一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT通信的配变带电状态监测装置，包括电压采样模块、MCU模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块，电压采样模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块均与MCU模块电连接，电源模块与超级电容管理模块间电连接，上行通信模块采用NB‑IoT通信模块，电压采样模块连接到配变出线侧ABCN线的市电电压。本实用新型专利技术采用超级电容管理模块和上行NB‑IoT通信模块确保了电池供电的可靠性和通信的可靠性和实时性，实现配网快速抢修，缩短停电时间。

A monitoring device of distribution transformer charged state based on Nb IOT communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置
本技术属于配变带电状态监测设备
，涉及一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置。
技术介绍
随着城乡配电网的改造的进一步深入，配变台区的设施得到极大完善，许多地区已经实现了智能电能表、集中器、配变监测终端的全覆盖。基于用电信息采集系统，通过对终端停电事件信息的信息进行综合研判,可实现对台区停/上电状况的监测。实际生产中，配变监测终端一般采用15分钟的周期上传采集的电气量，且由于备用电池可靠性低，GPRS/4G上行通信掉线或阻塞等原因，实际对配变出线侧的带电状态监测可靠性和实时性不高，无法支持配网快速抢修的需求。现有配变监测终端使用的备用电池，在长期浮充且使用时间短的情况下，寿命缩短，可靠性低。与传统干电池或蓄电池相比，超级电容具有充放电循环寿命长,充电时间短，贮存寿命长，完全免维护，工作温度范围广的特点，逐渐开始应用的电力电子领域。NB-IoT（基于蜂窝的窄带物联网）技术是对现有4G网络架构和处理流程进行优化的新一代无线带宽技术。与传统的蜂窝技术在电力行业的应用相比，有着超强覆盖、低功耗、大容量、低成本的优点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置，以解决现有技术中存在的问题。本技术采取的技术方案为：一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置，包括电压采样模块、MCU模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块，电压采样模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块均与MCU模块电连接，电源模块与超级电容管理模块间电连接，上行通信模块采用NB-IoT通信模块，电压采样模块连接到配变出线侧ABCN线的市电电压。超级电容管理模块包括超级电容组、切换电路、升压电路。超级电容组与电源模块相连，从电源模块取电为超级电容充电；超级电容组通过升压模块连接到MCU模块，用于将超级电容组的电压输出电压升到3.3V；切换电路与电源模块和升压电路、MCU模块相连，用于在工作电源正常供电时，超级电容输出截止；当电源输出低于阈值时，超级电容输出导通，由超级电容向MCU模块供电、上行通信模块供电。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术通过实时采集配电变压器出线侧的电压，分析电压值的变化情况，当变压器出现侧出现停电时，实时生成停电事件，经使用超级电容的持续供电，通过上行NB-IoT通信模块，实时的将停电事件推送到主站，采用超级电容管理模块和上行NB-IoT通信模块确保了电池供电的可靠性和通信的可靠性和实时性，实现配网快速抢修，缩短停电时间。附图说明图1是本技术配变带电状态监测装置的结构示意图；图2是超级电容管理模块原理框图；图3是本技术配变带电状态监测装置的安装示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本技术进行进一步介绍。实施例1：如图1-图3所示，一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置，包括电压采样模块、MCU模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块，电压采样模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块均与MCU模块电连接，电源模块与超级电容管理模块间电连接，上行通信模块采用NB-IoT通信模块，电压采样模块连接到配变出线侧ABCN线的市电电压，NB-IoT通信模块采用通用的低功耗物联网通信技术，可靠的实时的将配变失电信息上传到主站。超级电容组与电源模块相连，从电源模块取电为超级电容充电；超级电容组通过升压模块连接到MCU模块，用于将超级电容组的电压输出电压升到3.3V；切换电路与电源模块和升压电路、MCU模块相连，用于在工作电源正常供电时，超级电容输出截止；当电源输出低于阈值时，超级电容输出导通，由超级电容向MCU模块供电、上行通信模块供电。电压采样模块内配置变压器，配变出线侧ABCN线连接变压器的初级，变压器的次级连接MCU模块的GPIO，将从配变出线侧ABCN线的市电电转换为可供A/D转换芯片采样的小信号，接入MCU模块。工作电源模块由单相市电引入，经变压器、整流桥、滤波电路并经稳压芯片，产生直流电源，用于给MCU模块提供电源。MCU模块包含微处理器芯片，微处理器芯片通过总线与电压采样模块连接，将接入的电压小信号模拟量转换为数字量；微处理器芯片处理总线接入的电压数字量，实时处理数字量并通过上行通信模块实时上传本地采集的三相电压值，当发生配变停电时，超级电容管理模块由切换电路向微处理器供电，处理器根据预先设定的三相电压值阈值判断发生配变停电，并经数据总线向上行通信模块发出信号，通过上行通信模块将配变停电信息传送至主站，实现及时的发现故障和处理故障。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内，因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置，其特征在于：包括电压采样模块、MCU模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块，电压采样模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块均与MCU模块电连接，电源模块与超级电容管理模块间电连接，上行通信模块采用NB-IoT通信模块，电压采样模块连接到配变出线侧ABCN线的市电电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT通信的配变带电状态监测装置，其特征在于：包括电压采样模块、MCU模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块，电压采样模块、电源模块、超级电容管理模块和上行通信模块均与MCU模块电连接，电源模块与超级电容管理模块间电连接，上行通信模块采用NB-IoT通信模块，电压采样模块连接到配变出线侧ABCN线的市电电压。


2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通信的配变带...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁忠军，何雄坤，周宏志，聂辉，陈满超，吴捷，王丹，段湛辉，陈业伟，李明勇，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52