CN218040879U - 输电线路一体化智能融合终端 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种输电线路一体化智能融合终端，属于输电线路管理技术领域，其包括边缘网关以及供电系统，所述边缘网关包括一分多路控制系统；所述一分多路控制系统，包括供电输入端以及多个供电输出端，所述供电输入端连接于供电系统，多个所述供电输出端均用于与监测设备连接；所述供电系统用于向监测设备以及一分多路控制系统供电；所述一分多路系统用于控制各个监测设备供电的通断；本申请具有便于对各个监测设备进行统一的供电管理的效果。

Description

输电线路一体化智能融合终端

技术领域

本实用新型涉及输电线路管理技术领域，尤其是涉及一种输电线路一体化智能融合终端。

背景技术

随着社会经济的高速发展，各行各业对供电可靠性的要求越来越高，在输电线路运维工作中出现了智能融合终端，智能融合终端即采用边缘计算和区块链等先进信息通信技术，实现电力运营各业务场景的万物互联和人机交互，以及各专业数据共享融通，大大降低输电线路运维工作的难度及工作量，并提高输电线路运维工作的效率。其中，在智能融合终端的感知层中，需要布置有多个监测设备实现对输电线路上各种参数进行采集。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：在对监测设备供电时，通常由多个供电电源进行分别供电，不便于对各个监测设备的供电进行统一管理。

实用新型内容

为了便于对各个监测设备进行统一的供电管理，本申请提供了一种输电线路一体化智能融合终端。

本申请提供的一种输电线路一体化智能融合终端采用如下的技术方案：

一种输电线路一体化智能融合终端，包括边缘网关以及供电系统，所述边缘网关包括一分多路控制系统；

所述一分多路控制系统，包括供电输入端以及多个供电输出端，所述供电输入端连接于供电系统，多个所述供电输出端均用于与监测设备连接；所述供电系统用于向监测设备以及一分多路控制系统供电；所述一分多路控制系统用于控制各个监测设备供电的通断。

通过采用上述技术方案，由供电系统向各个监测设备提供电源，且利用边缘网关中的一分多路控制系统实现了对各个监测设备供电的通断进行控制，从而便于实现对各个监测设备进行统一的供电管理。

可选的，供电系统包括主电源、备用电源、切换控制模块以及电压转换模块；

所述切换控制模块包括第一电源输入端、第二电源输入端以及切换电源输出端，所述第一电源输入端连接于主电源，所述第二电源输入端连接于备用电源，所述切换电源输出端连接于电压转换模块的转换输入端，所述切换控制模块用于切换供电；

所述电压转换模块，转换输出端连接于一分多路控制系统的供电输入端。

通过采用上述技术方案，当主电源的电源电压低于预设的电源电压阈值时，切换控制模块切换供电，由备用电源向监测设备供电，当备用电源的电源电压低于预设的电源电压阈值时，切换控制模块切换供电，由主电源向监测设备供电；再利用电压转换模块对主电源或备用电源的输出电压进行转换，转换为监测设备的工作电压，从而便于满足各个监测设备的用电需求。

可选的，所述主电源包括第一太阳能板以及第一蓄电池组，所述第一太阳能板连接于第一蓄电池组的输入端，所述第一蓄电池组的输出端连接于切换控制模块的第一电源输入端；备用电源包括第二太阳能板以及第二蓄电池组，所述第二太阳能板连接于第二蓄电池组的输入端，所述第二蓄电池组的输出端连接于切换控制模块的第二电源输入端。

通过采用上述技术方案，第一太阳能板将光能转换为电能并储存在第一蓄电池组中，第二太阳能板将光能转换为电能并储存在第二蓄电池组中，由第一蓄电池组和第二蓄电池组向监测设备切换供电，便于对监测设备的供电提供保障。

可选的，所述主电源还包括第一MPPT控制器；所述第一MPPT控制器，输入端连接于第一太阳能板，第一输出端连接于第一蓄电池组，第二输出端连接于切换控制模块的第一电源输入端；

所述备用电源还包括第二MPPT控制器；所述第二MPPT控制器，输入端连接于第二太阳能板，第一输出端连接于第二蓄电池组，第二输出端连接于切换控制模块的第二电源输入端。

通过采用上述技术方案，利用第一MPPT控制器实时侦测第一太阳能板的发电电压，使系统以最大功率输出对第一蓄电池组充电；利用第二MPPT控制器实时侦测第二太阳能板的发电电压，使系统以最大功率输出对第二蓄电池组充电，便于第一蓄电池组以及第二蓄电池组中储存足够的电量。

可选的，所述电压转换模块采用型号为AH8619SA的芯片。

通过采用上述技术方案，AH8619SA芯片一款高效率PWM直流降压转换器，能够实现20V至200V的宽电压范围输入，并输出适合各个监测设备工作的输出电压。

可选的，所述一分多路控制系统包括处理单元以及检测控制单元；所述检测控制单元设置有多组；

所述检测控制单元包括供电输入端、电流检测端、开关控制端以及供电输出端，所述供电输入端连接于所述电压转换模块的转换输入端；所述供电输出端连接于一分多路控制系统的供电输出端；

所述处理单元，包括检测信号输入端口以及控制信号输出端口，所述检测信号输入端口连接于所述检测控制单元的电流检测端，所述控制信号输出端口连接于所述检测控制单元的开关控制端；所述处理单元用于接收电流检测端输出的电流检测信号，并输出开关控制信号；

其中，开关控制信号用于控制对应供电支路的通断。

通过采用上述技术方案，检测控制单元对供电支路的电流进行检测，当检测到的电流超过电流阈值时，检测控制单元的电流检测端输出电流检测信号，处理单元接收到电路检测信号后输出开关控制信号，电流检测端接收到开关控制信号后控制检测控制单元的供电输入端以及供电输出端切断，从而停止向对应的监测设备供电，对供电异常的供电支路进行及时地切断，对对应监测设备起到保护作用，同时减少了电能的损耗。

可选的，检测控制单元包括采样电阻R0、电流检测子单元以及继电控制子单元；

所述采样电阻R0的一端连接于供电输入端，另一端连接于电流检测子单元的检测输入端；所述电流检测子单元，检测输出端连接于所述开关控制端，连接端连接于继电控制子单元的一端；所述继电控制子单元，另一端连接于供电输出端，控制端连接于所述开关控制端，所述继电控制子单元用于控制所述电流检测子单元的连接端与供电输出端的通断。

通过采用上述技术方案，利用采样电阻R0用于采用供电支路上的电流，再利用电流检测子单元检测采样电阻R0上的电流，即检测该供电支路上的电流，当检测到该供电支路上的电流超过电流阈值时，检测输出端输出电流检测信号，处理单元根据电流检测信号输出开关控制信号，继电控制子单元的控制端接收到开关控制信号后，控制电流检测子单元的连接端与供电输出端断开，即实现了在供电支路上的电流超过电流阈值时，及时对该供电支路进行切断的效果。

可选的，所述一分多路控制系统还包括稳压单元，所述稳压单元用于向所述处理单元供电。

通过采用上述技术方案，利用稳压单元便于将电压转换为处理单元的工作电压，且保持处理单元的供电电压稳定，便于使处理单元进行工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

供电系统向各个监测设备提供电源，且利用边缘网关中的一分多路控制系统实现了对各个监测设备供电的通断进行控制，从而便于实现对各个监测设备进行统一的供电管理。

附图说明

图1是本申请其中一个实施例的结构框图。

图2是本申请其中一个实施例用于展示供电系统的结构框图。

图3是本申请其中一个实施例用于展示主电源的结构框图。

图4是本申请其中一个实施例用于展示备用电源的结构框图。

图5是本申请其中一个实施例用于展示保护模块的电路框图。

附图标记说明：10、供电系统；1、主电源；11、第一太阳能板；12、第一蓄电池组；13、第一MPPT控制器；2、备用电源；21、第二太阳能板；22、第二蓄电池组；23、第二MPPT控制器；3、切换控制模块；4、电压转换模块；50、一分多路控制系统；51、处理单元；52、检测控制单元；521、电流检测子单元；522、继电控制子单元；53、稳压单元。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-5及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种输电线路一体化智能融合终端。参照图1，输电线路一体化智能融合终端包括边缘网关以及供电系统10，边缘网关包括一分多路控制系统50；

一分多路控制系统50，包括供电输入端以及多个供电输出端，供电输入端连接于供电系统10，多个供电输出端均用于与监测设备连接；供电系统10用于向监测设备以及一分多路控制系统50供电；一分多路控制系统50用于控制各个监测设备供电的通断。

其中，一分多路控制系统50的供电输出端为外设接口，外设接口可采用485通信接口；监测设备连接在外设接口上，供电系统10的输出电压经过一分多路控制系统50后由外设接口向各个监测设备供电。

其中，监测设备可以是有线图像监拍装置、测温装置、气象监测装置、覆冰拉力测试装置、杆塔倾斜监测装置等等。

上述实施方式中，供电系统10向各个监测设备提供电源，且利用边缘网关中的一分多路控制系统50实现了对各个监测设备供电的通断进行控制，从而便于实现对各个监测设备进行统一的供电管理。

同时，在供电系统10出现故障时，也便于进行统一的检修，提高了检修效率，降低了运维成本；在布置新的监测设备时，利用一分多路控制系统50的外设接口向监测设备供电即可，无需设置独立的供电设施。

参见图2，供电系统10包括主电源1、备用电源2、切换控制模块3以及电压转换模块4；

所述切换控制模块3包括第一电源输入端、第二电源输入端以及切换电源输出端，所述第一电源输入端连接于主电源1，所述第二电源输入端连接于备用电源2，所述切换电源输出端连接于电压转换模块4的转换输入端，所述切换控制模块3用于切换供电；

所述电压转换模块4，转换输出端连接于一分多路控制系统50的供电输入端。

其中，电压转换模块4采用型号为AH8619SA的芯片，AH8619SA芯片是一款高效率PWM直流降压转换器，能够实现20V至200V的宽电压范围输入，并输出适合各个监测设备工作的输出电压。在本实施例中，各个监测设备的工作电压为12V。

上述实施方式中，当主电源1的电源电压低于预设的电源电压阈值时，切换控制模块3切换供电，由备用电源2向监测设备供电，当备用电源2的电源电压低于预设的电源电压阈值时，切换控制模块3切换供电，由主电源1向监测设备供电；再利用电压转换模块4对主电源1或备用电源2的输出电压进行转换，转换为监测设备的工作电压，从而便于满足各个监测设备的用电需求。

参照图3，主电源1包括第一太阳能板11以及第一蓄电池组12，第一太阳能板11连接于第一蓄电池组12的输入端，第一蓄电池组12的输出端连接于切换控制模块3的第一电源输入端；备用电源2包括第二太阳能板21以及第二蓄电池组22，第二太阳能板21连接于第二蓄电池组22的输入端，第二蓄电池组22的输出端连接于切换控制模块3的第二电源输入端。

参照图4，主电源1还包括第一MPPT控制器13；第一MPPT控制器13，输入端连接于第一太阳能板11，第一输出端连接于第一蓄电池组12，第二输出端连接于切换控制模块3的第一电源输入端；

备用电源2还包括第二MPPT控制器23；第二MPPT控制器23，输入端连接于第二太阳能板21，第一输出端连接于第二蓄电池组22，第二输出端连接于切换控制模块3的第二电源输入端。

其中，在本实施例中，第一蓄电池组12以及第二蓄电池组22均包括四个电池容量100Ah、输出电压为12V的胶体电池，四个胶体电池串联设置，从而使得第一蓄电池组1212以及第二蓄电池组22均为电池总容量为400Ah，输出电压为48V的电池组。

第一MPPT控制器13以及第二MPPT控制器23均可采用型号为i-p-smart2的MPPT控制器，MPPT控制器即最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使太阳能板能够输出更多电能的电气系统，将太阳能板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中。

上述实施方式中，第一太阳能板11将光能转换为电能并储存在第一蓄电池组12中，第二太阳能板21将光能转换为电能并储存在第二蓄电池组22中，利用第一MPPT控制器13实时侦测第一太阳能板11的发电电压，以最大功率输出对第一蓄电池组12充电；利用第二MPPT控制器23实时侦测第二太阳能板21的发电电压，以最大功率输出对第二蓄电池组22充电，便于第一蓄电池组12以及第二蓄电池组22中储存足够的电量。

参照图5，作为一分多路控制系统50的一种实施方式，一分多路控制系统50包括处理单元51以及检测控制单元52；检测控制单元52设置有多组；

检测控制单元52包括供电输入端、电流检测端、开关控制端以及供电输出端，所述供电输入端连接于所述电压转换模块4的转换输入端；供电输出端连接于一分多路控制系统50的供电输出端；

处理单元51，包括检测信号输入端口以及控制信号输出端口，检测信号输入端口连接于所述检测控制单元52的电流检测端，控制信号输出端口连接于所述检测控制单元52的开关控制端；处理单元51用于接收电流检测端输出的电流检测信号，并输出开关控制信号；

其中，开关控制信号用于控制对应供电支路的通断；供电支路是指向一个监测设备供电的对应支路。

在本实施例中，处理单元51可采用型号为STM32F103的单片机，其中，检测信号输入端可利用STM32F103单片机的模数转换端口ADC，控制信号输出端口可采用STM32F103单片机的通用端口GPIO，接地端接地。

另外，电流检测信号包括第一检测信号以及第二检测信号，开关控制信号包括第一开关信号以及第二开关信号，当检测控制单元52检测到供电支路的电流值超过电流阈值时，输出第一检测信号，处理单元51接收到第一检测信号后输出第一开关信号，以控制对应供电支路断开；当检测控制单元52检测到供电支路的电流值小于或低于电流阈值时，输出第二检测信号，处理单元51接收到第二检测信号后输出第二开关信号，以控制对应供电支路导通。

上述实施方式中，检测控制单元52对供电支路的电流进行检测，当检测到的电流超过电流阈值时，处理单元51控制对应的供电支路断开，从而停止向对应的监测设备供电，对供电异常的供电支路进行及时地切断，对对应监测设备起到保护作用，同时减少了电能的损耗。

参照图5，作为检测控制单元52的一种实施方式，检测控制单元52包括采样电阻R0、电流检测子单元521以及继电控制子单元522；

所述采样电阻R0的一端连接于供电输入端，另一端连接于电流检测子单元521的检测输入端；所述电流检测子单元521，检测输出端连接于所述开关控制端，连接端连接于继电控制子单元522的一端；所述继电控制子单元522，另一端连接于供电输出端，控制端连接于所述开关控制端，所述继电控制子单元522用于控制所述电流检测子单元521的连接端与供电输出端的通断。

需要说明的是，作为本申请的技术方案，所提供的硬件设置仅仅是为了便于在硬件设施的基础上实现根据检测供电支路的电流对供电支路通断进行控制，具体如何根据检测供电支路的电流对供电支路通断进行控制的方法，并不作为本实用新型要解决的问题和保护的对象，同时各个模块之间的通信方法均采用现有的通信方法，并不是本申请的发明点。

上述实施方式中，利用采样电阻R0用于采用供电支路上的电流，再利用电流检测子单元521检测采样电阻R0上的电流，即检测该供电支路上的电流，当检测到该供电支路上的电流超过电流阈值时，检测输出端输出电流检测信号，处理单元51根据电流检测信号输出开关控制信号，继电控制子单元522的控制端接收到开关控制信号后，控制电流检测子单元521的连接端与供电输出端断开，即实现了在供电支路上的电流超过电流阈值时，及时对该供电支路进行切断的效果。

参照图5，作为一分多路控制系统50，一分多路控制系统50还包括稳压单元53，稳压单元53用于向处理单元51供电；稳压单元53与处理单元51的电源端口连接，其中，在处理单元51采用STM32F103的单片机时，STM32F103的单片机的电源端口为VCC。

稳压单元53可以采用稳压芯片，例如型号为AMS1117-3.3的稳压芯片，也可以采用3V稳压器。

上述实施方式中，利用稳压单元53便于将电压转换为处理单元51的工作电压，且保持处理单元51的供电电压稳定，便于保持处理单元51的正常工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：包括边缘网关以及供电系统(10)，所述边缘网关包括一分多路控制系统(50)；

所述一分多路控制系统(50)，包括供电输入端以及多个供电输出端，所述供电输入端连接于供电系统(10)，多个所述供电输出端均用于与监测设备连接；所述供电系统(10)用于向监测设备以及所述一分多路控制系统(50)供电；所述一分多路控制系统(50)用于控制各个监测设备供电的通断。

2.根据权利要求1所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：供电系统(10)包括主电源(1)、备用电源(2)、切换控制模块(3)以及电压转换模块(4)；

所述切换控制模块(3)包括第一电源输入端、第二电源输入端以及切换电源输出端，所述第一电源输入端连接于主电源(1)，所述第二电源输入端连接于备用电源(2)，所述切换电源输出端连接于电压转换模块(4)的转换输入端，所述切换控制模块(3)用于切换供电；

所述电压转换模块(4)，转换输出端连接于一分多路控制系统(50)的供电输入端。

3.根据权利要求2所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：所述主电源(1)包括第一太阳能板(11)以及第一蓄电池组(12)，所述第一太阳能板(11)连接于第一蓄电池组(12)的输入端，所述第一蓄电池组(12)的输出端连接于切换控制模块(3)的第一电源输入端；备用电源(2)包括第二太阳能板(21)以及第二蓄电池组(22)，所述第二太阳能板(21)连接于第二蓄电池组(22)的输入端，所述第二蓄电池组(22)的输出端连接于切换控制模块(3)的第二电源输入端。

4.根据权利要求2所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：所述主电源(1)还包括第一MPPT控制器(13)；所述第一MPPT控制器(13)，输入端连接于第一太阳能板(11)，第一输出端连接于第一蓄电池组(12)，第二输出端连接于切换控制模块(3)的第一电源输入端；

所述备用电源(2)还包括第二MPPT控制器(23)；所述第二MPPT控制器(23)，输入端连接于第二太阳能板(21)，第一输出端连接于第二蓄电池组(22)，第二输出端连接于切换控制模块(3)的第二电源输入端。

5.根据权利要求2所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：所述电压转换模块(4)采用型号为AH8619SA的芯片。

6.根据权利要求2所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：所述一分多路控制系统(50)包括处理单元(51)以及检测控制单元(52)；所述检测控制单元(52)设置有多组；

所述检测控制单元(52)包括供电输入端、电流检测端、开关控制端以及供电输出端，所述供电输入端连接于所述电压转换模块(4)的转换输入端；所述供电输出端连接于一分多路控制系统(50)的供电输出端；

所述处理单元(51)，包括检测信号输入端口以及控制信号输出端口，所述检测信号输入端口连接于所述检测控制单元(52)的电流检测端，所述控制信号输出端口连接于所述检测控制单元(52)的开关控制端；所述处理单元(51)用于接收电流检测端输出的电流检测信号，并输出开关控制信号；

其中，开关控制信号用于控制对应供电支路的通断。

7.根据权利要求6所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：检测控制单元(52)包括采样电阻R0、电流检测子单元(521)以及继电控制子单元(522)；

所述采样电阻R0的一端连接于供电输入端，另一端连接于电流检测子单元(521)的检测输入端；所述电流检测子单元(521)，检测输出端连接于所述开关控制端，连接端连接于继电控制子单元(522)的一端；所述继电控制子单元(522)，另一端连接于供电输出端，控制端连接于所述开关控制端，所述继电控制子单元(522)用于控制所述电流检测子单元(521)的连接端与供电输出端的通断。

8.根据权利要求6所述的输电线路一体化智能融合终端，其特征在于：所述一分多路控制系统(50)还包括稳压单元(53)，所述稳压单元(53)用于向所述处理单元(51)供电。

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