CN109975651B - 一种故障指示器降低能耗的方法及故障指示器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于故障指示器设备技术领域，提供了一种故障指示器降低能耗的方法及故障指示器，包括：获取外界光照强度和负荷电信号值，根据外界光照强度和负荷电信号值，控制故障指示器按照对应的运行模式运行。本发明通过判断获取的参数的大小，从而选择进入各种工作模式，实现了降低故障指示器功耗的效果，延长了故障指示器后背电池的使用寿命。

Description

一种故障指示器降低能耗的方法及故障指示器

技术领域

本发明属于故障指示器设备技术领域，尤其涉及一种故障指示器降低能耗的方法及故障指示器。

背景技术

故障指示器是用来检测短路及接地故障的设备。在环网配电***中，特别是大量使用环网负荷开关的***中，如果下一级配电网络***中发生了短路故障或接地故障，上一级的供电***必须在规定的时间内进行分断，以防止发生重大事故。故障指示器综合利用感应取电技术、传感器技术、信号处理技术、无线通信技术，可实时测量配电网线路的基本电参数，实现配电网线路故障判断特别是小电流接地故障判断、故障区段定位，提高配电网的实时监测水平和故障处理效率。

由于故障指示器需要实时对配电网线路电流进行精确测量，故***功耗比较高，而故障指示器都是采用电流感应电源取电辅以后备电池供电的模式。当其无法正常取电或者能取电但不够***开销时，后备电池就会投入使用。因此，如何尽量减少后备电池的投入，延长后备电池使用寿命成了关键。

现有的技术主要是通过选择低功耗的集成电路降低***功耗，但是低功耗集成电路降低功耗的效果并不明显，故障指示器依然存在功耗过大、后备电池寿命短的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了故障指示器降低能耗的方法及故障指示器，以解决现有技术中故障指示器功耗过大、后备电池寿命短的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种故障指示器降低能耗的方法，包括：

获取外界光照强度和负荷电信号值。

根据外界光照强度和负荷电信号值，控制故障指示器按照对应的运行模式运行。

本发明实施例的第二方面提供了一种故障指示器，包括：

光敏传感模块，用于获取外界光照强度。

信号采集模块，用于获取负荷电信号值。

控制模块，与所述光敏传感模块和所述信号采集模块分别连接，用于根据所述光敏传感模块获取的外界光照强度和所述信号采集模块获取的负荷电信号值，控制所述故障指示器按照对应的运行模式运行。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过获取外界光照强度和负荷电信号值，根据外界光照强度和负荷电信号值，控制故障指示器按照对应的运行模式运行。本发明通过判断获取的参数的大小，从而选择进入各种工作模式，实现了降低功耗的效果，延长了故障指示器后背电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例提供的故障指示器降低能耗的方法的实现流程示意图；

图2是本发明的一个实施例提供的图1中步骤S102的具体实现流程示意图；

图3是本发明的一个实施例提供的图1中步骤S102的具体实现流程示意图；

图4是本发明的一个实施例提供的图1中步骤S102的具体实现流程示意图；

图5是本发明一个实施例提供的故障指示器的结构示意图；

图6是本发明的一个实施例提供的控制模块的结构示意图；

图7是本发明的一个实施例提供的控制模块的结构示意图；

图8是本发明的一个实施例提供的控制模块的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1：

图1示出了本发明一实施例所提供的一种故障指示器降低能耗的方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

本发明实施例应用于故障指示器。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种故障指示器降低能耗的方法，包括：

在步骤S101中，获取外界光照强度和负荷电信号值。

在本实施例中，获取外界光照强度和负荷电信号值，所述负荷电信号值包括负荷电流值和负荷电场值。

在步骤S102中，根据外界光照强度和负荷电信号值，控制故障指示器按照对应的运行模式运行。

从上述实施例可知，本发明实施例通过获取外界光照强度和负荷电信号值，根据外界光照强度和负荷电信号值，控制故障指示器按照对应的运行模式运行。本发明通过判断获取的参数的大小，选择进入各种工作模式，实现了降低故障指示器功耗的效果，延长了故障指示器电源模块的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，故障指示器包括信号采集模块，图1中步骤S102具体包括：

当负荷电信号值小于预设第一电信号阈值并且外界光照强度大于预设光照强度阈值时，进入故障运行模式，故障运行模式为控制信号采集模块按照第一预设周期获取负荷电信号值。

在本实施例中，故障指示器包括电源模块，电源模块包括电流感应电源和后备电池。预设第一电信号阈值可以设定为零，用于判断是否可以在配电网线路上采集到负荷电信号值，预设光照强度阈值也设置为零，用来判断是否可以监测到外界光照强度。由于故障指示器在使用时安装在配电网线路上，可以监测到外界光照强度，而未使用时保存在包装盒内，监测的外界光照强度为零，所以当外界光照强度大于预设光照强度阈值时，说明故障指示器仍在使用，但是负荷电信号值小于预设第一电信号阈值，说明采集不到电信号，则可判定该段配电网线路发生故障，此时，故障指示器无法使用电流感应电源通过配电网线路取电，只能使用后备电池供电，因此控制故障指示器进入故障运行模式，在故障运行模式下，信号采集模块将按照第一预设周期获取负荷电信号值，从而节省电量，降低故障指示器的能耗，延长后备电池的寿命。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，故障指示器还包括电源模块和通信模块，图2示出了上述步骤S102的具体实现流程，包括：

在步骤S201中，获取当前时间。

在步骤S202中，当当前时间在第一预设时段时，并且监测到外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入休眠运行模式，休眠运行模式为控制电源模块停止为信号采集模块和通信模块供电。

在本实施例中，设置第一预设时段和第二预设时段，第一预设时段设置为早7点到晚7点的白天时段，在当前时间在第一预设时段内时，监测外界光照强度和负荷电信号值的大小。由于在白天时段，当故障指示器正常工作时，采集到的外界光照强度一定大于零，且在配电网线路正常时负荷电信号值一定大于预设第一电信号阈值。所以，当监测到外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，可以判断故障指示器未被使用，而是保存在包装盒中，因此控制故障指示器进入休眠运行模式，在休眠运行模式下，控制模块控制电源模块停止为信号采集模块和通信模块供电，电源模块只需要供给控制模块和光敏传感模块的电量，从而进一步降低了电量消耗，延长了电源模块的使用寿命。

在步骤S203中，当当前时间在第二预设时段时，并且监测到外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入故障运行模式。

在本实施例中，设置晚7点到早七点的夜晚时段为第二预设时段。当配电网线路出现故障时，在第二预设时段内，无法通过外界光照强度和预设光照强度阈值的大小判断故障指示器是否在使用，所以当监测到外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，首先控制故障指示器进入故障运行模式。再通过当前时间的下一个时段也就是第一预设时段来判断此时究竟是配电网线路发生故障还是故障指示器未被使用。

从本实施例可知，通过设置第一预设时段和第二预设时段，清楚的判断出故障指示器在何种情况下进入休眠运行模式，何种情况下进入故障运行模式，从而进一步提高故障指示器降低功耗的功能。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，在步骤S203之后，还包括：

在步骤S301中，重新获取当前时间。

在步骤S302中，当当前时间在第一预设时段时，并且监测到外界光照强度仍然小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，从故障运行模式转换为休眠运行模式。

在本实施例中，在上述步骤S203之后，为了进一步确定当前时间在第二预设时段、外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，究竟是配电网线路发生故障还是故障指示器未被使用的情况，需要重新获取当前时间，当当前时间在第一预设时段时，监测到外界光照强度仍然小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值，说明故障指示器白天时获取的外界光照强度仍为零，且负荷电信号值也为零，则判断出此时故障指示器保存于包装盒中未被使用，因此从故障运行模式转换为休眠运行模式。

在一个实施例中，步骤S302还包括：

当所述当前时间在第一预设时段时，监测到外界光照强度大于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，继续运行在故障运行模式。

在本实施例中，通过设置第一预设时段和第二预设时段，能够清楚的区分故障运行模式和休眠运行模式，从而既保证了故障指示器的正常运行，又降低了故障指示器的耗能，延长了后备电池的使用寿命。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，图4示出了图1中步骤S102的具体实现流程，还包括：

在步骤S401中，当负荷电信号值小于预设第二电信号阈值并且大于预设第一电信号阈值时，进入低功耗运行模式，低功耗运行模式为控制信号采集模块按照第二预设周期获取负荷电信号值，预设第二电信号阈值大于预设第一电信号阈值，第二预设周期小于第一预设周期。

在本实施例中，当监测到的负荷电信号值大于预设第一电信号阈值，但是小于预设第二电信号阈值时，判断出此时信号采集模块采集到的负荷电信号值较小，通过电流感应电源不能获取到足够的电能，需要用到后备电池供电时，为了降低故障指示器的能耗，控制故障指示器进入低功耗运行模式，在低功耗运行模式下，控制信号采集模块按照第二预设周期获取负荷电信号值。

在步骤S402中，当负荷电信号值大于第二电信号阈值时，进入全速运行模式，全速运行模式为控制信号采集模块按照第三预设周期获取负荷电信号值，第三预设周期小于第二预设周期。

在本发明实施例中，当负荷电信号值大于第二电信号阈值时，说明此时负荷电信号较大，基本通过电流感应电源就能够获得足够的电能，而不需要用到后备电池。此时进入全速运行模式，也就是控制信号采集模块按照第三预设周期获取负荷电信号值，且第三预设周期小于第二预设周期。在全速运行模式下，信号采集模块采集负荷电信号值的频率高于低功耗运行模式负荷电信号值采集的频率，而低功耗运行模式负荷电信号值采集的频率高于故障运行模式时负荷电信号值采集的频率。

在本实施例中，通过判断外界光照强度和负荷电信号值的大小，从而根据故障指示器当前所处的环境判断将要进入的运行模式，实现了降低故障指示器功耗的功能，进而延长了故障指示器后备电池的寿命。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例2：

图5示出了本发明一实施例所提供的一种故障指示器100，包括：

光敏传感模块140，用于获取外界光照强度。

信号采集模块150，用于获取负荷电信号值。

控制模块110，与光敏传感模块140和信号采集模块150分别连接，用于根据光敏传感模块140获取的外界光照强度和信号采集模块150获取的负荷电信号值，控制故障指示器100按照对应的运行模式运行。

在一个实施例中，故障指示器100还包括汇集模块。当信号采集模块150采集到故障信息之后，把故障信息发送给汇集模块，汇集模块收集信号采集模块发送的故障信息，然后将故障信息发送给主站。

在本发明的一个实施例中，控制模块110还包括电源模块130和通信模块120，电源模块130分别与光敏传感模块140、信号采集模块150、控制模块110和通信模块120连接，通信模块120与控制模块110连接。

在本实施例中，故障指示器100包括控制模块110、通信模块120、电源模块130、光敏传感模块140和信号采集模块150。控制模块110分别与通信模块120、电源模块130、光敏传感模块140和信号采集模块150连接；电源模块130分别与光敏传感模块140、信号采集模块150、控制模块110和通信模块120连接；所述通信模块120与控制模块110连接。

在本实施例中，信号采集模块150用于采集负荷电信号值，负荷电信号值包括负荷电流值和负荷电场值。通信模块120用于与汇集模块进行通信，当信号采集模块150采集到故障信息时，通过通信模块120发送给汇集模块。

在本实施例中，电源模块130用于为控制模块110、通信模块120、光敏传感模块140和信号采集模块150供电，电源模块包括后备电池和电流感应电源。当能够在配电网线路上正常取电时，采用电流感应电源取电并供给控制模块110、通信模块120、光敏传感模块140和信号采集模块150，当电流感应电源无法正常取电或者能取电但不够开销时，后备电池就会投入使用。

在本实施例中，控制模块110根据光敏传感模块140采集的外界光照强度和信号采集模块150采集的负荷电信号值的大小，判断需要进入的运行模式。

从上述实施例可知，本发明实施例通过获取外界光照强度和负荷电信号值，根据外界光照强度和负荷电信号值，控制故障指示器按照对应的运行模式运行。本发明通过判断获取的信号值的大小，选择进入各种工作模式，实现了降低功耗的效果，延长了故障指示器的后备电池的使用寿命。

在一个实施例中，上述控制模块110包括故障运行单元，故障运行单元用于当负荷电信号值小于预设第一电信号阈值并且外界光照强度大于预设光照强度阈值时，进入故障运行模式，故障运行模式为控制模块110控制信号采集模块150按照第一预设周期获取负荷电信号值。

如图6所示，在本发明的一个实施例中，控制模块110还包括：

当前时间获取单元111，用于获取当前时间。

休眠运行单元112，用于当当前时间在第一预设时段时，并且监测到外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入休眠运行模式，休眠运行模式为控制电源模块110停止为信号采集模块150和通信模块120供电。

故障运行单元113，用于当当前时间在第二预设时段时，并且监测到外界光照强度小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入故障运行模式。

在本实施例中，通过设置第一预设时段和第二预设时段，从而能够清楚的区分故障运行模式和休眠运行模式，从而既保证了故障指示器100的正常运行，又降低了耗能，延长了后备电池的使用寿命。

如图7所示，在本发明的一个实施例中，图7示出了控制模块110的具体结构，包括：

当前时间重新获取单元114，用于在进入故障运行模式之后，重新获取当前时间。

转换休眠运行单元115，用于当当前时间在第一预设时段，并且监测到外界光照强度仍然小于预设光照强度阈值且负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，从故障运行模式转换为休眠运行模式。

在本实施例中，通过设置第一预设时段和第二预设时段，进一步的判断故障指示器当前所处的环境，从而更加清楚的的区分故障运行模式和休眠运行模式，从而既保证了故障指示器的正常运行，又降低了故障指示器的耗能，延长了后备电池的使用寿命。

如图8所示，在本发明的一个实施例中，图8示出了控制模块110的具体结构，还包括：

低功耗运行单元116，用于当负荷电信号值小于预设第二电信号阈值并且大于预设第一电信号阈值时，进入低功耗运行模式，低功耗运行模式为控制所述信号采集模块按照第二预设周期获取负荷电信号值，预设第二电信号阈值大于预设第一电信号阈值，第二预设周期小于第一预设周期。

全速运行单元117，用于当负荷电信号值大于预设第二电信号阈值时，进入全速运行模式，全速运行模式为控制信号采集模块按照第三预设周期获取负荷电信号值，第三预设周期小于第二预设周期。

在本实施例中，通过判断外界光照强度和负荷电信号值的大小，从而根据故障指示器100当前所处的环境判断将要进入的运行模式，实现了降低故障指示器功耗的功能，进而延长了故障指示器后备电池的寿命。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例***中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种故障指示器降低能耗的方法，其特征在于，包括：

获取外界光照强度和负荷电信号值；

根据所述外界光照强度和所述负荷电信号值，控制所述故障指示器按照对应的运行模式运行；

所述故障指示器包括信号采集模块；

所述根据所述外界光照强度和所述负荷电信号值，控制所述故障指示器按照对应的运行模式运行，包括：

当所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值并且所述外界光照强度大于预设光照强度阈值时，进入故障运行模式，所述故障运行模式为控制所述信号采集模块按照第一预设周期获取所述负荷电信号值，所述预设光照强度阈值设置为零；

所述故障指示器还包括电源模块和通信模块；

根据所述外界光照强度、所述负荷电信号值及预设阈值的大小，得到所述故障指示器的运行模式并根据所述运行模式运行，还包括：

获取当前时间；

当所述当前时间在第一预设时段，并且监测到所述外界光照强度小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入休眠运行模式，所述休眠运行模式为控制所述电源模块停止为所述信号采集模块和所述通信模块供电，所述第一预设时段为白天时段；

当所述当前时间在第二预设时段，并且监测到所述外界光照强度小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入所述故障运行模式，所述第二预设时段为夜晚时段。

2.如权利要求1所述的故障指示器降低能耗的方法，其特征在于，所述当所述当前时间在第二预设时段，并且监测到所述外界光照强度小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入所述故障运行模式之后，还包括：

重新获取当前时间；

当所述当前时间在第一预设时段，并且监测到所述外界光照强度仍然小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，从所述故障运行模式转换为所述休眠运行模式。

3.如权利要求1所述的故障指示器降低能耗的方法，其特征在于，所述根据所述外界光照强度和所述负荷电信号值，控制所述故障指示器按照对应的运行模式运行，还包括：

当所述负荷电信号值小于预设第二电信号阈值并且大于所述预设第一电信号阈值时，进入低功耗运行模式，所述低功耗运行模式为控制所述信号采集模块按照第二预设周期获取所述负荷电信号值，所述预设第二电信号阈值大于所述预设第一电信号阈值，所述第二预设周期小于所述第一预设周期；

当所述负荷电信号值大于所述预设第二电信号阈值时，进入全速运行模式，所述全速运行模式为控制所述信号采集模块按照第三预设周期获取所述负荷电信号值，所述第三预设周期小于所述第二预设周期。

4.一种故障指示器，其特征在于，包括：

光敏传感模块，用于获取外界光照强度；

信号采集模块，用于获取负荷电信号值；

控制模块，与所述光敏传感模块和所述信号采集模块分别连接，用于根据所述光敏传感模块获取的外界光照强度和所述信号采集模块获取的负荷电信号值，控制所述故障指示器按照对应的运行模式运行；

所述控制模块包括：

第一故障运行单元，用于当所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值并且所述外界光照强度大于预设光照强度阈值时，进入故障运行模式，所述故障运行模式为所述控制模块控制所述信号采集模块按照第一预设周期获取所述负荷电信号值，所述预设光照强度阈值设置为零；

还包括电源模块和通信模块，所述电源模块分别与所述光敏传感模块、所述信号采集模块、所述控制模块和所述通信模块连接，所述通信模块与所述控制模块连接；

所述控制模块还包括:

当前时间获取单元，用于获取当前时间；

休眠运行单元，用于当所述当前时间在第一预设时段时，并且监测到所述外界光照强度小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入休眠运行模式，所述休眠运行模式为控制所述电源模块停止为所述信号采集模块和所述通信模块供电，所述第一预设时段为白天时段；

第二故障运行单元，用于当所述当前时间在第二预设时段时，并且监测到所述外界光照强度小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，进入所述故障运行模式，所述第二预设时段为夜晚时段。

5.如权利要求4所述的故障指示器，其特征在于，所述控制模块还包括：

当前时间重新获取单元，用于在进入所述故障运行模式之后，重新获取当前时间；

转换休眠运行单元，用于当所述当前时间在第一预设时段，并且监测到所述外界光照强度仍然小于预设光照强度阈值且所述负荷电信号值小于预设第一电信号阈值时，从所述故障运行模式转换为所述休眠运行模式。

6.如权利要求4所述的故障指示器，其特征在于，所述控制模块还包括：

低功耗运行单元，用于当所述负荷电信号值小于预设第二电信号阈值并且大于所述预设第一电信号阈值时，进入低功耗运行模式，所述低功耗运行模式为控制所述信号采集模块按照第二预设周期获取所述负荷电信号值，所述预设第二电信号阈值大于所述预设第一电信号阈值，所述第二预设周期小于所述第一预设周期；

全速运行单元，用于当所述负荷电信号值大于所述预设第二电信号阈值时，进入全速运行模式，所述全速运行模式为控制所述信号采集模块按照第三预设周期获取所述负荷电信号值，所述第三预设周期小于所述第二预设周期。

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