CN214588654U - 一种带特征智能识别功能的断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带特征智能识别功能的断路器，包括信号采集模块、主控模块、输出模块和电源模块，信号采集模块用于采集电流信号；主控模块包括数据处理单元、特征识别单元和存储单元，数据处理单元对电流信号进行运算处理；特征识别单元将电流信号的特征参数与预设特征参数匹配以识别线路故障原因，存储单元包括历史记录子单元和故障参数子单元；输出模块包括报警单元和通信单元，报警单元用于根据线路故障原因发出报警信号，通信单元用于向管理端传输线路故障信息，通信单元包括用于定位断路器位置的GPS或北斗***和485模块或4G模块；电源模块用于提供工作电源，能够识别线路特征参数，及时向用户反馈线路故障情况。

Description

一种带特征智能识别功能的断路器

技术领域

本实用新型涉及低压电器技术领域，特别涉及一种带特征智能识别功能的断路器。

背景技术

断路器作为电力供配电***中广泛使用的主要控制电器,除了要能正常分合相关***额定电流外,还要在相关***故障时能快速有选择性地可靠分断相关***短路故障电流,且不能出现越级跳闸或拒动现象，现有的断路器发生跳闸后，用户不清楚线路故障情况，难以判断出引起跳闸的原因，造成维修不便等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种带特征智能识别功能的断路器，能够识别线路特征参数，及时向用户反馈线路故障情况。

本实用新型实施例提供一种带特征智能识别功能的断路器，包括信号采集模块、主控模块、输出模块和电源模块，所述信号采集模块用于采集回路中的电流信号；所述主控模块与所述信号采集模块连接，所述主控模块包括数据处理单元、特征识别单元和存储单元，所述数据处理单元用于对所述电流信号进行运算处理；所述特征识别单元与所述数据处理单元连接，所述特征识别单元用于将所述电流信号的特征参数与预设特征参数匹配以识别线路故障原因，所述存储单元与所述特征识别单元连接，所述存储单元包括用于记录历史故障事件状态信息的历史记录子单元和用于记录故障线路特征参数的故障参数子单元；所述输出模块与所述主控模块连接，所述输出模块包括报警单元和通信单元，所述报警单元用于根据线路故障原因发出报警信号，所述通信单元用于向管理端传输线路故障信息，所述通信单元包括用于定位所述断路器位置的GPS***；所述电源模块分别与所述信号采集模块、所述主控模块和所述输出模块连接，所述电源模块用于提供工作电源。

根据本实用新型提供的断路器，至少具有如下有益效果：带特征智能识别功能的断路器包括信号采集模块、主控模块、输出模块和电源模块，电源模块分别与信号采集模块、主控模块和输出模块连接，通过电源模块提供工作电源，信号采集模块采集回路中的电流信号并输送到主控模块，主控模块包括数据处理单元、特征识别单元和存储单元，数据处理单元对采集到的电流信号进行运算处理得到线路特征参数，由特征识别单元对线路中的特征参数进行分析，通过与预设的故障特征参数进行匹配识别出线路故障原因，存储单元包括历史记录子单元和故障参数子单元，通过历史记录子单元记录历史故障事件的状态信息，故障参数子单元用于记录故障线路特征参数便于进行故障分析，输出模块包括报警单元和通信单元，设置报警单元可以根据识别出的线路故障原因输出报警信号，发出报警信号，通过设置通信单元可以向管理端传输线路的故障信息，通信单元设置有GPS***，可以对断路器的位置进行定位，方便用户接收到故障报警信号快速准确定位到故障现场，通过不间断监控线路中各相线的参数进行特征智能识别，在发生故障时，可以快速确认线路故障类别，并将识别出的故障类型及时向用户反馈，便于进行故障维修。

根据本实用新型的一些实施例，所述存储单元包括时钟芯片，所述时钟芯片用于记录故障发生或设备操作的具体时间数值。通过在存储单元设置时钟芯片，可以记录线路故障发生或设备检修操作的具体时间，便于对历史故障事件进行查询以及记录设备操作的状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述输出模块还包括人机交互单元，所述人机交互单元包括操作面板，所述操作面板设置有状态显示区，所述状态显示区包括液晶中文显示屏、状态指示灯和故障指示灯，所述状态显示区用于显示所述断路器的运行状态以及运行参数。通过设置人机交互单元，使得断路器更具可视化，操作面板上设置状态显示区用于显示所述断路器的运行状态以及运行参数，当线路发生故障时，液晶中文显示屏能够实时显示线路故障信息，状态指示灯进行故障状态指示，同时对应不同故障类别的故障指示灯亮起，使得用户能够快速接收到故障反馈信息，确定引起跳闸的原因，便于进行故障维修。

根据本实用新型的一些实施例，所述操作面板设置有故障查询按钮，所述故障查询按钮用于查询历史故障事件以将状态信息显示在所述状态显示区。通过在操作面板设置故障查询按钮，在日常检修的时候可以查询历史故障记录，了解故障事件的现场状态和特征参数等数据，并显示在状态显示区，便于对故障事件进行分析判断。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控模块还包括数据安全单元，所述数据安全单元与所述存储单元连接，所述数据安全单元用于为传输数据提供加解密安全保障。通过设置数据安全单元，对传输数据进行加解密，为断路器的通信提供安全认证服务，保障数据的安全。

根据本实用新型的一些实施例，还包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控模块连接，所述温度检测模块包括温度传感探头，所述温度传感探头用于检测所述断路器的温度信号。通过设置温度检测模块，能够随时监控断路器的温度，温度传感探头检测断路器的温度信号，当发生机械故障或线路传导异常发热造成温度过高时，可以及时提醒工作人员进行检修，避免过热造成对断路器的损坏。

根据本实用新型的一些实施例，所述电源模块包括自生电源和UPS电源。通过设置自生电源能够利用回路中的电流为断路器提供电源，不需要再增加电源，能够更好地利用电能，更加节能，设置UPS电源用于在断电异常情况下为断路器提供电能，使状态显示区时刻保持正常的故障指示功能。

根据本实用新型的一些实施例，所述通信单元包括RS485通信接口和USB外部接口。通过设置通信单元能够实时进行数据交互，向用户传输线路故障情况，缩短故障处理时间，设置RS485形式的数据接口，可与上位机通讯，实现四遥功能，记录和查询引起跳闸的相序、原因和跳闸的时间等详细数据，有效地降低运行维护成本，设置USB外部接口，能够进行本地通讯，提高用电的可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述通信单元还包括红外通信接口或蓝牙通信接口。通过设置红外通信接口或蓝牙通信接口实现远程通信，当线路发生故障时，可以向用户终端发生报警信号，便于及时进行故障处理，实时性高，有效缩短故障处理时间。

根据本实用新型的一些实施例，还包括电位器，所述电位器与所述主控模块连接。通过设置电位器可调整脱扣电流的大小，电位器与主控模块连接，使得电流参数更加准确可靠，使断路器同时具备额定值设置和电位器调节，以实现高精度调节便捷。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1为本实用新型实施例的一种带特征智能识别功能的断路器的硬件模块框图；

图2为本实用新型的一些实施例的一种带特征智能识别功能的断路器的硬件模块框图；

图3为本实用新型的一些实施例的操作面板的示意图；

图4为本实用新型的一些实施例的一种带特征智能识别功能的断路器的硬件模块框图；

图5为本实用新型的一些实施例的一种带特征智能识别功能的断路器的硬件模块框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，本实用新型实施例提供一种带特征智能识别功能的断路器100，包括信号采集模块110、主控模块120、输出模块130和电源模块170，信号采集模块110用于采集回路中的电流信号；主控模块120与信号采集模块110连接，主控模块120包括数据处理单元121、特征识别单元122和存储单元123，数据处理单元121用于对电流信号进行运算处理；特征识别单元122与数据处理单元121连接，特征识别单元122用于将电流信号的特征参数与预设特征参数匹配以识别线路故障原因，存储单元123与特征识别单元122连接，存储单元123包括用于记录历史故障事件状态信息的历史记录子单元1231和用于记录故障线路特征参数的故障参数子单元1232；输出模块130与主控模块120连接，输出模块130包括报警单元131和通信单元132，报警单元131用于根据线路故障原因发出报警信号，通信单元132用于向管理端传输线路故障信息，通信单元132包括用于定位断路器100位置的GPS***1321；电源模块170分别与信号采集模块110、主控模块120和输出模块130连接，电源模块170用于提供工作电源。

带特征智能识别功能的断路器100包括信号采集模块110、主控模块120、输出模块130和电源模块170，电源模块170分别与信号采集模块110、主控模块120和输出模块130连接，通过电源模块170提供工作电源，信号采集模块110采集回路中的电流信号并输送到主控模块120，主控模块120包括数据处理单元121、特征识别单元122和存储单元123，数据处理单元121对采集到的电流信号进行运算处理得到线路特征参数，由特征识别单元122对线路中的特征参数进行分析，通过与预设的故障特征参数进行匹配识别出线路故障原因，存储单元123包括历史记录子单元1231和故障参数子单元1232，通过历史记录子单元1231记录历史故障事件的状态信息，故障参数子单元1232用于记录故障线路特征参数便于进行故障分析，输出模块130包括报警单元131和通信单元132，设置报警单元131可以根据识别出的线路故障原因输出报警信号，发出报警信号，通过设置通信单元132可以向管理端传输线路的故障信息，通信单元132设置有GPS***1321，可以对断路器100的位置进行定位，方便用户接收到故障报警信号快速准确定位到故障现场，通过不间断监控线路中各相线的参数进行特征智能识别，在发生故障时，可以快速确认线路故障类别，并将识别出的故障类型及时向用户反馈，便于进行故障维修。

具体地，信号采集模块110包括电流互感器，电流互感器分别采集断路器100中流过的三相电流，并将其转换为数字电路和可处理的电平信号，经过模拟信号调理放大送入数据处理单元121，数据处理单元121进行逻辑运算和处理，与预先设定的保护定值做比较，一旦其超过所设定的保护定值，输出故障线路特征参数，特征识别单元122对线路特征参数进行对比分析，识别出线路故障原因并进行输出，通过蜂鸣器发出报警声音，相应的LED指示灯也发出灯光信号，由通信单元132向管理端传输线路故障信息，安装GPS***1321，能够及时精确故障现场，在发生故障时，检修人员可以及时赶赴故障现场，提高维修效率。

需要说明的是，还可以设置北斗***、485模块或4G模块进行位置定位以传输位置信息至用户。

历史记录子单元1231将故障事件发生的类型、时间等信息存储起来，便于进行查询，根据记录的故障信息制定定期检修策略，保证带特征智能识别功能的断路器100的良好工作，故障参数子单元1232将发生故障事件的电流参数、电压参数等异常数据存储，记录故障前后的电流、电压的波形，通过存储故障异常数据，可以用于后续进行故障事件的分析总结，为维护电力***的安全运行提供了有效的参考数据。

如图2所示，根据本实用新型的一些实施例，存储单元123包括时钟芯片1233，时钟芯片1233用于记录故障发生或设备操作的具体时间数值。通过在存储单元123设置时钟芯片1233，可以记录线路故障发生或设备检修操作的具体时间，便于对历史故障事件进行查询以及记录设备操作的状态。

如图2和图3所示，根据本实用新型的一些实施例，输出模块130还包括人机交互单元133，人机交互单元133包括操作面板140，操作面板140设置有状态显示区141，状态显示区141包括液晶中文显示屏1411、状态指示灯1412和故障指示灯1413，状态显示区141用于显示断路器100的运行状态以及运行参数。通过设置人机交互单元133，使得断路器100更具可视化，操作面板140上设置状态显示区141用于显示断路器100的运行状态以及运行参数，当线路发生故障时，液晶中文显示屏1411能够实时显示线路故障信息，状态指示灯1412进行故障状态指示，同时对应不同故障类别的故障指示灯1413亮起，使得用户能够快速接收到故障反馈信息，确定引起跳闸的原因，便于进行故障维修。

通过不间断对负载线路工作状态进行监控，主控模块120对输入的电流信号进行比较判断和运算处理，并控制脱扣机构产生断开或闭合的执行工作，输出信号将运行参数显示在液晶中文显示屏1411，线路正常通讯时状态指示灯1412显示绿色，故障指示灯1413包括漏电指示灯、过压指示灯、欠压指示灯、过流指示灯和维修指示灯，线路故障异常时状态指示灯1412显示红色，且对应故障类别的故障指示灯1413闪烁亮起，若引起跳闸的原因不是线路异常，维修指示灯亮起，提醒检修人员进行断路器结构的排查，如由于开关出现损坏引起的跳闸情况，方便直观地了解负载线路的工作状态和故障原因，为维护和排除故障提供了可靠的参考依据，提高带特征智能识别功能的断路器100的实用性。

根据本实用新型的一些实施例，操作面板140设置有故障查询按钮142，故障查询按钮142用于查询历史故障事件以将状态信息显示在状态显示区141。通过在操作面板140设置故障查询按钮142，在日常检修的时候可以查询历史故障记录，了解故障事件的现场状态和特征参数等数据，并显示在状态显示区141，便于对故障事件进行分析判断。

如图4所示，根据本实用新型的一些实施例，主控模块120还包括数据安全单元124，数据安全单元124与存储单元123连接，数据安全单元124用于为传输数据提供加解密安全保障。通过设置数据安全单元124，对传输数据进行加解密，为通信提供安全认证服务，保障数据的安全。

如图4所示，根据本实用新型的一些实施例，还包括温度检测模块150，温度检测模块150与主控模块120连接，温度检测模块150包括温度传感探头151，温度传感探头151用于检测温度信号。通过设置温度检测模块150，能够随时监控带特征智能识别功能的断路器100的温度，通过温度传感探头151检测温度信号，当发生机械故障或线路传导异常发热造成温度过高时，可以及时提醒工作人员进行检修，避免过热造成对设备造成损坏。

根据本实用新型的一些实施例，电源模块170包括自生电源和UPS电源。通过设置自生电源能够利用回路中的电流为带特征智能识别功能的断路器100提供电源，不需要再增加电源，能够更好地利用电能，更加节能，设置UPS电源用于在断电异常情况下提供电能，使状态显示区141时刻保持正常的故障指示功能。

如图5所示，根据本实用新型的一些实施例，通信单元132包括RS485通信接口1322和USB外部接口1323。通过设置通信单元132能够实时进行数据交互，向用户传输线路故障情况，缩短故障处理时间，设置RS485形式的数据接口，可与上位机通讯，实现四遥功能，记录和查询引起跳闸的相序、原因和跳闸的时间等详细数据，有效地降低运行维护成本，设置USB外部接口1323，能够进行本地通讯，提高用电的可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，通信单元132还包括红外通信接口1324或蓝牙通信接口1325。通过设置红外通信接口1324或蓝牙通信接口1325实现远程通信，当线路发生故障时，可以向用户终端发生报警信号，便于及时进行故障处理，实时性高，有效缩短故障处理时间。

如图5所示，根据本实用新型的一些实施例，还包括电位器160，电位器160与主控模块120连接。通过设置电位器160可调整脱扣电流的大小，电位器160与主控模块120连接，使得电流参数更加准确可靠，使断路器100同时具备额定值设置和电位器160调节，以实现高精度调节便捷。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，包括：

信号采集模块，所述信号采集模块用于采集回路中的电流信号；

主控模块，所述主控模块与所述信号采集模块连接，所述主控模块包括数据处理单元、特征识别单元和存储单元，所述数据处理单元用于对所述电流信号进行运算处理；所述特征识别单元与所述数据处理单元连接，所述特征识别单元用于将所述电流信号的特征参数与预设特征参数匹配以识别线路故障原因，所述存储单元与所述特征识别单元连接，所述存储单元包括用于记录历史故障事件状态信息的历史记录子单元和用于记录故障线路特征参数的故障参数子单元；

输出模块，所述输出模块与所述主控模块连接，所述输出模块包括报警单元和通信单元，所述报警单元用于根据线路故障原因发出报警声和灯光信号，所述通信单元用于向用户传输线路故障情况，所述通信单元包括用于定位所述断路器位置的GPS***；

电源模块，所述电源模块分别与所述信号采集模块、所述主控模块和所述输出模块连接，所述电源模块用于提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述存储单元包括时钟芯片，所述时钟芯片用于记录故障发生或设备操作的具体时间数值。

3.根据权利要求2所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述输出模块还包括人机交互单元，所述人机交互单元包括操作面板，所述操作面板设置有状态显示区，所述状态显示区包括液晶中文显示屏、状态指示灯和故障指示灯，所述状态显示区用于显示所述断路器的运行状态以及运行参数。

4.根据权利要求3所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述操作面板设置有故障查询按钮，所述故障查询按钮用于查询历史故障事件以将状态信息显示在所述状态显示区。

5.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述主控模块还包括数据安全单元，所述数据安全单元与所述存储单元连接，所述数据安全单元用于为传输数据提供加解密安全保障。

6.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，还包括温度检测模块，所述温度检测模块与所述主控模块连接，所述温度检测模块包括温度传感探头，所述温度传感探头用于检测所述断路器的温度信号。

7.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述电源模块包括自生电源和UPS电源。

8.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述通信单元包括RS485通信接口和USB外部接口。

9.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，所述通信单元还包括红外通信接口或蓝牙通信接口。

10.根据权利要求1所述的带特征智能识别功能的断路器，其特征在于，还包括电位器，所述电位器与所述主控模块连接。

Images