模块的选择电路结构，即使配电房中电力设备的线路结构发生改变，仍然可以在不改变具有加密功能的传输通道的线路结构的情况下，满足原有的加密传输需求；工作人员也可以根据安全等级的变动，在无需改变电路连接结构的情况下，随时调整传输通道的选择机制，能够更灵活的为待传输的数据选择是否需要加密传输。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型实施例提出的一种配电房设备的安全监测装置的结构示意图；

图2为传输通道选择模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本实用新型的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本实用新型中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本实用新型中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本实用新型中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

如图1所示，本实施例提出了一种配电房设备的安全监测装置，所述配电房内设置有对应不同配电区域的配电箱和变压器，所述安全监测装置包括数据采集终端10、监测主控终端20以及安全传输终端30；

所述数据采集终端10包括安装在配电房的变压器出线侧的第一采集终端11，以及安装在配电箱开关设备上的第二采集终端12；

所述安全传输终端30包括第一传输模块31以及第二传输模块32，所述第一传输模块31为非加密传输模块，所述第二传输模块32为加密传输模块；

所述监测主控终端20包括单片机21与传输通道选择模块22，所述单片机21的输入端分别连接第一采集终端11和第二采集终端12，所述单片机21的输出端连接所述传输通道选择模块22的输入端，所述传输通道选择模块22的输出端分别连接第一传输模块31和第二传输模块32。

在本实施例中，第一采集终端11用于采集变压器出线侧的电力数据，所述第二采集终端12用于采集开关设备的状态数据。在本实施例中，可预先确定安全等级重要的变压器以及开关设备，本实施例通过监测主控终端20中的单片机21与传输通道选择模块22，为安全等级较高的变压器以及开关设备产生的运行数据选择具有加密功能的传输通道，从而降低了配电过程中数据传输产生的安全隐患。

具体的，在本实施例中，所述传输通道选择模块22包括至少1个第一数据选择器、至少1个第二数据选择器以及外围逻辑电路，所述单片机21的输出端分别连所述第一数据选择器和第二数据选择器的地址输入端与使能端，所述第一数据选择器和第二数据选择器的数据输入端均连接第一采集终端11的输出端，所述第一数据选择器和第二数据选择器的数据输入端均连接第二采集终端12的输出端，所述第一数据选择器的输出端经外围逻辑电路的或门连接第一传输模块31，所述第二数据选择器的输出端经外围逻辑电路的或门连接第二传输模块32。

所述单片机21用于接收第一采集终端11、第二采集终端12发送的数据，并通过向传输通道选择模块22输出数据地址信号，控制数据的传输。

数据选择器是一种根据给定的输入地址代码，从一组输入信号中选出指定的一个送至输出端的组合逻辑电路。以8选1数据选择器74LS151为例，选择控制端（地址输入端）为C～A，按二进制译码作为数据地址信号，从8个输入数据输入端D0～D7中，选择一个需要的数据送到输出端Y，G为使能端，低电平有效。

在本实施例中，根据数据采集终端的总数量确定一定数量的数据选择器进行扩展，并通过控制数据选择器的使能端实现第一传输模块31以及第二传输模块32的选择。

以16个数据采集终端为例，传输通道选择模块的数据选择器与外围电路如图2所示，首先用2片74LS151扩展成16选1的第一数据选择器，与外围逻辑电路共同组成选择电路L1，具体的，将选择电路L1中2片74LS151的输出端Y经或门共同连接第一传输模块31。再另外用2片74LS151扩展成16选1的第二数据选择器，与外围逻辑电路共同组成选择电路L2，将选择电路L2中2片74LS151的输出端Y经或门共同连接第一传输模块31。单片机21通过向74LS151的使能端发送低电平，实现第一传输模块31和第二传输模块32的选择，通过向74LS151的C～A端发送数据地址信号，确定要传输的数据。例如，以发送安全等级较高的某一断路器的状态数据为例，单片机将向选择电路L2中的2个使能端G发送低电平，同时向选择电路L2中的2组C～A端发送二进制的数据地址信号，选择电路L2中的16个输入数据输入端D0～D15分别连接各个第一采集终端和第二采集终端，将数据地址信号对应的数据输入端的数据发送给第二传输模块32，至此实现加密传输通道的选择。

通过上述传输通道选择模块22的选择电路结构，工作人员可以根据安全等级的变动，在无需改变电路连接结构，随时调整传输通道的选择机制，能够更灵活的为待传输的数据选择是否需要加密传输。

在本实施例中，所述第一传输模块31为无需加密传输的通道，所述第二传输模块32为需要加密传输的通道。

具体的，所述第一传输模块31包括鉴权服务器以及网络通信模块；所述鉴权服务器用于对第一采集终端11和第二采集终端12进行身份鉴定；所述网络通信模块用于将采集的数据传输给监测平台的服务器。

在本实施例中，第一传输模块31用于传输变压器出线侧的电力数据，即第一采集终端11采集到的数据。第一传输模块31根据接收到的数据的来源进行鉴权，具体的，接收到的数据绑定有第一采集终端11的设备ID信息，若鉴权服务器中存储的白名单中包含所述设备ID信息，则鉴权通过，将数据发送给监测平台的服务器。

所述第二传输模块32包括鉴权服务器、加密模块以及网络通信模块；所述鉴权服务器用于对第一采集终端11和第二采集终端12进行身份鉴定；所述加密模块用于基于内置的加密算法，对采集的数据进行加密；所述网络通信模块用于将加密后的数据传输给监测平台的服务器。

在本实施例中，第二传输模块32用于传输开关设备的状态数据，即第二采集终端12采集到的数据。第二传输模块32对接收的数据进行加密，具体的，所述加密算法为对称加密，再将加密后的数据发送给监测平台的服务器。

在本实施例中，所述安全监测装置还包括环境信息采集终端，所述环境信息采集终端分别安装在配电箱的箱体内壁和箱体外壁上，用于监测配电箱的内部环境信息和外部环境信息。所述环境信息采集终端包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器以及水浸传感器。

所述环境信息采集终端与所述监测主控终端连接，用于将采集到的环境数据发送给监测主控终端20。

为了全面实现配电房的安全监测，本实施例还设置了监测温度、湿度等环境信息的传感器，采集到配电箱的内部环境信息和外部环境信息，并且在本实施例中，监测主控终端20为内部环境信息和外部环境信息选择无需加密传输的通道，即通过第一传输模块31发送给监测平台的服务器。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，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 (9)

1.一种配电房设备的安全监测装置，所述配电房内设置有对应不同配电区域的配电箱和变压器，其特征在于，所述安全监测装置包括数据采集终端、监测主控终端以及安全传输终端；

所述数据采集终端包括安装在配电房的变压器出线侧的第一采集终端，以及安装在配电箱开关设备上的第二采集终端；

所述安全传输终端包括第一传输模块以及第二传输模块，所述第一传输模块为非加密传输模块，所述第二传输模块为加密传输模块；

所述监测主控终端包括单片机与传输通道选择模块，所述单片机的输入端分别连接第一采集终端和第二采集终端，所述单片机的输出端连接所述传输通道选择模块的输入端，所述传输通道选择模块的输出端分别连接第一传输模块和第二传输模块；

所述传输通道选择模块包括至少1个第一数据选择器、至少1个第二数据选择器以及外围逻辑电路，所述单片机的输出端分别连所述第一数据选择器和第二数据选择器的地址输入端与使能端，所述第一数据选择器和第二数据选择器的数据输入端均连接第一采集终端的输出端，所述第一数据选择器和第二数据选择器的数据输入端均连接第二采集终端的输出端，所述第一数据选择器的输出端经外围逻辑电路的或门连接第一传输模块，所述第二数据选择器的输出端经外围逻辑电路的或门连接第二传输模块。

2.根据权利要求1所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述第一采集终端用于采集变压器出线侧的电力数据。

3.根据权利要求1所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述第二采集终端用于采集开关设备的状态数据。

4.根据权利要求1所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述单片机用于接收第一采集终端、第二采集终端发送的数据，并通过向传输通道选择模块输出数据地址信号，控制数据的传输。

5.根据权利要求1所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述第一传输模块包括鉴权服务器以及网络通信模块；

所述鉴权服务器用于对第一采集终端和第二采集终端进行身份鉴定；

所述网络通信模块用于将采集的数据传输给监测平台的服务器。

6.根据权利要求1所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述第二传输模块包括鉴权服务器、加密模块以及网络通信模块；

所述鉴权服务器用于对第一采集终端和第二采集终端进行身份鉴定；

所述加密模块用于基于内置的加密算法，对采集的数据进行加密；

所述网络通信模块用于将加密后的数据传输给监测平台的服务器。

7.根据权利要求1所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述安全监测装置还包括环境信息采集终端，所述环境信息采集终端分别安装在配电箱的箱体内壁和箱体外壁上，用于监测配电箱的内部环境信息和外部环境信息。

8.根据权利要求7所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述环境信息采集终端包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器以及水浸传感器。

9.根据权利要求7所述的一种配电房设备的安全监测装置，其特征在于，所述环境信息采集终端与所述监测主控终端连接，用于将采集到的环境数据发送给监测主控终端。

Images