分體式配網(wǎng)智能開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及分體式配網(wǎng)智能開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)智能化配電網(wǎng)工程建設(shè)已經(jīng)在不斷擴(kuò)大，但是在實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)重科技創(chuàng)新輕應(yīng)用管理的問題，發(fā)揮不了應(yīng)用的作用；而配電網(wǎng)管理的基礎(chǔ)設(shè)備是智能開關(guān)，智能開關(guān)是指一次設(shè)備是由非常規(guī)互感器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器組成，二次設(shè)備是由電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制裝置和通訊接口組成執(zhí)行單元，一二次集成的開關(guān)設(shè)備；能實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、通訊功能，能獨(dú)立執(zhí)行當(dāng)?shù)毓δ?，自?dòng)檢測設(shè)備缺陷和故障，具有遠(yuǎn)程管理模式。
[0003]而如今智能開關(guān)的開關(guān)本體與控制器都采用電氣連接的方式，但是電氣連接件價(jià)格昂貴；而且控制器功能過于繁多，維護(hù)成本過高，體積過大，還要配制供電PT，而且開關(guān)本體與控制器需要一對一連接，造成成本過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種開關(guān)本體內(nèi)置控制模塊可獨(dú)立運(yùn)行，也可外接控制器，控制器與開關(guān)本體無電氣連接，可控制多個(gè)開關(guān)本體的分體式配網(wǎng)智能開關(guān)。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，包括控制器與智能開關(guān)，所述智能開關(guān)包括開關(guān)本體、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述控制器包括第二短距離通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、人機(jī)接口單元、保護(hù)單元、遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)；所述開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與第一短距離通信系統(tǒng)連接；所述電源系統(tǒng)分別與第二短距離通信系統(tǒng)、保護(hù)單元、人機(jī)接口單元連接，所述第二短距離通信系統(tǒng)與保護(hù)單元連接，所述保護(hù)單元與人機(jī)接口單元連接，所述遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)分別與保護(hù)單元和人機(jī)接口單元連接；所述智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)與控制器的第二短距離通信系統(tǒng)通過光纖通信連接；所述開關(guān)本體由極柱、操作機(jī)構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、手動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)、位置節(jié)點(diǎn)及外圍結(jié)構(gòu)組成；所述電流互感器傳輸線路電流信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電壓互感器傳輸電壓信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電壓互感器同時(shí)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供系統(tǒng)工作電源，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行合分操作；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括光電隔離、AD轉(zhuǎn)換、AC/DC轉(zhuǎn)換、中央處理單元、內(nèi)部通信，所述中央處理單元分別與光電隔離、AD轉(zhuǎn)換、AC/DC轉(zhuǎn)換、內(nèi)部通信連接，所述中央處理單元采用DSP芯片；所述智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)與控制器的第二短距離通信系統(tǒng)還設(shè)有無線收發(fā)模塊，可通過無線連接；所述遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有ARM芯片，并設(shè)有GPRS模塊、串口通信接口、網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
[0006]本發(fā)明在開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，可獨(dú)立運(yùn)行也可外接控制器；控制器與智能開關(guān)無需電氣連接，采用光纖連接或無線連接，還可控制多個(gè)智能開關(guān)，節(jié)約成本，使得本發(fā)明可廣泛用于配網(wǎng)開關(guān)。
[0007]本發(fā)明的有益之處在于:1)開關(guān)本體內(nèi)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使得智能開關(guān)可獨(dú)立運(yùn)行，在無控制器的情況下課實(shí)現(xiàn)常規(guī)保護(hù)功能；2)開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置第一短距離通信系統(tǒng)，控制器內(nèi)設(shè)置第二短距離通信系統(tǒng)，可采用光纖連接或無線連接，連接方式簡單，成本低，無電氣連接，杜絕雷擊對控制器的傷害；3)控制器可控制多個(gè)智能開關(guān)，節(jié)約系統(tǒng)成本，降低控制器的維護(hù)量；4)控制器無需外接PT，可采用太陽能取電方式，節(jié)約系統(tǒng)成本；5)控制器功能可配置，減輕重量減少體積，將功能簡化，將控制器的一般功能內(nèi)置于智能開關(guān)中，使整體功耗下降，降低系統(tǒng)故障幾率，使得控制器成本降低且配置方便。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的智能開關(guān)的示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的控制器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0011]見圖1至圖2，分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，包括控制器與智能開關(guān)，所述智能開關(guān)包括開關(guān)本體、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述控制器包括第二短距離通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、人機(jī)接口單元、保護(hù)單元、遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)；所述開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與第一短距離通信系統(tǒng)連接；所述電源系統(tǒng)分別與第二短距離通信系統(tǒng)、保護(hù)單元、人機(jī)接口單元連接，所述第二短距離通信系統(tǒng)與保護(hù)單元連接，所述保護(hù)單元與人機(jī)接口單元連接，所述遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)分別與保護(hù)單元和人機(jī)接口單元連接；所述智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)與控制器的第二短距離通信系統(tǒng)通過光纖通信連接；所述開關(guān)本體由極柱、操作機(jī)構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、手動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)、位置節(jié)點(diǎn)及外圍結(jié)構(gòu)組成；所述電流互感器傳輸線路電流信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電壓互感器傳輸電壓信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電壓互感器同時(shí)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供系統(tǒng)工作電源，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行合分操作；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括光電隔離、AD轉(zhuǎn)換、AC/DC轉(zhuǎn)換、中央處理單元、內(nèi)部通信，所述中央處理單元分別與光電隔離、AD轉(zhuǎn)換、AC/DC轉(zhuǎn)換、內(nèi)部通信連接，所述中央處理單元采用DSP芯片；所述智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)與控制器的第二短距離通信系統(tǒng)還設(shè)有無線收發(fā)模塊，可通過無線連接；所述遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有ARM芯片，并設(shè)有GPRS模塊、串口通信接口、網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
[0012]本實(shí)施方式中，智能開關(guān)的主要作用是分合控制一次線路、提供電流電壓信號給智能終端；開關(guān)本體包含極柱、操作機(jī)構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、手動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)、位置節(jié)點(diǎn)及外圍結(jié)構(gòu)；開關(guān)本體的電流互感器提供線路電流信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電壓互感器提供電壓信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電壓互感器同時(shí)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供提供系統(tǒng)工作電源，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行合分操作。
[0013]本實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用長于數(shù)據(jù)處理的DSP芯片，將模擬信號電流、電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且對位置開關(guān)信號進(jìn)行防抖處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)提供簡易保護(hù)單元，此保護(hù)單元為開關(guān)本體提供一端過流保護(hù)；在智能開關(guān)與控制器通信時(shí)，簡易保護(hù)單元失效；在通信故障或者無通信時(shí)，簡易保護(hù)單元啟動(dòng)；保護(hù)單元數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過短距離通信系統(tǒng)與智能終端通信。
[0014]本實(shí)施方式中，開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置第一短距離通信系統(tǒng)和控制器內(nèi)設(shè)置第二短距離通信系統(tǒng)可采用光纖連接或無線連接；對于光纖連接，第一短距離通信系統(tǒng)和第二短距離通信系統(tǒng)提供光纖接口，智能開關(guān)可以與控制器點(diǎn)對點(diǎn)通信；對于無線連接，第一短距離通信系統(tǒng)和第二短距離通信系統(tǒng)提供無線收發(fā)模塊，智能開關(guān)也可以與控制器對點(diǎn)通信，還可以與其它裝置形成組網(wǎng)機(jī)制。
[0015]本實(shí)施方式中，控制器上設(shè)有第二短距離通信系統(tǒng)，并與智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)配對，即在光纖通信機(jī)制下采用光纖接口 ；在無線連接機(jī)制下具備無線收發(fā)模塊，完成與開關(guān)的信號交互。
[0016]本實(shí)施方式中，控制器保護(hù)單元提取第二短距離通信系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)前的線路保護(hù)功能設(shè)置，完成線路保護(hù)計(jì)算判斷；保護(hù)單元為人機(jī)接口單元提供保護(hù)數(shù)據(jù)，并接受人機(jī)保護(hù)裝置對于保護(hù)功能的設(shè)置。一個(gè)保護(hù)單元對應(yīng)一臺(tái)智能開關(guān)，每個(gè)控制器中可含有多個(gè)保護(hù)單元。
[0017]本實(shí)施方式中，控制器的人機(jī)接口單元從第二短距離通信系統(tǒng)及保護(hù)單元提取電流、電壓數(shù)據(jù)，位置節(jié)點(diǎn)信息、保護(hù)運(yùn)算數(shù)據(jù)；將保護(hù)運(yùn)算結(jié)果通過第二短距離通信系統(tǒng)發(fā)送給智能開關(guān)，并且將其他信息通過人機(jī)接口顯示出來；人機(jī)接口單元同時(shí)提供開關(guān)本地操作按鈕，維護(hù)人員可以利用本地操作按鈕對智能開關(guān)進(jìn)行合分操作。
[0018]本實(shí)施方式中，遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)從人機(jī)接口單元接收數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換處理；方通信系統(tǒng)選用長于通信處理的ARM芯片，并且提供三種接口:GPRS模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊以太網(wǎng)口、串口通信接口 485/232接口。
[0019]本實(shí)施方式中，控制器的電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)為整個(gè)控制器提供電源，其電源供應(yīng)方式有兩種:太陽能供電方式、站內(nèi)電供應(yīng)方式，并且電源系統(tǒng)有蓄電池或者超級電容作為后備電源使用。
[0020]本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于以上實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，任何對本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，包括控制器與智能開關(guān)，其特征在于:所述智能開關(guān)包括開關(guān)本體、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述控制器包括第二短距離通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、人機(jī)接口單元、保護(hù)單元、遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)；所述開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與第一短距離通信系統(tǒng)連接；所述電源系統(tǒng)分別與第二短距離通信系統(tǒng)、保護(hù)單元、人機(jī)接口單元連接，所述第二短距離通信系統(tǒng)與保護(hù)單元連接，所述保護(hù)單元與人機(jī)接口單元連接，所述遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)分別與保護(hù)單元和人機(jī)接口單元連接；所述智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)與控制器的第二短距離通信系統(tǒng)通過光纖通信連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，其特征在于:所述開關(guān)本體由極柱、操作機(jī)構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、手動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)、位置節(jié)點(diǎn)及外圍結(jié)構(gòu)組成；所述電流互感器傳輸線路電流信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電壓互感器傳輸電壓信號給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述電壓互感器同時(shí)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供系統(tǒng)工作電源，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行合分操作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括光電隔離、AD轉(zhuǎn)換、AC/DC轉(zhuǎn)換、中央處理單元、內(nèi)部通信，所述中央處理單元分別與光電隔離、AD轉(zhuǎn)換、AC/DC轉(zhuǎn)換、內(nèi)部通信連接，所述中央處理單元采用DSP芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，其特征在于:所述智能開關(guān)的第一短距離通信系統(tǒng)與控制器的第二短距離通信系統(tǒng)還設(shè)有無線收發(fā)模塊，可通過無線連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，其特征在于:所述遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有ARM芯片，并設(shè)有GPRS模塊、串口通信接口、網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了分體式配網(wǎng)智能開關(guān)，包括控制器與智能開關(guān)，所述智能開關(guān)包括開關(guān)本體、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，所述控制器包括第二短距離通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、人機(jī)接口單元、保護(hù)單元、遠(yuǎn)方通信系統(tǒng)；開關(guān)本體內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和第一短距離通信系統(tǒng)，可獨(dú)立運(yùn)行也可外接控制器；控制器與智能開關(guān)無需電氣連接，采用光纖連接或無線連接，還可控制多個(gè)智能開關(guān)，節(jié)約成本，使得本發(fā)明可廣泛用于配網(wǎng)開關(guān)。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN105406595
【申請?zhí)枴緾N201510839625
【發(fā)明人】鄭堅(jiān)江, 張繼鵬
【申請人】寧波三星醫(yī)療電氣股份有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月27日