一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统及方法技术方案

本发明专利技术适用于电力配电技术领域，涉及一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统及方法，包括：电性连接的MCU主控模块、电压采集模块、电流采集模块、GPS/BD定位模块、存储功能模块、载波通讯模块；MCU主控模块通过电压采集模块和电流模块分别获取电压信息和电流信息并根据电压信息和电流信息判断线路故障，GPS/BD定位模块用于获取设备的位置信息和时标信息，MCU主控模块对位置信息和时标信息进行处理比较从而获得故障的高精度定位和时标，存储功能模块对故障的高精度定位和时标进行保存，并通过载波通讯模块将高精度定位和时标的故障信息上传至监测主站。本发明专利技术能够准确获取智能断路器设备的故障点位置及故障发生时间，有效提高了人工巡线效率。高了人工巡线效率。高了人工巡线效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统及方法


[0001]本专利技术属于电力配电
，尤其涉及一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统及方法。

技术介绍

[0002]随着低压配电网智能化的快速发展，低压智能断路器得到快速的升级以及广泛的应用。智能断路器需要安装在各个用户线路上，当智能断路器检测到线路故障或其它故障时需要将故障信息上报至监测主站，但是普通智能断路器只能依据线路电路、电压等信息判断线路是否发生故障，实现对某些故障跳闸、上送故障信息至监测主站，而无法准确获取上报故障智能断路器的位置信息及精确的故障发生时间，导致上报至主站信息不全面，主站或工人获取故障信息不全面、不直观，给低压配电网的维护带来不便。
[0003]公开号为CN214542086U的专利提供了一种智能断路器的故障指示装置，其指示件可旋转地安装在基座内，其上部延伸有指示杆，下部延伸有复位杆；基座与指示件之间设有使指示件维持在第一位置的第一限位结构以及使指示件维持在第二位置的第二限位结构；跳扣上设有撞击部、复位部，撞击部在跳扣脱扣转动过程中能够撞击指示杆使指示件脱离第一位置并进入第二位置，复位部在跳扣合闸转动过程中能够推动复位杆使指示件脱离第二位置并回到第一位置。此专利提供的故障指示装置仅能实现对故障的跳闸，而对精确的故障信息如故障的位置及发生的时间均无法获取。
[0004]因此，如何提供一种能获取智能断路器设备的故障点位置及故障发生的时间的系统是本
人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统，以解决现有技术中无法获取故障的位置及发生时间的问题；此外本专利技术还提供了一种用于智能断路器高精度定位与时标的方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统，包括：电性连接的MCU主控模块、电压采集模块、电流采集模块、GPS/BD定位模块、存储功能模块、载波通讯模块；所述MCU主控模块通过所述电压采集模块和所述电流模块分别获取电压信息和电流信息并根据所述电压信息和电流信息判断线路故障，所述GPS/BD定位模块用于获取设备的位置信息和时标信息，所述MCU主控模块对所述位置信息和时标信息进行处理比较从而获得故障的高精度定位和时标，所述存储功能模块对故障的高精度定位和时标进行保存，并通过所述载波通讯模块将高精度定位和时标的故障信息上传至监测主站。
[0008]进一步的，所述位置信息包括设备移动前的初始定位的位置和设备非法移动后的二次定位的位置，所述时标信息包括时间和秒脉冲。
[0009]进一步的，若设备非法移动后的二次定位的位置与设备移动前的初始定位的位置
之间的距离大于位移阈值，则二次定位的位置即为故障位置；通过时间和秒脉冲校准所述MCU主控模块的高速晶振时钟从而得到故障时标。
[0010]进一步的，还包括用于对设备进行软件升级和参数设置的蓝牙通讯模块。
[0011]进一步的，还包括用于显示线路电压、电流和故障类型的LCD显示模块。
[0012]进一步的，还包括用于给各个模块供电的电源模块。
[0013]进一步的，判断线路故障的依据为所述电压信息和电流信息是否欠压、过压、过流。
[0014]进一步的，所述存储功能模块记录有故障精准时间、事件和电流电压波形文件。
[0015]第二方面，本专利技术还提供了一种用于智能段利器高精度定位与时标的方法，包括以下步骤：
[0016]S10、启动GPS/BD定位模块获取设备初始位置S0并上报至监测主站；
[0017]S20、程序设定前后两次位移阈值为S
q
，所述GPS/BD定位模块获取设备T
i
时刻的位置信息S
i
与T
i+1
时刻的位置信息S
i+1
，并计算两者位置差值ΔS
i
＝S
i+1
‑
S
i
，当ΔS
i
＞S
q
时判定设备为非法移动，将非法移动的位置变更信息上报至监测主站；当ΔS
i
＜S
q
时判定设备没有非法移动；
[0018]S30、设定高速晶振时钟频率为f0和时钟频率误差阈值为ΔT
q
；
[0019]S40、通过所述GPS/BD定位模块获取时间以及秒脉冲，对比高速晶振时钟T
tick
和秒脉冲T
sum
，若两者不一致时，对高速晶振时钟频率进行补偿；
[0020]S50、秒脉冲信号实时校准高速晶振时钟后将高精度时标上传至监测主站。
[0021]进一步的，所述步骤S40中，当t
i
时刻高速晶振时钟大于秒脉冲即T
tick
‑
T
sum
＞ΔT
q
时，令晶振频率f
i
＝f0+N，N为常数，代表频率校正值；当t
i
时刻高速晶振时钟小于秒脉冲即T
tick
‑
T
sum
＜ΔT
q
时，令晶振频率f
i
＝f0‑
N，N为常数，代表频率校正值。
[0022]本专利技术提供的用于智能断路器高精度定位与时标的系统及方法与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
[0023]本专利技术的系统结构简单，工作过程逻辑清晰，所采用的GPS/BD定位模块通过记录前后两次设备的位置信息从而在设备非法移动时将设备的位置信息发送至监测主站，同时通过秒脉冲与晶振频率的校准从而将设备发生故障时准确的时标信息送至监测主站，有效提高了人工巡线效率。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的图作一个简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的一种用于智能断路器高精度定位与时标系统的结构框图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的一种用于智能断路器高精度定位与时标系统的GPS/BD定位模块低功耗设计原理图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的一种用于智能断路器高精度定位与时标方法中获取高精度定位的逻辑图；
[0028]图4为本专利技术实施例提供的一种用于智能断路器高精度定位与时标方法中获取高精度时标的逻辑图。
具体实施方式
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本专利技术
的技术人员通常理解的含义相同；本文在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，不是旨在于限制本专利技术，例如，术语“长度”、“宽度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，包括：电性连接的MCU主控模块、电压采集模块、电流采集模块、GPS/BD定位模块、存储功能模块、载波通讯模块；所述MCU主控模块通过所述电压采集模块和所述电流模块分别获取电压信息和电流信息并根据所述电压信息和电流信息判断线路故障，所述GPS/BD定位模块用于获取设备的位置信息和时标信息，所述MCU主控模块对所述位置信息和时标信息进行处理比较从而获得故障的高精度定位和时标，所述存储功能模块对故障的高精度定位和时标进行保存，并通过所述载波通讯模块将高精度定位和时标的故障信息上传至监测主站。2.根据权利要求1所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，所述位置信息包括设备移动前的初始定位的位置和设备非法移动后的二次定位的位置，所述时标信息包括时间和秒脉冲。3.根据权利要求2所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，若设备非法移动后的二次定位的位置与设备移动前的初始定位的位置之间的距离大于位移阈值，则二次定位的位置即为故障位置；通过时间和秒脉冲校准所述MCU主控模块的高速晶振时钟从而得到故障时标。4.根据权利要求1所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，还包括用于对设备进行软件升级和参数设置的蓝牙通讯模块。5.根据权利要求4所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，还包括用于显示线路电压、电流和故障类型的LCD显示模块。6.根据权利要求5所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，还包括用于给各个模块供电的电源模块。7.根据权利要求1所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，判断线路故障的依据为所述电压信息和电流信息是否欠压、过压、过流。8.根据权利要求7所述的一种智能断路器高精度定位与时标的系统，其特征在于，所述存储功能模块记录有故障精准时间、事件和电流电压波形文件。9.一种采用如权利要求1至8所述的用于智能断路器高精度定位与时标的系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、启...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艺仓，蒋海斌，熊楠，杨凤生，李欣洋，何鹏，王雷，戴雯菊，敖军，胡筱曼，梁国坚，曾宏毅，何欣欣，张超，朱琳，陈鹏，葛阳，蔡田田，陈波，邓清唐，杨英杰，周到，张齐，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局威胜信息技术股份有限公司南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：