CN216721014U - 一种配电线路通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种配电线路通信装置，包括外壳，其具有置物腔和贯穿其前后两侧表面的导线通孔；电流监测模块，其装配在置物腔中，包括电流监测传感器、电流监测处理电路，电流监测传感器与电流监测处理电路连接；无线通信模块，包括无线组网电路板，无线组网电路板的输入端与电流监测处理电路的输出端连接；取能供电模块，包括电源控制模块、受控于电源控制模块的取能模块、电池，电池的供电端分别与电流监测模块的受电端、无线通信模块的受电端连接。本实用新型实施例提供的配电线路通信装置，集成通信组网、取电、体积小重量轻、可带电安装等优点于一体，体积较小，重量较轻，可带电安装，能够在线路以CT取能的方式给通信装置供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电技术领域，尤其是涉及一种集成通信组网、取电、体积小重量轻、可带电安装等优点于一体的配电线路通信装置。
背景技术
配电线路及其设备在电力系统中的占比越来越大，如南方电网各种类型的配电自动化终端装置超过100万台，配电线路长度近100万公里。目前，配电线路的通信方式主要是租用运营商的无线公网，通过嵌入式通信模块或者独立通信装置集成至配电终端当中，实现终端数据上传。
当前配电终端部署位置主要位于配电房、变压器或者各分支结点，能够实现关键结点的数据互通，但是在长距离的配电线路上，基本处于通信覆盖的盲区，无法实现业务接入，尤其是在边远地区，运营商信号覆盖不好，大多数业务也无法有效开展。
实用新型内容
本实用新型提供一种配电线路通信装置，以解决现有的配电线路存在通信盲区、取电困难等技术问题，本发明的通信装置集成通信组网、取电、体积小重量轻、可带电安装等优点于一体。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种配电线路通信装置，包括：
外壳，其具有置物腔和贯穿其前后两侧表面的导线通孔；
电流监测模块，其装配在所述置物腔中，包括电流监测传感器、电流监测处理电路，所述电流监测传感器的输出端与所述电流监测处理电路的输入端连接；
无线通信模块，其装配在所述置物腔中，包括无线组网电路板，所述无线组网电路板的输入端与所述电流监测处理电路的输出端连接；
取能供电模块，其装配在所述置物腔中，包括电源控制模块、取能模块、电池，所述电池受控于所述电源控制模块，所述电池的供电端分别与所述电流监测模块的受电端、所述无线通信模块的受电端连接。
作为优选方案，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体铰接；
所述上壳体的相对两侧各自设有第一穿线半孔，所述下壳体的相对两侧各自设有第二穿线半孔，所述第二穿线半孔与所述第一穿线半孔配对组成所述导线通孔。
作为优选方案，所述电流监测传感器为开合式罗氏线圈、绕线式罗氏线圈、PCB罗氏线圈的其中任一种。
作为优选方案，所述电流监测传感器为开合式罗氏线圈，所述开合式罗氏线圈包括相互对合连接的上半环形壳体和下半环形壳体，所述上半环形壳体和下半环形壳体之间在一端为铰轴连接；所述上半环形壳体和所述下半环形壳体上均缠绕线圈；
其中，所述上半环形壳体与所述上壳体固定连接，所述下半环形壳体与所述下壳体固定连接。
作为优选方案，所述取能模块为CT铁芯。
作为优选方案，所述电池为锂电池。
作为优选方案，所述无线组网电路板为WiFi组网电路板。
作为优选方案，所述无线组网电路板为ZigBee组网电路板。
作为优选方案，所述电流监测处理电路为电流采样电路板。
作为优选方案，所述上壳体与所述下壳体通过螺丝或卡扣进行固定。
相比于现有技术，本实用新型实施例提供了一种配电线路通信装置，具有如下有益效果：
1)改进为取电、通信组网一体化装置，克服了配电线路缺少通信功能的缺陷，能够实现业务接入，适用于长距离的配电线路。
2)通过取能装置克服现有技术采用太阳能供电容易出现供电不稳定的问题，不仅体积小、集成度高，而且供电稳定。
3)通过壳体结构设计，能够带电安装在配电线路上，克服了现有技术需停电施工导致施工复杂等缺陷。
4)能够实施监测线路导线电流，并通过无线组网电路板进行远程传输。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的配电线路通信装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中的配电线路通信装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中的配电线路通信装置的内部结构示意图；
图4是本实用新型实施例中的配电线路通信装置的电路原理图；
其中，说明书附图中的附图标记如下：
1、上壳体；2、下壳体；3、电流监测传感器；4、电流监测处理电路；5、无线组网电路板；6、取能模块；7、电池；8、电源控制模块。
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。
请参见图1至图4，本实用新型实施例提供了一种配电线路通信装置，包括：
外壳，其具有置物腔和贯穿其前后两侧表面的导线通孔；
电流监测模块，其装配在置物腔中，包括电流监测传感器3、电流监测处理电路4，电流监测传感器3的输出端与电流监测处理电路4的输入端连接；
无线通信模块，其装配在置物腔中，包括无线组网电路板5，无线组网电路板5的输入端与电流监测处理电路4的输出端连接；
取能供电模块，其装配在置物腔中，包括电源控制模块8、取能模块6、电池7，电池7受控于电源控制模块8，电池7的供电端分别与电流监测模块的受电端、无线通信模块的受电端连接。
在本实用新型实施例中，通过改进为取电、通信组网一体化装置，克服了配电线路缺少通信功能的缺陷，能够实现业务接入，适用于长距离的配电线路。其次，通过取能装置克服现有技术采用太阳能供电容易出现供电不稳定的问题，不仅体积小、集成度高，而且供电稳定。通过壳体结构设计，能够带电安装在配电线路上，克服了现有技术需停电施工导致施工复杂等缺陷。此外能够实施监测线路导线电流，并通过无线组网电路板5进行远程传输。
为了使结构设计合理化，外壳起到整体防护的功能，采用绝缘、防水材料制成，支持带电拆装，包括上壳体1和下壳体2，上壳体1与下壳体2铰接；上壳体1的相对两侧各自设有第一穿线半孔，下壳体2的相对两侧各自设有第二穿线半孔，第二穿线半孔与第一穿线半孔配对组成导线通孔。
电流监测传感器3为开合式罗氏线圈，开合式罗氏线圈包括相互对合连接的上半环形壳体和下半环形壳体，上半环形壳体和下半环形壳体之间在一端为铰轴连接；上半环形壳体和下半环形壳体上均缠绕线圈；其中，上半环形壳体与上壳体1固定连接，下半环形壳体与下壳体2固定连接。
可以理解的是，在将装置装配在配电线路上时，通过拧开螺丝或卡扣以打开上壳体1和上板环形壳体，从而便于导线放置在内，然后盖合上壳体1，拧紧螺丝或卡扣卡接固定，从而实现电装配，拆卸时同理。
在本实用新型实施例中，电流监测传感器3为开合式罗氏线圈、绕线式罗氏线圈、PCB罗氏线圈的其中任一种。
考虑到在配网输电线路上，通信和业务终端都需要低压电源才能正常工作，现有解决方案基本都依靠PT取电或者太阳能供电，存在PT取电装置体积较大，施工复杂，一般需要停电施工，无法在线路沿线广泛铺设等缺点。而且太阳能对阳光依赖性很强，供电不稳定。有鉴于此，本实用新型实施例中，取能模块6为CT铁芯，优选的，采用硅钢片，取能效果较好，当然的，为了缩小体积，也可以采用其他的铁芯。电池7为锂电池，例如18650锂电，其电压3.7-4.2V18650电池容量有多种，选取两种中上容量的典型参数，2300mA，3350mA，电压3.7V-4.2V，取3.7V进行计算，则容量为8510mW和12395mW，能够按12V电压，用三节电池，则电池7的容量为25.53Wh和37.185Wh(换算成设备功耗3W，即全功率工作时间约为8小时和12小时)。
电源控制模块8，配合CT铁芯，进行能量转换，管理锂电池的充放电。考虑到体积和重量，三节18650锂电池为12V左右，电源模块设计输出电压为12V(考虑到电源转换效率，24V输出也可行)。
在本实用新型中，无线组网有多种方式，基于桥接，基于Mesh，组成宽带网络和组成窄带网络。作为优选方案，无线组网电路板5为WiFi组网电路板，采用Mesh技术，单跳传输距离1公里左右，多跳组网不少于30公里。
考虑到WiFi组网可组建远距离多跳宽带网络，但设备功耗较大，因此，无线组网电路板5可以采用ZigBee组网电路板，基于ZigBee可组建远距离多跳窄带网络，单跳最远距离约2公里，带宽约几Kbps，不仅设备功耗较小，而且接入的设备数目更多。
综上所述，本实用新型解决了配电线路沿线的通信组网问题，设计了一个取电、通信组网装置，体积较小，重量较轻，可带电安装，能够在线路以CT取能的方式给通信装置供电。在实现线路通信组网功能，终端集成电流监测功能，能够实时上传线路的电流数据，实现部分业务功能集成。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种配电线路通信装置，其特征在于，包括：
外壳，其具有置物腔和贯穿其前后两侧表面的导线通孔；
电流监测模块，其装配在所述置物腔中，包括电流监测传感器、电流监测处理电路，所述电流监测传感器的输出端与所述电流监测处理电路的输入端连接；
无线通信模块，其装配在所述置物腔中，包括无线组网电路板，所述无线组网电路板的输入端与所述电流监测处理电路的输出端连接；
取能供电模块，其装配在所述置物腔中，包括电源控制模块、取能模块、电池，所述电池受控于所述电源控制模块，所述电池的供电端分别与所述电流监测模块的受电端、所述无线通信模块的受电端连接。
2.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体铰接；
所述上壳体的相对两侧各自设有第一穿线半孔，所述下壳体的相对两侧各自设有第二穿线半孔，所述第二穿线半孔与所述第一穿线半孔配对组成所述导线通孔。
3.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述电流监测传感器为开合式罗氏线圈、绕线式罗氏线圈、PCB罗氏线圈的其中任一种。
4.如权利要求2所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述电流监测传感器为开合式罗氏线圈，所述开合式罗氏线圈包括相互对合连接的上半环形壳体和下半环形壳体，所述上半环形壳体和下半环形壳体之间在一端为铰轴连接；所述上半环形壳体和所述下半环形壳体上均缠绕线圈；
其中，所述上半环形壳体与所述上壳体固定连接，所述下半环形壳体与所述下壳体固定连接。
5.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述取能模块为CT铁芯。
6.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述电池为锂电池。
7.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述无线组网电路板为WiFi组网电路板。
8.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述无线组网电路板为ZigBee组网电路板。
9.如权利要求1所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述电流监测处理电路为电流采样电路板。
10.如权利要求2所述的配电线路通信装置，其特征在于，所述上壳体与所述下壳体通过螺丝或卡扣进行固定。
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