[發明專利]一種基于物聯網的計量型智能斷路器

在審

• 申請號: 201910585428.X
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN110412346A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 劉明媚;賴依曼;馬要綱;劉延炎;孔維佳;張杰;程曉磊;馬得草;張健;邱坤淼
• 申請（專利權）人: 許昌許繼低壓電器有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R19/25;G01R1/36;H02H1/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 吳佳

1.一種基于物聯網的計量型智能斷路器，其特征在于：包括CPU模塊（1）、信號采集模塊（2）、計量模塊（3）、電源模塊（4）、機械控制模塊（5）、通信模塊（6）和輸入/輸出模塊（7），所述計量模塊（3）包括計量芯片，電源模塊（4）包括自生電源回路單元，通信模塊（6）包括有線485通信單元和無線物聯網通信模組，機械控制模塊（5）包括控制信號輸出單元和設備信號反饋輸入單元，輸入/輸出模塊（7）包括按鍵單元和顯示單元；

線路中的電壓信號由電源模塊（4）轉換成能夠供計量芯片采集的信號，送到計量模塊（3），由計量芯片計算出精確的電壓值，用于正常的液晶屏幕顯示及通信上傳；線路中的電流信號經過電流互感器轉換成小電流信號接入信號采集模塊（2），當CPU模塊（1）檢測到電流信號處于正常運行范圍時，將電流信號切換到計量模塊（3），由計量芯片計算出精確的電流值，用于正常的液晶屏幕顯示及通信上傳；同時計量芯片計算出實時電能量數據，用于液晶屏幕顯示及通信上傳；

當計量芯片檢測到電流異常時，CPU模塊（1）將電流切換到信號采集模塊（2），CPU模塊（1）通過采樣信號峰值獲取方法將檢測到的異常電流計算出來，通過電流保護邏輯，實現電流的過載、短延時和瞬時的保護或告警功能；當計量芯片檢測到電壓信號異常時，CPU模塊（1）根據電壓保護邏輯，實現電壓的過壓、欠壓、失壓和缺零的保護功能；當信號采集模塊（2）檢測到剩余電流異常時，CPU模塊（1）同樣根據剩余電流保護邏輯，實現剩余電流保護或告警功能；

當跳閘信號產生時，CPU模塊（1）驅動脫扣器電源回路導通，12V電源使脫扣器彈簧彈開，脫扣器頂扣桿推動斷路器金屬簧片上移，推動開關觸頭斷開，開關跳閘；當接收到合閘信號時，CPU模塊（1）將電機電源回路接通，電機開始轉動，帶動手柄，將脫扣器扣回，開關觸頭合上，開關實現合閘；

輸入/輸出模塊（7），用于實時查看當前電參量、電能量、保護動作次數和閘位變化記錄；

通信模塊（6），用于將電能量數據上傳到物聯網云平臺，通過云平臺實現對開關的遠程控制、電參量的采集、分析以及調度功能。

2.如權利要求1的一種基于物聯網的計量型智能斷路器，其特征在于：所述電能量數據包括功率、頻率、電量和電度數據。

3.如權利要求1的一種基于物聯網的計量型智能斷路器，其特征在于：當三相電流大于0.2In或單相電流大于 0.5 In 時，CPU模塊能夠正常工作。

4.如權利要求1的一種基于物聯網的計量型智能斷路器，其特征在于：所述采樣信號峰值計算方法，具體步驟如下:

S1、開始，查找電流采樣緩沖區前16個點中的最大值；

S2、記錄步驟S1采樣值及最大點的下標；

S3、取出步驟S2中獲得的最大值的前一個采樣值和后一個采樣值；

S4、將步驟S3中的兩值求平均值，作為該10ms內電流采樣值的有效值；

S5、利用線性曲線y=kx+b公式，根據采樣值x與實際電流值y，推導出k和b；

S6、使用上述相同方式，分段還原出實際電流值y，結束。

5.如權利要求1的一種基于物聯網的計量型智能斷路器，其特征在于：電流采樣的采樣周期為625us，一個周期內采集32個點。