一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元

专利摘要:
一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，包括壳体(1)，壳体(1)的中部设置有主安装槽(11)，主安装槽(11)内安装有感知单元(2)，所述壳体(1)的两侧均设置有拓展安装槽(12)，所述拓展安装槽(12)背板的内壁安装有若干拓展母头(13)，所述拓展母头(13)与感知单元(2)在壳体(1)内部通过排线连接，所述拓展安装槽(12)内安装有拓展模块，所述拓展模块的背部安装有与拓展母头(13)匹配的拓展公头(3)，所述拓展公头(3)与拓展模块电性连接，所述拓展公头(3)插入拓展母头(13)中。能够避免扩展模组的接口老化，能够支持多种模组，提升了智能感知单元的扩展性，对不同的应用场景可换装不同的模组，针对性强。
公开号:CN214338295U
申请号:CN202120297415.5U
申请日:2021-02-02
公开日:2021-10-01
发明作者:任光海；梁春芝；邵长胜；张坤；卞伟；苏进加；张松彬；武林；铁孝庆；李其瑞
申请人:Shandong Deyuan Electric Power Technology Co ltd；
IPC主号:H05K5-02

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及电量测量应用技术领域，具体涉及一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元。
[n0002] 智能感知单元具有计量采集、户变关系识别、台区拓扑自动绘制、线损多级计算分析、停复电事件上报、线路老化预警、表计失准报警、窃电监测预警、电压质量实时监测、摄像取证、控制本地锁具、监控门锁状态信息等功能，它是安装于表箱和分支箱侧，用于监控三相分支箱或三相表箱，对分支箱或表箱进行用电总计量，电压、电流、功率等电参量测量，并监控开关合闸、跳闸状态、实现网络拓扑绘制的节点。
[n0003] 基于台区拓扑功能的智能感知单元，内置了性能强劲的MCU，具备强大的拓展能力，不仅能够对表箱进线侧进行参考计量，管理表箱内所有电表通信、自动识别台区和相位，还能够支持多种外接扩展模组。当前急需一种采用模组化设计的基于台区拓扑功能的智能感知单元，能够支持挂载、换装包括模组化防护模组、监控模组、通信模组及智能控制模组在内的不同模组，提升智能感知单元的扩展性以及对不同应用场景的针对性，同时避免模组外置触点的老化问题。
[n0004] 为解决上述模组化感知单元问题，本实用新型提供一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，以感知单元为主体，通过将拓展接头设置于感知单元两侧的拓展安装槽中，来减缓扩展模组的触点、接口的老化，能够支持连接多种模组，提升了智能感知单元的扩展性，对不同的应用场景可换装不同的模组，针对性强。
[n0005] 本实用新型的技术方案如下：
[n0006] 一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，安装于三相分支箱或三相表箱内，包括壳体，所述壳体的中部设置有主安装槽，所述主安装槽内安装有感知单元，所述感知单元与三相分支箱或三相表箱内的电表按照RS-485电平标准连接，所述壳体的两侧均设置有拓展安装槽，所述拓展安装槽背板的内壁安装有拓展母头，所述拓展母头与感知单元在壳体内部通过排线连接，所述拓展安装槽内安装有拓展模块，所述拓展模块的背部安装有与拓展母头匹配的拓展公头，所述拓展公头与拓展模块电性连接，所述拓展公头插入拓展母头中。
[n0007] 进一步的，所述拓展母头包括串口通信母头和DC供电母头，所述串口通信母头与感知单元的串口连接，所述DC供电母头与感知单元的DC输出连接。
[n0008] 进一步的，所述拓展公头包括串口通信公头和DC供电公头，所述串口通信公头与拓展模块的串口连接，所述DC供电公头与拓展模块的DC输入连接。
[n0009] 优选的，所述串口通信母头包括D型9针串口母头，所述串口通信公头包括D型9针串口公头。
[n0010] 作为具体的实施方式，所述拓展模块包括远距离通信模块、摄像头模块和红外模块。
[n0011] 在上述方案中，所述远距离通信模块包括nbiot通信模块，所述nbiot通信模块与D型9针串口公头连接，所述nbiot通信模块通过SIM卡与远程客户端通信。
[n0012] 具体的，所述摄像头模块与D型9针串口公头连接。
[n0013] 具体的，所述红外模块与D型9针串口公头连接。
[n0014] 作为进一步改进的实施方式，所述拓展安装槽的前面板还安装有运行指示组件，所述运行指示组件与拓展模块通过插针连接，所述插针安装在拓展模块的背部，所述拓展安装槽背板的内壁还安装有与插针匹配的插孔，所述运行指示组件通过排线与插孔连接。
[n0015] 优选的，所述运行指示组件包括指示灯，所述指示灯通过插针与拓展模块连接，所述指示灯采用LED灯珠，所述LED灯珠的颜色包括红色。
[n0016] 本实用新型相对于现有技术所取得的有益效果在于：
[n0017] 本实用新型基于台区拓扑功能的模组化感知单元，以感知单元为主体，通过将拓展接头设置于感知单元两侧的拓展安装槽中，来减缓扩展模组的触点、接口的老化，能够支持连接多种模组，提升了智能感知单元的扩展性，对不同的应用场景可换装不同的模组，针对性强；拓展模块均以D型9针串口进行串口通信，并通过DC供电，具有统一的标准，便于维护；壳体预置的指示灯可指示运行状态。
[n0018] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。
[n0019] 在附图中：
[n0020] 图1为实施例1中模组化感知单元的结构示意图；
[n0021] 图2为实施例1中拓展模块壳体背面结构示意图；
[n0022] 图3为实施例1中拓展模块壳体正面结构示意图；
[n0023] 图4为实施例1中电路原理框图。
[n0024] 图中各附图标记所代表的组件为：
[n0025] 1、壳体，11、主安装槽，12、拓展安装槽，13、拓展母头，14、指示灯，15、插针，2、感知单元，3、拓展公头。
[n0026] 下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[n0027] 实施例1
[n0028] 参见图1，图1是本实施例1的模组化感知单元的结构示意图，该模组化感知单元，安装于三相分支箱或三相表箱内，包括壳体1，所述壳体1的中部设置有主安装槽11，所述主安装槽11内安装有感知单元2，所述感知单元2与三相分支箱或三相表箱内的电表按照RS-485电平标准连接，所述壳体1的两侧均设置有拓展安装槽12，所述拓展安装槽12背板的内壁安装有拓展母头13，所述拓展母头13与感知单元2在壳体1内部通过排线连接，所述拓展安装槽12内安装有拓展模块，所述拓展模块的背部安装有与拓展母头13匹配的拓展公头3，所述拓展公头3与拓展模块电性连接，所述拓展公头3插入拓展母头13中。
[n0029] 参见图1和图4，进一步的，所述拓展母头13包括串口通信母头和DC供电母头，所述串口通信母头与感知单元2的串口连接，所述DC供电母头与感知单元2的DC输出连接。
[n0030] 参见图2和图4，进一步的，所述拓展公头3包括串口通信公头和DC供电公头，所述串口通信公头与拓展模块的串口连接，所述DC供电公头与拓展模块的DC输入连接。
[n0031] 参见图1和图2，优选的，所述串口通信母头包括D型9针串口母头，所述串口通信公头包括D型9针串口公头，具体的，我们在每个拓展安装槽12内设置了两组拓展母头，每组包括一个D型9针串口母头和一个DC供电母头。
[n0032] 作为进一步改进的实施方式，所述拓展安装槽12的前面板还安装有运行指示组件，所述运行指示组件与拓展模块通过插针15连接，所述插针15安装在拓展模块的背部，所述拓展安装槽12背板的内壁还安装有与插针15匹配的插孔，所述运行指示组件通过排线与插孔连接，将插针15插入插孔中，便将运行指示组件接入了拓展模块，拓展模块可自定义运行指示组件的工作状态，插针15与插孔提供了拓展模块与运行指示组件连接的桥梁，同样，拓展母头13与拓展公头3是拓展模块与感知单元2连接的桥梁，采用这种设计，使拓展模块易于插拔更换，同时，插孔和拓展母头13均位于拓展安装槽12内，可避免暴露在外面导致的触点老化问题。
[n0033] 优选的，所述运行指示组件包括指示灯14，所述指示灯14通过插针15与拓展模块连接，所述指示灯14采用LED灯珠，所述LED灯珠的颜色包括红色。在本实施例中，每个拓展安装槽12的背板内壁上总计安装有两个插孔、两个D型9针串口母头和两个DC供电母头，对应的，每个拓展安装槽12的前部有两个指示灯14。因此，每个拓展安装槽12可支持两个不同拓展模块，每个拓展模块都可使用一个插孔、一个D型9针串口母头和一个DC供电母头，每个拓展模块都可通过插针15连接一个指示灯14，指示灯14的工作状态由拓展模块自行决定，也可不启用，作为一种具体的实施方式，可将LED灯珠串联在拓展模块DC输入的正极，在拓展模块运行时即导通LED灯珠。
[n0034] 作为具体的实施方式，拓展模块置于如图2和图3所示的拓展模块壳体中，我们以拓展模块壳体作为插针15、D型9针串口公头和DC供电公头的支撑载体，拓展模块的主体置于拓展模块壳体内，并与拓展模块壳体上的插针15、D型9针串口公头和DC供电公头连接，既美观又方便拓展功能。将拓展模块壳体插入拓展安装槽12中，便实现了插针15插入插孔、D型9针串口公头插入D型9针串口母头以及DC供电公头插入DC供电母头。
[n0035] 当拓展模块壳体内只有一个拓展模块时，其可使用拓展模块壳体上的所有插针15、D型9针串口公头和DC供电公头。
[n0036] 参见图4，作为具体的实施方式，所述拓展模块包括远距离通信模块、摄像头模块和红外模块，其中，如图3所示，我们可将摄像头模块和红外模块集成在同一拓展模块壳体内，并安装到拓展安装槽12中。
[n0037] 参见图4，在上述方案中，所述远距离通信模块包括nbiot通信模块，所述nbiot通信模块与D型9针串口公头连接，所述nbiot通信模块通过SIM卡与远程客户端通信；所述摄像头模块与D型9针串口公头连接；所述红外模块与D型9针串口公头连接。上述的三种模块均通过DC供电公头插入DC供电母头实现取电。在一种典型应用场景中，若红外模块检测到有人闯入，则红外模块通过串口与感知单元2通信，感知单元2接收红外模块被遮挡的异常信号，通过串口控制摄像头模块，开始拍照取证并回传照片至感知单元2，感知单元2再将照片文件发送至nbiot通信模块，nbiot通信模块以无线方式将闯入信息发送至远程客户端，完成闯入报警。拓展模块为感知单元2提供辅助、拓展功能，并不影响感知单元2通过RS-485采集、分析各电表的数据。
[n0038] 通过本实施例的方案，以感知单元2为主体，通过将拓展接头设置于感知单元2两侧的拓展安装槽12中，来减缓扩展模组的触点、接口的老化，能够支持连接多种模组，提升了智能感知单元的扩展性，对不同的应用场景可换装不同的模组，针对性强；拓展模块均以D型9针串口进行串口通信，并通过DC供电，具有统一的标准，便于维护；壳体1预置的指示灯14可指示运行状态。
[n0039] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，安装于三相分支箱或三相表箱内，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的中部设置有主安装槽(11)，所述主安装槽(11)内安装有感知单元(2)，所述感知单元(2)与三相分支箱或三相表箱内的电表按照RS-485电平标准连接，所述壳体(1)的两侧均设置有拓展安装槽(12)，所述拓展安装槽(12)背板的内壁安装有若干拓展母头(13)，所述拓展母头(13)与感知单元(2)在壳体(1)内部通过排线连接，所述拓展安装槽(12)内安装有拓展模块，所述拓展模块的背部安装有与拓展母头(13)匹配的拓展公头(3)，所述拓展公头(3)与拓展模块电性连接，所述拓展公头(3)插入拓展母头(13)中。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述拓展母头(13)包括串口通信母头和DC供电母头，所述串口通信母头与感知单元(2)的串口连接，所述DC供电母头与感知单元(2)的DC输出连接。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述拓展公头(3)包括串口通信公头和DC供电公头，所述串口通信公头与拓展模块的串口连接，所述DC供电公头与拓展模块的DC输入连接。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述串口通信母头包括D型9针串口母头，所述串口通信公头包括D型9针串口公头。
[0005] 5.根据权利要求4所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述拓展模块包括远距离通信模块、摄像头模块和红外模块。
[0006] 6.根据权利要求5所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述远距离通信模块包括nbiot通信模块，所述nbiot通信模块与D型9针串口公头连接，所述nbiot通信模块通过SIM卡与远程客户端通信。
[0007] 7.根据权利要求5所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述摄像头模块与D型9针串口公头连接。
[0008] 8.根据权利要求5所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述红外模块与D型9针串口公头连接。
[0009] 9.根据权利要求1所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述拓展安装槽(12)的前面板还安装有运行指示组件，所述运行指示组件与拓展模块通过插针(15)连接，所述插针(15)安装在拓展模块的背部，所述拓展安装槽(12)背板的内壁还安装有与插针(15)匹配的插孔，所述运行指示组件通过排线与插孔连接。
[0010] 10.根据权利要求9所述的一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元，其特征在于，所述运行指示组件包括指示灯(14)，所述指示灯(14)通过插针(15)与拓展模块连接，所述指示灯(14)采用LED灯珠，所述LED灯珠的颜色包括红色。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120297415.5U|CN214338295U|2021-02-02|2021-02-02|一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元|CN202120297415.5U| CN214338295U|2021-02-02|2021-02-02|一种基于台区拓扑功能的模组化感知单元|