本實用新型涉及配電箱，具體為一種多斷路器無線互聯(lián)配電箱。

背景技術(shù)：

低壓配電箱廣泛應(yīng)用于高層建筑、賓館、住宅等建筑物交流50Hz，額定電壓220V/380V以下的低壓配電系統(tǒng)中，作為實現(xiàn)對配電線路切換、漏電、過載、短路保護之用。目前市場上銷售的配電箱是按電氣接線要求將開關(guān)設(shè)備、測量儀表、保護電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構(gòu)成低壓配電裝置，正常運行時可借助手動或自動開關(guān)接通或分斷電路。然而，傳統(tǒng)的配電箱智能化程度低，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，只能借助保護電器立即切斷電路，并不能對故障進行準確判斷，也不能根據(jù)不同的故障種類進行不同程度的報警和停機處理，技術(shù)人員在排查故障時需要花費更多的精力。另外，傳統(tǒng)的配電箱需要手動對繼電器進行動作，如果繼電器絕緣損壞，有可能發(fā)生觸電危險。斷路器是安裝在電源和負載單元之間的電氣保護裝置，以保護電動機、變壓器以及輸電線路的負載設(shè)備。通常，斷路器不具備電參數(shù)檢測和通信功能，工作人員不能遠距離了解斷路器運行狀況，對出現(xiàn)的故障前兆不能及時切斷斷路器的運行工作。例如，當斷路器運行超過負荷時，容易引起電力系統(tǒng)的故障。為了實現(xiàn)斷路器更好的保護功能，有必要對線路負荷運行的電參數(shù)，如電壓、電流實施檢測并實現(xiàn)與外部監(jiān)控終端進行數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控，以提高電力設(shè)備的安全性和經(jīng)濟運行，同時減少維護人員的勞動強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決以上問題，本實用新型提供一種多斷路器無線互聯(lián)配電箱。

一種配電箱，包括主配電箱，可移動終端和固定終端，其特征在于所述的主配電箱，包括數(shù)字信號處理器、觸摸屏、LCD顯示模塊、故障報警模塊、預留物聯(lián)網(wǎng)接口、斷路器、繼電器、采樣電路、信號調(diào)理電路、ZIGBEE 控制器A、收發(fā)天線A和開關(guān)電源模塊，開關(guān)電源模塊輸入接電網(wǎng)的L0和N0，其間電壓為220V交流，整流之后，通過基于TOP224Y的DC-DC變換器，采用反激式拓撲輸出多路直流電壓，為所述的觸摸屏、數(shù)字信號處理器、ZIGBEE控制器A和故障報警模塊提供所需的工作電源，觸摸屏與數(shù)字信號處理器相連，安裝在主配電箱箱體的側(cè)面；每條線路上均設(shè)有斷路器；所述斷路器包括斷路器本和智能模塊；所述智能模塊包括處理器CPU、電參數(shù)檢測處理單元、通信處理單元；所述電參數(shù)檢測處理單元對線路運行電參數(shù)進行檢測，電參數(shù)檢測處理單元與處理器CPU進行通信，將檢測到的電參數(shù)輸入處理器CPU，所述處理器 CPU與通信處理單元相連，通過通信處理單元與外部監(jiān)控終端通信，進行數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控；所述通信處理單元設(shè)置RS232串行通信接口；所述RS232串行通信接口與調(diào)制解調(diào)器連接，通過無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸。

進一步地，所述通信處理單元設(shè)置RS485通信接口，所述RS485通信接口與RS485總線連接，進行數(shù)據(jù)傳輸。

進一步地，所述通信處理單元設(shè)置CAN串行通信總線接口；所述CAN串行通信總線接口通過雙絞線進行數(shù)據(jù)傳輸。

再進一步地，所述通信處理單元同時設(shè)置RS232串行通信接口、RS485通信接口、CAN 串行通信總線接口。

其有益效果是：斷路器內(nèi)安裝有智能模塊，安裝拆卸簡單，維護方便，通信方式多樣，通信功能強大，當遠程監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)斷路器出現(xiàn)異常狀況時，可以遠程遙控，停止斷路器的運行。開關(guān)器件采用固定繼電器，提高了主配電箱高工作的靈敏度和可靠更，提高了系統(tǒng)抗電磁干擾的能力；通過數(shù)字信號處理器，實現(xiàn)了主配電箱的智能化控制；采用觸摸屏進行輸入，避免了可能出現(xiàn)的觸電危險；預留物聯(lián)網(wǎng)接口，可以方便的實現(xiàn)主配電箱與其他設(shè)備的通信；采用ZIGBEE無線收發(fā)技術(shù)，可以實現(xiàn)遠程控制，操作人員可以手持遙控器或者在控制室內(nèi)對主配電箱進行監(jiān)控，提高了整個配電箱系統(tǒng)的智能化水平。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種配電箱，包括主配電箱1，可移動終端2和固定終端3。主配電箱，包括數(shù)字信號處理器4、觸摸屏5、LCD顯示模塊6、故障報警模塊7、預留物聯(lián)網(wǎng)接口8、繼電器9、采樣電路10、信號調(diào)理電路11、ZIGBEE控制器A12、收發(fā)天線A14和開關(guān)電源模塊14。開關(guān)電源模塊輸入接電網(wǎng)的L0和N0，其間電壓為220V交流，整流之后，通過基于TOP224Y的DC-DC變換器，采用反激式拓撲輸出多路直流電壓，為所述的觸摸屏、數(shù)字信號處理器、ZIGBEE控制器A和故障報警模塊提供所需的工作電源。觸摸屏與數(shù)字信號處理器相連，安裝在主配電箱箱體的側(cè)面，可以將其陷入墻壁內(nèi)部，操作方便，美觀大方。用戶可以通過手指觸摸相應(yīng)的圖標實現(xiàn)對每一個開關(guān)的控制，本實用新型采用一種電容式觸摸屏，利用人體的電流感應(yīng)進行工作。當手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，數(shù)字信號處理器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置即可獲取用戶的指令。這種方法避免了人為直接接觸開關(guān)引起的觸電等安全事故。

主配電箱上的繼電器，均采用固態(tài)繼電器。固態(tài)繼電器是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無觸點開關(guān)元件，具有完善的光電隔離模塊，相比傳統(tǒng)的電磁式繼電器，固態(tài)繼電器具有高壽命、高可靠性、高靈敏度、抗電磁干擾能力強等特點。采樣電路10負責對負載的溫度、濕度、電壓、電流值進行實施的采樣。溫濕度采集通過傳感器實現(xiàn)，本實用新型采用瑞士生產(chǎn)的SHT75溫濕度傳感器， SHT75有4個引腳，分別為電源、地、時鐘和數(shù)據(jù)線。使用3.3V電源給SHT75供電，數(shù)據(jù)線與數(shù)字信號處理器的AD轉(zhuǎn)換模塊相連。通過軟件程序的編寫控制SHT75溫濕度傳感器，使其工作在溫度檢測或者濕度檢測的狀態(tài)下，并通過軟件對其進行溫度濕度數(shù)據(jù)的收發(fā)操作。此傳感器可以同時獲取環(huán)境的溫度和濕度，其體積小、響應(yīng)靈敏，測量精度要高，溫度誤差小于等于±0.3℃，濕度誤差小于等于±1.8％，穩(wěn)定性能良好。通過電流互感器和電壓互感器獲得流過負載的電流值和各相負載的電壓值，經(jīng)過信號調(diào)理電路 11，把采樣得到的電壓電流值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號處理器可以處理的0-5V的電壓信號。數(shù)字信號處理器采用TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812芯片，數(shù)字信號處理器接收到用戶在觸摸屏發(fā)出的信號后，控制相應(yīng)的繼電器開通和關(guān)斷，同時，數(shù)字信號處理器接收到采樣得到的電壓、電流、環(huán)境溫度和濕度值，并對模擬量進行AD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字量，并與正常的工作值進行比較，如果在正常工作范圍內(nèi)，則通過LCD顯示模塊進行實時的電壓電流值和開關(guān)狀態(tài)的顯示，如果工作不正常，通過故障報警模塊進行報警。LCD顯示模塊對每一路繼電器的開關(guān)狀態(tài)進行實時的顯示，主要顯示每一路繼電器的開通和關(guān)斷狀態(tài)，并對開通的繼電器的負載電壓、電流、溫度和濕度值進行實時的顯示。LCD顯示模塊是采用具有內(nèi)含中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊LCD12864，其主要功能為發(fā)生故障時，對具體的故障類型和故障發(fā)生點進行顯示。為了有效利用微處理器的I/O端口，控制LCD12864工作在串行方式，其數(shù)據(jù)總線、使能端口和時鐘分別與單片機的三個通用I/O口相連。故障報警模塊對過流、過壓、過熱的故障進行相應(yīng)的聲光報警信號，提醒相關(guān)人員進行斷電和檢查。如果在報警一段時間后，如果仍然沒有被響應(yīng)，數(shù)字信號處理器會在報警延時一段時間后自動切斷出現(xiàn)故障的負載，避免更嚴重的損失。數(shù)字信號處理器通過ZIGBEE無線技術(shù)，可以與遠程的可移動終端2和固定終端3進行無線通信，接收遠程的控制信號，開通和關(guān)斷相應(yīng)的繼電器。可移動終端2通過鍵盤發(fā)出控制信號，微處理器B對鍵盤進行掃描，將鍵盤的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字量，并通過ZIGBEE控制器B進行編碼，通過2.4GHz收發(fā)天線B將用戶指令傳遞出去，在主配電箱內(nèi)，收發(fā)天線A接收到此信號，并通過ZIGBEE控制器A進行解碼，將可移動終端的指令傳給數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器根據(jù)用戶指令對相應(yīng)的繼電器實施動作。操作人員可以早控制室內(nèi)，對現(xiàn)場的配電箱進行遠程遙控，通過上位機發(fā)出指令，上位機與微處理器C通過RS232相連，微處理器接收到操作人員的指令后，同樣通過ZIGBEE控制器C和收發(fā)天線C進行信號的傳輸。在主配電箱內(nèi)，收發(fā)天線A接收到此無線，并通過ZIGBEE控制器A進行解碼，將可移動終端的指令傳給數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器根據(jù)操作室內(nèi)操作人員的指令對相應(yīng)的繼電器實施動作。

如圖2所示，本實用新型包括斷路器本體、智能模塊，智能模塊包括處理器CPU21、電參數(shù)檢測處理單元22、通信處理單元23，所述電參數(shù)檢測處理單元22對線路運行電參數(shù)進行檢測，電參數(shù)檢測處理單元22與處理器CPU21進行通信，將檢測到的電參數(shù)輸入處理器 CPU21，所述處理器CPU21與通信處理單元23相連，通過通信處理單元23與外部監(jiān)控終端通信，進行數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控。本實施例中通信處理單元23同時設(shè)置RS232串行通信接口24、RS485通信接口25、CAN串行通信總線接口26。所述RS232串行通信接口24與調(diào)制解調(diào)器連接，通過電話線或無線方式（此時使用無線調(diào)制解調(diào)器）進行數(shù)據(jù)傳輸；所述CAN串行通信總線接口26可通過雙絞線進行數(shù)據(jù)傳輸；所述RS485通信接口5與RS485總線連接，進行數(shù)據(jù)傳輸。由于同時設(shè)置了三種通信接口，本實施例通信方式多樣，通信功能強大，當遠程監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)斷路器出現(xiàn)異常狀況時，可以遠程遙控，停止斷路器的運行。并且能實現(xiàn)上位機與一臺或多臺智能斷路器的通信聯(lián)系。

雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本實用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實用新型之精神和范圍內(nèi)，自當可作各種變化或潤飾，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準。