一种低压馈线监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电力监测领域，提出一种低压馈线监测系统，包括采样模块、主控模块、上行通信模块、电源模块和边缘计算终端，其中，所述采样模块包括若干电流互感器，以及电压采样电路和电能计量芯片，所述电流互感器和电压采样电路分别与目标配电箱中的低压出线开关连接，且所述电流互感器的二次回路和电压采样电路的输出端分别经过电能计量芯片后输出至主控模块；所述主控模块通过上行通信模块将采样模块采集的数据传输至边缘计算终端；所述上行通信模块包括串行通信接口和/或宽带载波通信芯片；所述电源模块分别与所述主控模块、上行通信模块连接。信模块连接。信模块连接。

【技术实现步骤摘要】
一种低压馈线监测系统


[0001]本技术涉及电力监测领域，更具体地，涉及一种低压馈线监测系统。

技术介绍

[0002]配电网直接连接电力用户，是电力分配和供应的重要环节，其供用电可靠性和电能质量直接影响国民经济发展以及人们的日常生活。因此，电力企业对配电网运行状态的实时监测和在线分析与决策控制水平提出了更高的要求。当前低压台区现场环境复杂，量测配置不完善，低压线路运行几乎处于监测盲区，导致台区重过载难以及时察觉、停电无法主动感知、线损异常难以精细化分析等，极大影响了低压台区的供电可靠性与运行经济性。
[0003]目前有提出在配电网配置低压线路监测装置，其通过采集器采集对应馈线的电流、电压及电缆温度数据并通过LORA无线物联网、4G无线网等传输至后台系统。然而该监测装置需要在采集侧配置无线物联网通信模组，且该采集器为分布式安装，存在工艺复杂、成本高的问题，且当网络不稳定的情况，容易发生数据无法正常上传，影响监测结果的准确率的问题。

技术实现思路

[0004]本技术为克服上述现有技术所述的低压线路监测装置在网络不稳定时容易影响监测结果的准确率的缺陷，提供一种低压馈线监测系统。
[0005]为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：
[0006]一种低压馈线监测系统，包括采样模块、主控模块、上行通信模块、电源模块和边缘计算终端，其中，所述采样模块包括若干电流互感器，以及电压采样电路和电能计量芯片，所述电流互感器和电压采样电路分别与目标配电箱中的低压出线开关连接，且所述电流互感器的二次回路和电压采样电路的输出端分别经过电能计量芯片后输出至主控模块；所述主控模块通过上行通信模块将采样模块采集的数据传输至边缘计算终端；所述上行通信模块包括串行通信接口和/或宽带载波通信芯片；所述电源模块分别与所述主控模块、上行通信模块连接。
[0007]本技术方案中，采样模块与目标配电箱中的低压出线开关连接，用于采集各低压出线和/或低压分支线的分相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率及有功电能负荷曲线数据、开关分合闸状态等数据，经过电能计量芯片进行数据转换和计算后，传输至主控模块中进行缓存。主控模块实时或定时将采样模块采集的低压馈线数据通过上行通信模块上传至边缘计算终端实现低压馈线监测。其中上行通信模块采用串行通信接口和/或宽带载波通信芯片，可根据配电网应用场景进行选择适配，以避免网络不稳定影响数据的传输及监测结果的准确性。
[0008]作为优选方案，所述上行通信模块包括RS
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485接口。
[0009]作为优选方案，所述主控模块包括处理器芯片；所述处理器芯片的输入端与所述采样模块的输出端连接，所述处理器芯片的输出端与所述采样模块的控制端连接；所述处
理器芯片连接有存储芯片、定时芯片、看门狗芯片和电源管理芯片；所述电源管理芯片的输入端与所述电源模块的输出端连接。
[0010]作为优选方案，所述电源模块的输入端通过电压线与目标配电箱中的低压总开关连接。
[0011]作为优选方案，所述系统还包括后备电源模块，所述后备电源模块包括超级电容和充放电管理电路；所述超级电容的输出端分别与所述主控模块、上行通信模块连接，所述超级电容的输入端与所述充放电管理电路的输出端连接；所述充放电管理电路的输入端与所述电源模块的输出端连接，所述充放电管理电路的供电端通过电压线与目标配电箱中的低压总开关连接。
[0012]作为优选方案，所述系统还包括本地通信模块，所述本地通信模块与所述主控模块连接。
[0013]作为优选方案，所述本地通信模块配置有RS
‑
232接口。
[0014]作为优选方案，所述系统还包括警示模块，所述警示模块包括LED指示灯和蜂鸣器；所述警示模块的输入端与所述主控模块的输出端连接。
[0015]作为优选方案，所述电流互感器连接于目标配电箱中低压出线开关后的A相线、B相线、C相线和N零线。
[0016]作为优选方案，所述电流互感器包括开合式电流互感器。
[0017]与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：本技术采用采样模块与目标配电箱中的低压出线开关连接，用于采集各低压出线和/或低压分支线的工作状态数据，并采用串行通信接口和/或宽带载波通信芯片构成上行通信模块用于与边缘计算终端进行数据传输，可根据配电网应用场景进行选择适配，以避免网络不稳定影响数据的传输及监测结果的准确性；本技术在配电箱/柜空间足够情况下，有效降低现场施工难度。
附图说明
[0018]图1为实施例1的低压馈线监测系统的架构图。
[0019]图2为实施例1的采样模块电流采样硬件电路图。
[0020]图3为实施例1的采样模块电压采样电路图。
[0021]图4为实施例2的低压馈线监测系统的架构图。
[0022]图5为实施例2的上行通信模块的RS485通信硬件电路图。
[0023]图6为实施例2的上行通信模块的宽带载波通信硬件电路设计图。
[0024]图7为实施例3的低压馈线监测系统的架构图。
[0025]其中，1
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采样模块，101
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电流互感器，102
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电压采样电路，103
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电能计量芯片，2
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主控模块，201
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处理器芯片，202
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存储芯片，203
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定时芯片，204
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看门狗芯片，205
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电源管理芯片，3
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上行通信模块，4
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电源模块，5
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边缘计算终端，6
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后备电源模块，601
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超级电容，602
‑
充放电管理电路，7
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本地通信模块，8
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警示模块，801
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LED指示灯，802
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蜂鸣器。
具体实施方式
[0026]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0027]为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
[0028]对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0029]下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提出一种低压馈线监测系统，如图1所示，为本实施例的低压馈线监测系统的架构图。
[0032]本实施例提出的低压馈线监测系统中，包括采样模块1、主控模块2、上行通信模块3、电源模块4和边缘计算终端5。
[0033]其中，所述采样模块1包括若干电流互感器101，以及电压采样电路102和电能计量芯片103，所述电流互感器101和电压采样电路102分别与目标配电箱中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压馈线监测系统，其特征于，包括采样模块（1）、主控模块（2）、上行通信模块（3）、电源模块（4）和边缘计算终端（5），其中，所述采样模块（1）包括若干电流互感器（101），以及电压采样电路（102）和电能计量芯片（103），所述电流互感器（101）和电压采样电路（102）分别与目标配电箱中的低压出线开关连接，且所述电流互感器（101）的二次回路和电压采样电路（102）的输出端分别经过电能计量芯片（103）后输出至主控模块（2）；所述主控模块（2）通过上行通信模块（3）将采样模块（1）采集的数据传输至边缘计算终端（5）；所述上行通信模块（3）包括串行通信接口和/或宽带载波通信芯片；所述电源模块（4）分别与所述主控模块（2）、上行通信模块（3）连接。2.根据权利要求1所述的低压馈线监测系统，其特征在于，所述上行通信模块（3）包括RS
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485接口。3.根据权利要求1所述的低压馈线监测系统，其特征在于，所述主控模块（2）包括处理器芯片（201）；所述处理器芯片（201）的输入端与所述采样模块（1）的输出端连接，所述处理器芯片（201）的输出端与所述采样模块（1）的控制端连接；所述处理器芯片（201）连接有存储芯片（202）、定时芯片（203）、看门狗芯片（204）和电源管理芯片（205）；所述电源管理芯片（205）的输入端与所述电源模块（4）的输出端连接。4.根据权利要求1所述的低压馈线监测系统，其特征在于，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，史训涛，刘通，李楷然，柯清派，何明俊，廖一帆，杨奕，简淦杨，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：