配电网线路状态信息一体化采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种配电网线路状态信息一体化采集装置，包括：电源模块、主控模块、NB‑IoT通讯模块、状态采样模块，状态采样模块采集的数据通过NB‑IoT通讯模块远程发送，电源模块包括电池、感应取电单元、充电蓄能单元、电源切换开关单元；感应取电单元连接充电蓄能单元，用于从线路中取电并将感应电能注入所述充电蓄能单元；电源切换开关单元分别连接电池、充电蓄能单元以及电源输出单元，用于在充电蓄能单元电能耗尽时选择所述电池供电、在其他情况下选择所述充电蓄能单元供电，本实用新型专利技术将线路信息采样和远程通讯交互一体化设计，避免了“采集单元+汇集单元”终端设备分离存在的诸多缺陷；通过双供电以及NB‑IoT通讯的低功耗，提高终端的续航能力。

Integrated collection device of line state information in distribution network

【技术实现步骤摘要】
配电网线路状态信息一体化采集装置
本技术涉及电网领域，尤其涉及一种配电网线路状态信息一体化采集装置。
技术介绍
目前，配电网线路中广泛采用配网线路状态信息采集装置(也称配网线路故障指示器)，通过监测配电网线路的状态信息，为提高配电网的故障定位、运维检修能力提供了信息支撑。参考图1，这种采集装置虽然应用范围广，但其采用“采集单元A+汇集单元B”两级终端设备的形式，采集单元A、汇集单元B分别独立供电，一般采用电池供电。采集单元A安装在线路上进行线路电流电压信息采集，并将采集信息通过局域网通信技术发送汇集单元B。汇集单元B安装在采集单元附近的杆塔或其它固定位置上，汇集单元B下行通过RF或其它局域网通信技术与采集单元A进行信息交互，上行通过GPRS、3G/4G等广域网通信技术与主站服务平台进行信息交互。“采集单元A+汇集单元B”分离设计的方式增加了网络层级和设备数量，不符合终端设备一体化、便捷化的发展需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种配电网线路状态信息一体化采集装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种配电网线路状态信息一体化采集装置，包括：电源模块、主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块；所述电源模块分别连接主控模块、远程NB-IoT通讯模块、状态采样模块，用于给所述主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块供电；所述主控模块用于将所述状态采样模块采集的数据通过所述NB-IoT通讯模块发送给远程主站服务平台；其中，所述电源模块包括电池、感应取电单元、充电蓄能单元、电源切换开关单元、电源输出单元；所述感应取电单元连接充电蓄能单元，用于从线路中通过电磁感应方式取电并将感应电能注入所述充电蓄能单元；所述电源切换开关单元分别连接所述电池、充电蓄能单元以及电源输出单元，用于在充电蓄能单元电能耗尽时选择所述电池给电源输出单元供电、在其他情况下选择所述充电蓄能单元给电源输出单元供电。优选地，所述充电蓄能单元包括超级电容。优选地，所述电源切换开关单元包括电压采集电路、比较电路以及开关，电压采集电路用于采集超级电容的电压，所述比较电路用于将电压采集电路采集到的电压与预设的参考电压进行比较并输出比较结果信号作为开关的控制信号。优选地，所述主控模块包括MCU以及与所述MCU连接的时钟电路、存储电路。优选地，所述状态采样模块包括用于采集线路的电流/电压的电流/电压采样单元、用于采集环境温度的温度采样单元、与所述电池连接且用于采集所述电池电压的电池电压采集单元。本技术的配电网线路状态信息一体化采集装置，具有以下有益效果：本技术将线路信息采样和远程通讯交互一体化设计，避免了“采集单元+汇集单元”终端设备分离设计存在的增加设备数量和网络层级的问题，减少了安装维护的工作量，降低了系统复杂度；而且，通过双供电以及NB-IoT通讯模块的低功耗，提高终端的续航能力。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是现有的配网线路状态信息采集装置的结构示意图；图2是本技术的配电网线路状态信息一体化采集装置的结构示意图；图3是电源切换开关单元的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的典型实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本技术总的思路是，构造一种配电网线路状态信息一体化采集装置，包括电源模块、主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块，集采样和远程通讯交互一体化设计，避免“采集单元+汇集单元”的两个终端设备分离设计存在的诸多问题；而且，电源模块包括电池、感应取电单元、充电蓄能单元、电源切换开关单元、电源输出单元，电源切换开关单元在充电蓄能单元电能耗尽时选择所述电池给电源输出单元供电、在其他情况下选择所述充电蓄能单元给电源输出单元供电，通过双供电以及NB-IoT通讯模块的低功耗，提高终端的续航能力。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。参考图1，本技术的配电网线路状态信息一体化采集装置包括：电源模块1、主控模块2、NB-IoT通讯模块4、状态采样模块3。随着通讯技术的发展，GPRS将逐步退网，3G/4G/LTE技术更适用于宽带数据接入。由于一体化采集装置属于低功耗、低成本、小数据量采样设备，更适合使用低功耗广域网(LPWAN，LowPowerWideAreaNetwork)的通讯方式。所以本技术中采用NB-IoT通讯模块4远程传送数据。采用NB-IoT通讯技术，NB-IoT通讯具有设备低功耗和信号广深覆盖的特点。主控模块2将信息通过NB-IoT通讯网络直接与主站服务平台进行信息交互，减少了终端设备和网络层级。其中，所述主控模块2用于将所述状态采样模块3采集的数据通过所述NB-IoT通讯模块4发送给远程主站服务平台。具体的，所述主控模块2还包括与所述MCU21连接的时钟电路22、存储电路23。MCU21分析状态采样模块3采样到的被监测量、管理时间信息和存储参数，根据判据条件对被监测量进行判定，判定配电网线路状态是否异常，根据具体线路设定判定阈值并将其存储在存储电路23中。正常状态下根据设定参数实现被监测量的周期上报、时间标签、对时服务、响应主站查询、执行主站参数配置指令功能。其中，所述判据条件包括电流/电压的稳态值、峰值、突变幅度和持续时间,电池13电压的低压阈值，等等。比如，当出现以下情况时装置会进行主动上报：配电网线路电流电压状况异常和/或采集装置电池13电压小于低压阈值。通过主动及时将异常信息上报主站服务平台，为线路故障定位和运维检修提供信息支撑。这里，要说明的是，MCU21此部分涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用，此处对于功能、算法、方法的描述，是为了更好的说明本技术，以便更好的理解本技术。实际上所基于的软件方法，直接照搬既有的汇集单元的软件模块即可，本技术并不涉及对算法本身的改进。...

【技术保护点】
1.一种配电网线路状态信息一体化采集装置，其特征在于，包括：电源模块、主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块；所述电源模块分别连接主控模块、远程NB-IoT通讯模块、状态采样模块，用于给所述主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块供电；所述主控模块用于将所述状态采样模块采集的数据通过所述NB-IoT通讯模块发送给远程主站服务平台；/n其中，所述电源模块包括电池、感应取电单元、充电蓄能单元、电源切换开关单元、电源输出单元；所述感应取电单元连接充电蓄能单元，用于从线路中通过电磁感应方式取电并将感应电能注入所述充电蓄能单元；所述电源切换开关单元分别连接所述电池、充电蓄能单元以及电源输出单元，用于选择所述充电蓄能单元给电源输出单元供电以及在充电蓄能单元电能耗尽时选择所述电池替代所述充电蓄能单元给电源输出单元供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电网线路状态信息一体化采集装置，其特征在于，包括：电源模块、主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块；所述电源模块分别连接主控模块、远程NB-IoT通讯模块、状态采样模块，用于给所述主控模块、NB-IoT通讯模块、状态采样模块供电；所述主控模块用于将所述状态采样模块采集的数据通过所述NB-IoT通讯模块发送给远程主站服务平台；
其中，所述电源模块包括电池、感应取电单元、充电蓄能单元、电源切换开关单元、电源输出单元；所述感应取电单元连接充电蓄能单元，用于从线路中通过电磁感应方式取电并将感应电能注入所述充电蓄能单元；所述电源切换开关单元分别连接所述电池、充电蓄能单元以及电源输出单元，用于选择所述充电蓄能单元给电源输出单元供电以及在充电蓄能单元电能耗尽时选择所述电池替代所述充电蓄能单元给电源输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：明立，梅立东，杨成涛，廖仲钦，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司瑞丽供电局，
类型：新型
国别省市：云南;53