一种自动气象观测场地高压闭环配电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动气象观测场地高压闭环配电系统，包括多个闭环配电点，各闭环配电点在测场内呈总线配电模式，即第一个闭环配电点通过开、闭电源配送转换设备连接到220V配电板取电，其余闭环配电点依次通过第一个闭环配电点闭环取电，各用电设备在最近的闭环配电点上取电；所述开、闭电源配送转换设备包括变送器T2和变送器T3，变送器T2的初级端通过开环配电箱连接220V市电，变送器T2的次级端连接变送器T3的初级端，变送器T3的次级端连接到第一个闭环配电点。本实用新型专利技术能够减少地沟中线缆的数量，同时也阻断220V电源线上的浪涌通道，形成浪涌隔离屏障，最大限度保障设备和入场人员的安全；不仅提升测场的供电安全，还保障数据采集质量。

【技术实现步骤摘要】
一种自动气象观测场地高压闭环配电系统
本技术涉及高压闭环配电
，具体为一种自动气象观测场地高压闭环配电系统。
技术介绍
目前我国近3万个区域自动气象观测站，2416个地面气象台站，60个高空气象台站，150个新一代天气雷达站。在中国已建成覆盖全国的风格化的气象观测系统。为气象预报的准确性提供了丰富的实况资料。特别是气象台站一般要求选址在高地或周围空旷的地方。其中布署的采集设备多、大多要求220V电源配电，且信息采集传感器对工作电源的质量和抗浪涌的能力均要求高。但现在传统统的电源配送方式为：配电房送出220V的电源供到测场中的集中配电箱，从配电箱用星型连接的方式在测场的地沟内给分布在不同点位上的设备供电。其测场地内的电源配电原理如图1集中式星型配电原理所示。图1中从220V集电配电箱中通过星型送电方式到各采集仪器。此配电模式的缺点：1、在测场的地沟中电源线信号都混在一起，线多维护困难。2、由于电缆线路老化破损，鼠咬、蚂蚁等动物的破坏如没有极时发现，在雷雨季节进入测场的人员易引发安全事故。3、在雷雨季节，由于电源均从集电配电箱送出，只要有一条电源线获得感应雷电，测场中大多数据的采集设备均受到破坏。4、由于测场的地理环境原因，此种配电方式不管电源从测场内、还是测场外受到电源浪涌的突袭，其测场内的电子设备都会受到损伤，无任何隔离保护措施。另外，多年来自动气象观测中，均是采用24小时3班倒的模式进行信息采集和设备维护。在第一时间气象自动观测场中的电源和设备均可得到维护。由于电子技术和物联网技术的不断发展和应用，无人值守的气象自动测场正大力推进。电源安全有效配送是自动化信息采集中质量保障的前提。原测场220V开环星型配送模式已严重不适应无人值守自动观测场的需要。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种自动气象观测场地高压闭环配电系统，能够减少地沟中线缆的数量，同时也阻断220V电源线上的浪涌通道，形成浪涌隔离屏障，最大限度保障设备和入场人员的安全；不仅提升测场的供电安全，还保障数据采集质量。本技术技术方案如下：一种自动气象观测场地高压闭环配电系统，包括多个闭环配电点，各闭环配电点在测场内呈总线配电模式，即第一个闭环配电点通过开、闭电源配送转换设备连接到220V配电板取电，其余闭环配电点依次通过第一个闭环配电点闭环取电，各用电设备在最近的闭环配电点上取电；所述开、闭电源配送转换设备包括变送器T2和变送器T3，变送器T2的初级端通过开环配电箱连接220V市电，变送器T2的次级端连接变送器T3的初级端，变送器T3的次级端连接到第一个闭环配电点。进一步的，所述变送器T2的初级端设有浪涌、漏电保护及物联网远程监控模块，变送器T3的次级端也设有浪涌、漏电保护及物联网远程监控模块。更进一步的，所述各闭环配电点还连接有配电参数采集与监视单元，采集闭环上隔离取电点的交流电压、电流参数，并采集设备的直流用电设备电压和电流。更进一步的，配电参数采集与监视单元包括MCUSTM32F103，MCUSTM32F103的AD1通道通过第一信号调理电路连接500mA直流电流互感器，AD2通道通过第二信号调理电路连接5A交流电流互感器，AD3通道通过第三信号调理电路连接220V交流电压传感，AD4通道连接12V直流电压采集模块。本技术的有益效果是：1、减少测场中电源线缆的数量。测场内各种用电设备通过隔离环接在闭环线路上，以环路总线方式配电，线缆地沟中的起线少，维护方便。2、220V电源在测场中浮地配送安全。220V电源闭环输送，形成220V电源浮地电源；尽管缆线路老化破损，鼠咬、蚂蚁等动物的破坏，在雷雨季节进入测场的人员的安全事故会减少。3、用电设备通过隔离器在电源环上取电，配电相互独立，防止浪涌相互干扰。各种用电设备通过隔离环在环线上取电，各集设备供电是独立的，互不干扰，不管从测场外、还是测设备受至感应浪涌的袭击，在一定当量内不会互相影响。4、通过气象自动观测场闭环电源升级改造、配电点各配电参数的实时获取、通过硬件采集设备中的嵌入式软件实现信息交换与报警管理。实现无人值守测场电源的安全配送与智能管理。附图说明图1为原自动观测场集中式星型配电原理。图2为本技术环路总线配电原理。图3室外闭环配电原理图。图4为本技术220V电源新型闭环配电设计原理。图5为本技术配电参数采集原理。图6为本实用新智能监测软件设计原理。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。本技术的自动气象观测场地高压闭环配电系统，在测场内形成状总线的配电模式，各用电设备在最近的配电环上通过隔离器取电，减少地沟中线缆的数量。同时也阻断220V电源线上的浪涌通道，形成浪涌隔离屏障，最大限度保障设备和入场人员的安全。其原理如图2所示。图2中由配电房的220V电源经闭环送电设备送到测试场的闭环配电点1和闭环电配电点2。测场中通过环路总线模式进行电源布线。本方案将220V室外配电由开环（即L，N不能短路）改变为闭环（没有L、N线之分一根闭环线）配电在室外气象自动观测场中的应用。其闭环配送原理实现结构如图3所示。在图3中将室外220V开环配模式改变为图中的闭环配送模式，T2、T3为变送器。在T2的初级端配有浪涌、漏电保护及物联网远程监控模块；在T3的次级端完成隔离取电的功能，也同样配有浪涌、漏电保护及物联网远程监控模块。通过闭环配送、隔离用电的模式保障室外气象观测站220V电源配送的安全及高效。由图3可看出，原来的220V的L、N线开环配送模式，通过T2、T3变为闭环配送模式，彻底改变了室外自动气象观测站的配送方式。在自动观测站内的不同220V用电观测设备通过T3模式从闭环上隔离取电，改变了原来通过同一个接点连接在一起的用电模式。原来开环通过L、N配电系统，它的配电设备、配送线缆、用电设备的电源都连接在一起。这种配电模式不管设备，还是线路上，任何一点受到浪涌袭击，在整个这一条线路上的所有设备均受到攻击，导致设备受损。但通过T2、T3分段后，整个配电线路形成左、中、右三断。在任何一段线路受到一定浪涌的袭击，这个浪涌都不会对其它段形成冲击。同时原来220V的L、N线任何一点都不能有漏电、短路等故障，一旦短路，线上的设备必然受到损毁。通过闭环配送改造后，中间闭环线上任何一点短路都不会对整个系统有灾难性的损害。气象自动观测测场220V电源新型闭环配电设计原理：本技术采用闭环总线式、用电设备相互独立配电模式将进一步提升测场的供电安全，保障数据采集质量。其设计原理如图4所示，本技术的自动气象观测场地高压闭环配电系统，包括多个闭环配电点，各闭环配电点在测场内呈总线配电模式，即第一个闭环配电点通过开、闭电源配送转换设备连接到220V配电板取电，再与其余闭环配电点依次连接，各用电设备在最近的闭环配电点上取电；所述开、闭电源配送转换设备为包括变送器T2和变送器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动气象观测场地高压闭环配电系统，其特征在于，包括多个闭环配电点，各闭环配电点在测场内呈总线配电模式，即第一个闭环配电点通过开、闭电源配送转换设备连接到220V配电板取电，其余闭环配电点依次通过第一个闭环配电点闭环取电，各用电设备在最近的闭环配电点上取电；所述开、闭电源配送转换设备包括变送器T2和变送器T3，变送器T2的初级端通过开环配电箱连接220V市电，变送器T2的次级端连接变送器T3的初级端，变送器T3的次级端连接到第一个闭环配电点。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动气象观测场地高压闭环配电系统，其特征在于，包括多个闭环配电点，各闭环配电点在测场内呈总线配电模式，即第一个闭环配电点通过开、闭电源配送转换设备连接到220V配电板取电，其余闭环配电点依次通过第一个闭环配电点闭环取电，各用电设备在最近的闭环配电点上取电；所述开、闭电源配送转换设备包括变送器T2和变送器T3，变送器T2的初级端通过开环配电箱连接220V市电，变送器T2的次级端连接变送器T3的初级端，变送器T3的次级端连接到第一个闭环配电点。


2.根据权利要求1所述的自动气象观测场地高压闭环配电系统，其特征在于，所述变送器T2的初级端设有浪涌、漏电保护及物联网远程监控模块，变送器T3的次级端也设有浪...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑栋栋，陈斌源，郑俊锦，姜陈威，蒲婉玲，文斌，贺南，
申请(专利权)人：福建省漳州市气象局，福建省大气探测技术保障中心，成都信息工程大学，
类型：新型
国别省市：福建;35