一種低壓配電線路在線監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及對電網低壓配電線路架構的改進。
【背景技術】
[0002]在低壓配電線路在線監測系統中，主要是利用低壓停電監視儀作為安裝在低壓配電網末端的數據采集設備，該設備在一部分地區已經得到實用化推廣。傳統的停電監視設備絕大部分僅具備帶電顯示和就地查看功能，無法將信息進行遠傳，更無法對采集的數據進行綜合分析。對于配電臺區分散式設備，目前所安裝的低壓停電監測裝置無法滿足該標準要求接入電力內網而直接在公網假設，導致主站數據無法共享和融合。本發明解決了低壓停電終端安全接入電力內網的問題，同時也提出了一種通信信息加密機制。
[0003]隨著計算機通信技術的進步，電網信息化水平的提高，低壓配電網基礎數據工程也日益完善，圍繞用戶末端數據的一系列高級應用迫在眉睫，需要將停電監視儀納入信息化系統監控管理的范疇。為了更為精確、及時地判斷用戶端帶電情況，快速定位故障點和影響范圍，為事故搶修和主動服務提供技術支撐，同時全面監控低壓配電網末端的電壓、電流、電能質量等信息，需要對該設備進行研究。
[0004]因為低壓停電監視儀安裝在低壓配電網的線路末端，遠離臺區配電房、現場也無法進行有效的通訊手段，針對過去電力公司的管轄的配電臺區所安裝的停電監視設備基本上屬于就地查看、控制等產品。本發明因此研發一種帶通信模塊的停電監視儀以后，通過配套的通訊適配器進行管理后能將停電監視儀的相關運行狀態和數據通過電力專用通信通道上送至主站。
【發明內容】
[0005]在本發明的一個方面，通過設計一種帶信息加密功能的低壓停電監測終端來解決上述缺陷。通過在低壓停電監測終端內集成安全加密芯片，主要解決了低壓停電監視設備安全接入認證的問題，對信息傳輸的報文進行加密，消除因信息內容泄漏或外網入侵而帶來的安全隱患。采用本發明帶加密芯片的低壓停電監測終端，可以實現終端的一對一接入認證和管理，避免非法終端接入系統，可以確保信息傳輸內容不被破譯，保證信息傳輸安全。
[0006]在本發明的另一方面，利用臺區內已安裝的智能公變終端作為通訊適配器的上行通信通道，利用公變終端的通信通道將低壓停電監視儀的相關信息上送至管理系統，研發一種可以集中管理停電監視儀的低壓配電線路在線監測系統，能夠有效利用低壓配電臺區已有的設備、共享已經建設完成且運行穩定的電力GPRS專用通信通道。在一個突出效果方面，只需要在智能公變終端的位置加裝一個新型通訊適配器即可，低壓停電監測終端與通訊適配器之間采用微功率無線通信，將所有停電監測終端的數據全部匯總至該通訊適配器。實現臺區范圍內的低壓停電監視設備全部納入信息化系統管理、提高人工作業水平和效率、實現設備運行狀態監控、設備壽命管理、低壓配電網末端數據集約管理等。在另一個突出效果方面，能有效提供故障研判和處理的效率，并實現主動用戶服務。本發明對電網的穩定運行、故障時的主動式搶修服務、低壓配電網三相不平衡的調配、電氣設備的質量、壽命、超期不進行漏電試驗等都能夠在第一時間進行發現、從而降低電網平穩運行的經濟成本。
[0007]隨著電網基礎設施建設的進一步完善，低壓線路的故障和末端電能質量逐漸成為電網公司提高管理水平、提升服務水平的主要環節，安裝低壓停電監視儀對低壓電網的數據進行采集后，可以實現對于配網低壓線路的全面監視，通過數據挖掘，可以大大提高故障判斷的效準確性和效率，縮短停電時間，提供供電可靠性；同時，通過對采集的電網末端信息進行分析，可以對用戶進行一對一精準化主動服務，提升電網公司的服務水平。
[0008]為了實現上述效果，本發明低壓配電線路在線監測系統的技術方案為:包括在低壓配電網絡中設置的低壓停電監測終端，通訊適配器和智能公變終端，所述低壓停電監測終端是通過微功率無線方式與安裝在臺區內的通訊適配器進行數據交互，所述通訊適配器再通過無線通信方式向智能公變終端進行低壓停電數據上傳，所述智能公變終端將所述低壓停電數據進行分揀和處理后傳輸至遠端監測主站系統。
[0009]在一個實施例中，所述的低壓停電監測終端包括微處理器(MCU)、電源和無線通信端，所述MCU分別電連接電源和無線通信端，所述無線通信端設有適配所述通訊適配器加密協議的通信加密芯片，所述電源包括分別連接所述MCU的停電檢測電路和充電控制電路，被配置為在利用停電檢測電路實時檢測到配電線路停電狀態下，通過所述充電控制電路向MCU提供工作電壓，并在利用停電檢測電路未檢測到停電狀態下利用充電控制電路向所述電源內的儲能電路收集電能。
[0010]在另一個實施例中，在所述的低壓配電網絡中，每一通訊適配器按照其內置控制邏輯連接和控制多個低壓停電監測終端，其中:所述通訊適配器按照所述的控制邏輯分為初級通訊適配器和次級通訊適配器，所述初級通訊適配器被配置為控制若干個低壓配電臺區內微功率無線網絡鏈路內的低壓停電監測終端，所述次級通訊適配器被配置為控制這些配電臺區內的至少部分初級通訊適配器。本發明低壓配電線路在線監測系統中的低壓停電監測終端接入智能公變終端后，能夠進行臺區低壓配電網分支線路分節點及末端的(例如)帶電情況、三(單)相電壓、三相電流、功率、功率因數、三相不平衡、運行狀況等情況在遠程主站系統上監測。
[0011]通過低壓停電監測終端與智能公變終端的結合，可解決低壓停電監控設備所采集的數據可以以通信的方式上傳至電力內網的主站系統，進行監視和數據分析；在保證信息安全前提下，借助現有通信通道，實現主站與終端之間的信息交互。采用接入智能公變終端的低壓停電監測終端，可以實現低壓配電網末端采集數據的信息化和可視化，可將停電終端數據接入電力內網的數據中心，為數據挖掘和高級應用提供基礎，并在不單獨架設通信通道和不改動現有智能公變終端的前提下，實現主站和終端的信息交互。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明低壓配電線路在線監測系統的功能結構框圖；
[0013]圖2為本發明低壓停電監測終端的局部電路原理圖；
[0014]圖3為本發明低壓壓配電線路在線監測系統的布置模塊框圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1，低壓配電線路在線監測系統的一個改進實施例是在低壓配電網絡(例如GPRS/3G或者新型4G-LTE網絡)中分布設置多個低壓停電監測終端，多個通訊適配器和至少一個智能公變終端。例如，多個低壓停電監測終端I是通過例如微功率無線方式與安裝在低壓配電臺區內的一個通訊適配器2進行數據交互，通訊適配器2再通過無線通信(例如3G網絡)方式向智能公變終端3進行低壓停電數據上傳，智能公變終端3將所述低壓停電數據進行分揀和處理后傳輸至遠端監測主站系統4。
[0016]在一個較佳例子中，所述的低壓停電終端I包括微處理器(MCU) 11、電源(圖中未繪示)和無線通信端12，所述MCU 11分別電連接電源和無線通信端12。無線通信端12設有適配所述通訊適配器2內置加密協議的通信加密芯片121。所述電源包括分別連接所述MCU的停電檢測電路13和充電控制電路14，此電源被配置為在利用停電檢測電路13實時檢測到配電線路PWR處于停電的狀態下，通過所述充電控制電路14向MCU提供+5V工作電壓，并在利用停電檢測電路13未檢測到電力線PWR停電的狀態下利用充電控制電路14向所述電源內的儲能電路15收集電能。
[0017]作為改進，加密芯片1