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1、(10)申请公布号 CN 102751786 A (43)申请公布日 2012.10.24 C N 1 0 2 7 5 1 7 8 6 A *CN102751786A* (21)申请号 201210179810.9 (22)申请日 2012.05.31 H02J 13/00(2006.01) (71)申请人德清县供电局 地址 313200 浙江省湖州市德清县武康镇中 兴南路9号 (72)发明人陈志武 吴宇红 陈伟明 宋云轩 方百荣 章建森 (74)专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务 所(普通合伙) 33217 代理人胡根良 (54) 发明名称 一种低压配电柜短信终端装置改进结构 (57) 摘。
2、要 本发明公开了一种低压配电柜短信终端装置 改进结构，每相低压出线电缆线在与RTO熔断器 下端连接处的导体表面分别安装接触式温度传感 器，配电柜底部下方安装水位传感器，接触式温度 传感器及水位传感器与微控制器连接，微控制器 通过继电器与交流接触器线圈连接，同时微控制 器连接一GSM无线模块电路。本发明当低压出 线电缆线导体皮面温度传感器数值超上限与极限 时，分别使用短信预警和断开交流接触器器线圈， 实现现场设备故障实时短信监控及自动断开故障 设备电源的目的，而且可以控制潜水泵抽水。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明。
3、专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 6 页 1/2页 2 1.一种低压配电柜短信终端装置改进结构，包括一组或者两组与用户连接的低压出线 电缆线，每组低压出线电缆线与配电柜内对应的交流接触器触头系统连接，每组低压出线 电缆线由三相低压出线电缆线组成，每相低压出线电缆线上均连接有RTO熔断器，低压配 电柜下方地面开挖有电缆沟，所述电缆沟底部开挖有积水槽，所述积水槽内设有潜水泵，其 特征在于：每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处的导体表面分别安装接触式温 度传感器，配电柜底部下方安装水位传感器，所述接触式温度传感器及水位传感器与微控 制器连接，微控制器通过继电器与交流接触器线。
4、圈连接，潜水泵连接交流接触器，同时微控 制器连接一GSM无线模块电路。 2.根据权利要求1所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处5Cm位置导体表面分别安装接触式温度传 感器。 3.根据权利要求2所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 接触式温度传感器使用耐高温尼龙扎带固定在每相低压出线电缆线上，同时接触式温度传 感器外加装耐高温硅橡胶护套加以保护。 4.根据权利要求3所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 微控制器设置上限和极限两个温度限点，如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低 压出。
5、线电缆线导体表面温度超过上限时，微控制器控制GSM无线模块电路发送手机短信至 设备管理员；再如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低压出线电缆线导体表面温 度超过极限时，微控制器分两路发送指令，一路发送指令控制低压配电柜内对应组交流接 触器线圈断开，交流接触器触头系统分离，交流接触器下方停止供电，另一路发送指令控制 GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员。 5.根据权利要求4所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 微控制器设置一个下位水位点及一个上位水位点，如水位到达下位水位点，微控制器控制 GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员同时控制潜水泵抽水；如水位到达上位。
6、水位 点，微控制器分两路发送指令，一路发送指令控制一组或者两组交流接触器线圈同时断开， 交流接触器触头系统分离，交流接触器下方停止供电，另一路发送指令控制GSM无线模块 电路发送手机短信至设备管理员。 6.根据权利要求5所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 微控制器的电路由微控制器U2、电阻R21、晶振CR1、电容C1、C2构成；电阻R21上拉至电源 为微控制器U2的复位电路；晶振CR1、电容C1、C2构成振荡电路为微控制器U2提供工作时 钟信号。 7.根据权利要求6所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 GSM无线模块电路由GSM无线模块J1、SIM。
7、卡接口J2、电阻R20、R25、R22、R28、三极管T1、 T2、发光管D1构成，电阻R22、R28、三极管T2构成GSM无线模块J1的开机电路；微控制器 U2的端口PD4与R28连接，端口PD4输出低电平脉冲即可复位GSM无线模块J1；电阻R25、 R20、三极管T1、发光管D1为GSM无线模块J1的指示电路，发光管D1指示GSM无线模块J1 的工作状态。 8.根据权利要求7所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 接触式温度传感器的温度测量电路包括RT1、RT2、RT3组成的Pt100热电偶，热电偶安装在 权 利 要 求 书CN 102751786 A 2/2页 3 低。
8、压配电柜RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上；电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电 桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的 放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口；RT2、RT3的信号经相应的放大电路送 入微控制器U2的模数转换输入口。 9.根据权利要求8所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 水位传感器的水位测量电路由水位传感器S1、S2、光耦ISO1、ISO2、电阻R30、R31、R33、R34 组成，当水位达到水位传感器S1的设定值时，水位传感器S1的输出接点闭合，光耦ISO1导 通，光耦输出。
9、低电平至微控制器的端口；当水位达到水位传感器S2的设定值时，水位传感 器S2的输出接点闭合，光耦ISO2导通，光耦输出低电平至微控制器的端口。 10.根据权利要求9所述的一种低压配电柜短信终端装置改进结构，其特征在于：所述 继电器包括接触器控制电路和潜水泵控制电路，接触器控制电路包括串联的电阻R32、三极 管T3、继电器K1，微控制器的端口PA6与电阻R32连接，微控制器通过端口PA6控制继电器 K1的吸合和释放，继电器K1的输出接点与端子JP1连接，端子JP1与串联在交流接触器线 包回路，所述潜水泵控制电路包括串联的电阻R35、三极管T4、继电器K2，微控制器的端口 PA4与电阻R35连接，。
10、微控制器通过端口PA5控制继电器K2的吸合和释放，继电器K2的常 开接点与端子JP2连接，端子JP2与控制潜水泵的交流接触器线圈电源回路串联连接。 权 利 要 求 书CN 102751786 A 1/4页 4 一种低压配电柜短信终端装置改进结构 技术领域 0001 本发明涉及一种低压配电柜短信终端装置改进结构。 背景技术 0002 目前在农村智能电网建设中，大部分是采用远程GPRS装置来实现数据采集与远 程遥控技术，达到远程监控的目的。但在某些技术方面，还是不能使用远程遥控装置即可排 除故障设备，也就是说，维护人员还是需组织现场抢修。因此，开发一种即能实时掌控设备 故障，又能及时组织人员现场消。
11、缺，是目前供电企业追求的少投入多效率工作方式。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题就是提供一种低压配电柜短信终端装置改进结构，解 决农村低压配电柜远程监控的问题。 0004 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低压配电柜短信终端装置 改进结构，包括一组或者两组与用户连接的低压出线电缆线，每组低压出线电缆线与配电 柜内对应的交流接触器触头系统连接，每组低压出线电缆线由三相低压出线电缆线组成， 每相低压出线电缆线上均连接有RTO熔断器，低压配电柜下方地面开挖有电缆沟，所述电 缆沟底部开挖有积水槽，所述积水槽内设有潜水泵，其特征在于：每相低压出线电缆线在与 RTO熔断器下端连接。
12、处的导体表面分别安装接触式温度传感器，配电柜底部下方安装水位 传感器，所述接触式温度传感器及水位传感器与微控制器连接，微控制器通过继电器与交 流接触器线圈连接，潜水泵连接交流接触器，同时微控制器连接一GSM无线模块电路。 0005 优选的，所述每相低压出线电缆线在与RTO熔断器下端连接处5Cm位置导体表面 分别安装接触式温度传感器。 0006 优选的，所述接触式温度传感器使用耐高温尼龙扎带固定在每相低压出线电缆线 上，同时接触式温度传感器外加装耐高温硅橡胶护套加以保护。 0007 优选的，所述微控制器设置上限和极限两个温度限点，如果一组或者两组低压出 线电缆线上任何一相低压出线电缆线导体表面温。
13、度超过上限时，微控制器控制GSM无线模 块电路发送手机短信至设备管理员；再如果一组或者两组低压出线电缆线上任何一相低压 出线电缆线导体表面温度超过极限时，微控制器分两路发送指令，一路发送指令控制低压 配电柜内对应组交流接触器线圈断开，交流接触器触头系统分离，交流接触器下方停止供 电，另一路发送指令控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员。 0008 优选的，所述微控制器设置一个下位水位点及一个上位水位点，如水位到达下位 水位点，微控制器控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员同时控制潜水泵抽 水；如水位到达上位水位点，微控制器分两路发送指令，一路发送指令控制一组或者两组交 流接触器。
14、线圈同时断开，交流接触器触头系统分离，交流接触器下方停止供电，另一路发送 指令控制GSM无线模块电路发送手机短信至设备管理员。 0009 优选的，所述微控制器的电路由微控制器U2、电阻R21、晶振CR1、电容C1、C2构成； 说 明 书CN 102751786 A 2/4页 5 电阻R21上拉至电源为微控制器U2的复位电路；晶振CR1、电容C1、C2构成振荡电路为微 控制器U2提供工作时钟信号。 0010 优选的，所述GSM无线模块电路由GSM无线模块J1、SIM卡接口J2、电阻R20、R25、 R22、R28、三极管T1、T2、发光管D1构成，电阻R22、R28、三极管T2构成GSM无线模块。
15、J1的 开机电路；微控制器U2的端口PD4与R28连接，端口PD4输出低电平脉冲即可复位GSM无 线模块J1；电阻R25、R20、三极管T1、发光管D1为GSM无线模块J1的指示电路，发光管D1 指示GSM无线模块J1的工作状态。 0011 优选的，所述接触式温度传感器的温度测量电路包括RT1、RT2、RT3组成的Pt100 热电偶，热电偶安装在低压配电柜RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上；电阻R1、 R2、R7、RT1构成测温电桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、 R8、R5、运放U1A构成的放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口；RT2、R。
16、T3的信 号经相应的放大电路送入微控制器U2的模数转换输入口。 0012 优选的，所述水位传感器的水位测量电路由水位传感器S1、S2、光耦ISO1、ISO2、 电阻R30、R31、R33、R34组成，当水位达到水位传感器S1的设定值时，水位传感器S1的输出 接点闭合，光耦ISO1导通，光耦输出低电平至微控制器的端口；当水位达到水位传感器S2 的设定值时，水位传感器S2的输出接点闭合，光耦ISO2导通，光耦输出低电平至微控制器 的端口。 0013 优选的，所述继电器包括接触器控制电路和潜水泵控制电路，接触器控制电路包 括串联的电阻R32、三极管T3、继电器K1，微控制器的端口PA6与电阻R32连。
17、接，微控制器通 过端口PA6控制继电器K1的吸合和释放，继电器K1的输出接点与端子JP1连接，端子JP1 与串联在交流接触器线包回路，所述潜水泵控制电路包括串联的电阻R35、三极管T4、继电 器K2，微控制器的端口PA4与电阻R35连接，微控制器通过端口PA5控制继电器K2的吸合 和释放，继电器K2的常开接点与端子JP2连接，端子JP2与控制潜水泵的交流接触器线圈 电源回路串联连接。 0014 本发明在农村低压柜内安装水位传感器及接触式温度传感器，并由微控制器控制 GSM无线模块电路进行手机短信发送，当低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超上限 与极限时，分别使用短信预警和断开交流接触器器线圈。
18、，实现现场设备故障实时短信监控 及自动断开故障设备电源的目的，而且可以控制潜水泵抽水。 附图说明 0015 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述： 0016 图1为本发明电路原理图； 0017 图2为温度测量电路原理图； 0018 图3为水位测量电路原理图； 0019 图4为微控制器电路原理图； 0020 图5为GSM无线模块电路原理图； 0021 图6为本发明电路原理图； 0022 图7为低压配电柜下方结构示意图。 说 明 书CN 102751786 A 3/4页 6 具体实施方式 0023 下面结合图1至图7原理图具体说明本发明： 0024 本发明主要以低压配电柜在RTO熔断器下。
19、端低压出线电缆线A、B、C相上安装接触 式温度传感器与短信终端RT1、RT2、RT3相连，继电器输出部分JP1与250A交流接触器线 圈相连，当低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超上限时，通过微控制器进行数据处 理后，由GSM无线模块电路发送短信。如低压出线电缆线导体皮面温度传感器数值超极限 时，通过微控制器进行数据处理后，首先断开交流接触器线圈，同时由GSM无线模块电路发 送短信，实现现场设备在未进行抢修前，自动断开故障设备电源，达到现场设备故障实时短 信监控目的。在柜体离地面5CM与10CM处安装水位传感器与短信终端S1、S2相连，当S1 与S2接收到水位传感器信息时，通过微控制器进行数。
20、据处理后，由GSM无线模块电路发送 短信，实现现场设备故障实时短信监控目的。 0025 低压配电柜1下方地面开挖有电缆沟2，所述电缆沟底部开挖有积水槽3，所述积 水槽内设有潜水泵4，微控制器通过继电器与交流接触器线圈连接，交流接触器触头系统与 潜水泵连接。 0026 温度传感器RT1、RT2、RT3为pt100热电偶，它们分别被固定在配电柜A、B、C三相 电缆上，电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电桥，电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差 经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的放大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输 入口。 0027 同理RT2、RT3的信号经相应的放大。
21、电路送入微控制器U2的模数转换输入口。 0028 微控制器U2的模数转换器将电压信号T1、T2、T3转换成数字信号，并根据热电偶 分度表得到电缆的温度值。微控制器U2定时将电缆温度值与预设的报警值比较，当温度高 于报警值时，微控制器U2控制GSM无线模块J1向指定手机发送告警短信。 0029 微控制器U2定时将电缆温度值与预设的保护值比较，当温度高于保护值时，微控 制器U2的端口PA6输出高电平使继电器K1动作，继电器的接点断开。继电器的接点与端 子JP1连接，端子JP1与配电柜的交流接触器的线包串联。从而使接触器线圈断电，交流接 触器触头系统分离，切断配电柜电源。 0030 水位测量电路由水。
22、位传感器S1、S2、光耦ISO1、ISO2、电阻R30、R31、R33、R34构成。 水位传感器S1、S2放置在配电柜底部，S2位置比S1略高。当水位达到水位传感器S1的设 定值时，水位传感器S1的输出接点闭合，光耦ISO1导通，光耦输出低电平至微控制器的端 口，微控制器检测到配电柜进水，立即控制GSM无线模块J1向指定手机发送告警短信。同 时微控制器U2的端口PA4输出高电平使继电器K2吸合，继电器K2接点闭合，潜水泵启动 开始抽水。若当水位达到水位传感器S2的设定值时，水位传感器S2的输出接点闭合，光耦 ISO2导通，光耦输出低电平至微控制器的端口，微控制器检测到水位到了警戒水位，立即控 。
23、制GSM无线模块J1向指定手机发送告警短信。同时微控制器U2的端口PA6输出高电平使 继电器K1动作，继电器K1的接点断开使接触器线圈断电，交流接触器触头系统分离，切断 配电柜电源。 0031 本发明的主要包括如下功能模块： 0032 模块1为温度测量电路，模块2水位测量电路，模块3为微控制器电路、模块4为 GSM无线模块电路，模块5为继电器输出电路。 说 明 书CN 102751786 A 4/4页 7 0033 模块1：温度测量电路由RT1、RT2、RT3为Pt100热电偶，它们被安装在1农村低压 配电柜RTO熔断器下端低压出线电缆线A、B、C相上。电阻R1、R2、R7、RT1构成测温电桥。
24、， 电桥的输出的微弱电压差对应温度值，电压差经电阻R4、R6、R3、R8、R5、运放U1A构成的放 大电路放大后送入微控制器U2的模数转换输入口。同理RT2、RT3的信号经相应的放大电 路送入微控制器U2的模数转换输入口。 0034 模块2：水位测量电路由水位传感器S1、S2、光耦ISO1、ISO2、电阻R30、R31、R33、 R34构成。当水位达到水位传感器S 1的设定值时，水位传感器S 1的输出接点闭合，光耦 ISO1导通，光耦输出低电平至微控制器的端口。当水位达到水位传感器S2的设定值时，水 位传感器S2的输出接点闭合，光耦ISO2导通，光耦输出低电平至微控制器的端口。 0035 模块。
25、3：微控制器电路由微控制器U2、电阻R21、晶振CR1、电容C1、C2构成。电阻 R21上拉至电源为微控制器U2的复位电路。晶振CR1、电容C1、C2构成振荡电路为微控制 器U2提供工作时钟信号。 0036 模块4：GSM无线模块电路由GSM无线模块J1、SIM卡接口J2、电阻R20、R25、R22、 R28、三极管T1、T2、发光管D1构成。电阻R22、R28、三极管T2构成GSM无线模块J1的开机 电路，微控制器U2的端口PD4与R28连接。端口PD4输出低电平脉冲即可复位GSM无线模 块J1。电阻R25、R20、三极管T1、发光管D1为GSM无线模块J1的指示电路，发光管D1指 示GSM。
26、无线模块J1的工作状态。 0037 模块5：所述继电器包括接触器控制电路和潜水泵控制电路，接触器控制电路包 括串联的电阻R32、三极管T3、继电器K1，微控制器的端口PA6与电阻R32连接，微控制器通 过端口PA6控制继电器K1的吸合和释放，继电器K1的输出接点与端子JP1连接，端子JP1 与串联在交流接触器线包回路，所述潜水泵控制电路包括串联的电阻R35、三极管T4、继电 器K2，微控制器的端口PA4与电阻R35连接，微控制器通过端口PA5控制继电器K2的吸合 和释放，继电器K2的常开接点与端子JP2连接，端子JP2与控制潜水泵的交流接触器线圈 电源回路串联连接。 说 明 书CN 102751786 A 1/6页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102751786 A 2/6页 9 图2 说 明 书 附 图CN 102751786 A 3/6页 10 图3 说 明 书 附 图CN 102751786 A 10 4/6页 11 图4 说 明 书 附 图CN 102751786 A 11 5/6页 12 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102751786 A 12 6/6页 13 图7 说 明 书 附 图CN 102751786 A 13 。