CN216530718U - 一种智能配电柜综合测控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及配电柜测控领域，尤其涉及一种智能配电柜综合测控系统。本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够远程控制、远程监测、远程调参，使配电柜具有远程控制和输入输出状态实时检测、故障实时告警，从而解决配电柜工作不正常无法及时发现的智能配电柜综合测控系统。一种智能配电柜综合测控系统，包括有通讯单元、主控模块、数据采集单元、电源转换单元、控制输出单元、扩展模块、其他外围、液晶触摸显示器和手动触发开关。通讯单元与主控模块之间双向通讯连接；数据采集单元输出端与主控模块电连接；电源转换单元输出端与主控模块电连接；控制输出单元与主控模块电连接；扩展模块与主控模块双向连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电柜测控领域，尤其涉及一种智能配电柜综合测控系统。
背景技术
传统配电柜只有基础定时开关和本地手工控制，不具备远程控制、远程状态监测功能，在配电柜发生故障后不能及时处理，因配电柜故障处理不及时而引起的损失，因此亟需研发一种能够远程控制、远程监测、远程调参，使配电柜具有远程控制和输入输出状态实时检测、故障实时告警，从而解决配电柜工作不正常无法及时发现的智能配电柜综合测控系统。
实用新型内容
本实用新型为了克服传统配电柜只有基础定时开关和本地手工控制，不具备远程控制、远程状态监测功能，在配电柜发生故障后不能及时处理的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够远程控制、远程监测、远程调参，使配电柜具有远程控制和输入输出状态实时检测、故障实时告警，从而解决配电柜工作不正常无法及时发现的智能配电柜综合测控系统。
本实用新型由以下具体技术手段所达成：
一种智能配电柜综合测控系统，包括有包括通讯单元、主控模块、数据采集单元、电源转换单元、控制输出单元、扩展模块、其他外围、液晶触摸显示器和手动触发开关；通讯单元与主控模块之间双向通讯连接；数据采集单元输出端与主控模块电连接；电源转换单元输出端与主控模块电连接；控制输出单元与主控模块电连接；扩展模块与主控模块双向连接；其他外围与主控模块双向连接；液晶触摸显示屏与主控模块电连接；手动触发开关与主控模块电连接；通讯单元用于，向云端或移动端发送告警信息，可提供远程控制、查询和调参；主控模块用于，边缘计算、数据采集、数据处理、固件升级、远程通信；数据采集单元用于，采集配电柜中的电压、电流、功率和功耗，同时对电柜输出回路进行跳闸检测、漏电检测和温度检测；控制输出单元用于，对配电柜的输出进行控制；扩展模块使得配电柜更具扩展力；其他外围用于，给系统提供时间基准，数据加密和防电磁场干扰效果；液晶触摸显示器和手动触发开关用于，提供本地开关控制、状态查询及参数调整。
进一步的，所述通讯单元为4G、5G通信模组；可提供远程控制、查询、调参交互动作。
进一步的，所述主控模块为32位ARM单片；可实现各传感器驱动、数据接收、协议转换、边缘计算功能。
进一步的，所述数据采集单元包括电能采集电路、跳闸检测电路、漏电检测电路、温度检测电路和数字量检测电路；电能采集电路用于采集配电柜中的电压、电流、功率、功耗电参数；跳闸检测电路用于配电柜输出回路跳闸检测；漏电检测电路用于配电柜输出回路漏电检测；温度检测电路用于配电柜输出回路温度检测；通过电能采集电路、跳闸检测电路、漏电检测电路、温度检测电路及数字量检测电路可以帮助系统实现对配电柜的状态进行检测，在回路发生故障时可通过主控模块边缘计算算法识别故障类型并通过通讯单元向云端或手机短信发送告警信息。
进一步的，所述控制输出单元包括继电器和开关量输出；使用开关量输出电路和继电器输出电路，实现对配电柜的输出控制。
进一步的，所述扩展模块预留有RS485/CAN/LORA/ZIGBEE接口；预留多种有线无线通信模组接口，使得配电柜更具扩展力。
进一步的，所述电源转换单元可将DC9V转换为DC5V，或将DC5V转换为3.3V。
进一步的，所述其他外围包括EEPROM、RTC时钟、硬件看门狗芯片和硬件安全芯片；EEPROM起到防数据丢失的效果；RTC时钟为各种电子系统提供时间基准；硬件看门狗芯片防止单片机的工作时受到来自外界电磁场的干扰，防止各种寄存器和内存的数据混乱，导致程序指针错误，造成整个系统的陷入停滞状态；硬件安全芯片可独立进行密钥生成，存储密钥和特征数据，为电脑提供加密和安全认证服务，保护数据安全。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型达到了远程控制、远程监测、远程调参，使配电柜具有远程控制和输入输出状态实时检测、故障实时告警，从而解决配电柜工作不正常无法及时发现的效果。
附图说明
图1为本实用新型的系统框架图。
图2为本实用新型的系统结构图。
图3为本实用新型的电源转换电路图。
图4为本实用新型的电能采集电路图。
图5为本实用新型的32位ARM单片机线路图。
图6为本实用新型的单片机外围驱动电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
实施例
一种智能配电柜综合测控系统，如图1-6所示，包括有包括通讯单元、主控模块、数据采集单元、电源转换单元、控制输出单元、扩展模块、其他外围、液晶触摸显示器和手动触发开关；通讯单元与主控模块之间双向通讯连接；数据采集单元输出端与主控模块电连接；电源转换单元输出端与主控模块电连接；控制输出单元与主控模块电连接；扩展模块与主控模块双向连接；其他外围与主控模块双向连接；液晶触摸显示屏与主控模块电连接；手动触发开关与主控模块电连接。
工作原理：将本测控系统安装于配电柜内，系统包括数据采集单元，数据采集单元与主控模块电连接，采集配电柜中各项电参数，并将数据信息实时发送给主控模块；同时还包括控制输出单元，与主控模块电连接，控制输出单元包括继电器和开关量输出，通主控模块控制过继电器和开关量输出，实现对配电柜的输出控制；同时通讯单元与主控模块之间双向通讯连接，达到实现终端设备远程控制、监测、查询、调参交互操作；同时扩展模块还预留多种有线无线通信模组接口，达到提高配电柜扩展性的效果；其他外围还包括EEPROM、RTC时钟、硬件看门狗芯片和硬件安全芯片，达到为电子系统提供时间基准，数据加密和防电磁场干扰的效果；同时终端控制配有液晶触摸屏和手动触发开关，可提供本地开关控制、状态查询及参数调整。
其中，数据采集单元包括电能采集电路、跳闸检测电路、漏电检测电路、温度检测电路和数字量检测电路；通过电能采集电路，采集配电柜中的电压、电流、功率、功耗电参数；通过跳闸检测电路、漏电检测电路、电缆温度检测电路及数字量检测电路对配电柜内输出回路进行跳闸检测、漏电检测和温度检测；并将数据信息实时发送给主控模块，帮助系统实时了解配电柜支路输出状态；主控模块使用32位ARM单片机，可实现各传感器驱动、数据接收、协议转换、边缘计算功能；在回路发生故障时可通过边缘计算算法识别故障类型；在回路发生故障时可通过主控模块识别故障类型，并通过通讯单元向云端或手机短信发送告警信息；达到故障实时告警的能效果，减少了人工巡检的成本，避免因配电柜故障处理不及时而引起的损失。
虽然已经参照示例性实施方式详细描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可在不脱离本公开的范围的情况下对其进行各种修改和改变。
Claims (8)
1.一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，包括有包括通讯单元、主控模块、数据采集单元、电源转换单元、控制输出单元、扩展模块、其他外围、液晶触摸显示器和手动触发开关；通讯单元与主控模块之间双向通讯连接；数据采集单元输出端与主控模块电连接；电源转换单元输出端与主控模块电连接；控制输出单元与主控模块电连接；扩展模块与主控模块双向连接；其他外围与主控模块双向连接；液晶触摸显示屏与主控模块电连接；手动触发开关与主控模块电连接；通讯单元用于，向云端或移动端发送告警信息，可提供远程控制、查询、调参；主控模块用于，边缘计算、数据采集、数据处理、固件升级、远程通信；数据采集单元用于，采集配电柜中的电压、电流、功率和功耗，同时对电柜输出回路进行跳闸检测、漏电检测和温度检测；控制输出单元用于，对配电柜的输出进行控制；扩展模块使得配电柜更具扩展力；其他外围用于，给系统提供时间基准，数据加密和防电磁场干扰效果；液晶触摸显示器和手动触发开关用于，提供本地开关控制、状态查询及参数调整。
2.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述通讯单元为4G、5G通信模组。
3.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述主控模块为32位ARM单片机。
4.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述数据采集单元包括电能采集电路、跳闸检测电路、漏电检测电路、温度检测电路和数字量检测电路；电能采集电路用于采集配电柜中的电压、电流、功率、和功耗；跳闸检测电路用于配电柜输出回路跳闸检测；漏电检测电路用于配电柜输出回路漏电检测；温度检测电路用于配电柜输出回路温度检测。
5.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述控制输出单元包括继电器和开关量输出。
6.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述扩展模块预留有RS485/CAN/LORA/ZIGBEE接口。
7.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述电源转换单元可将DC9V转换为DC5V，或将DC5V转换为3.3V。
8.根据权利要求1所述的一种智能配电柜综合测控系统，其特征在于，所述其他外围包括EEPROM、RTC时钟、硬件看门狗芯片和硬件安全芯片；EEPROM起到防数据丢失的效果；RTC时钟为各种电子系统提供时间基准；硬件看门狗芯片防止单片机工作时受到来自外界电磁场的干扰；硬件安全芯片可独立进行密钥生成，存储密钥和特征数据。
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2021
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