本發(fā)明屬于電力及監(jiān)視控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置及報(bào)警方法。

背景技術(shù)：

電力跳閘掉電除了計(jì)劃停電、搶修停電外，按現(xiàn)有技術(shù)分析具有無(wú)明顯故障、設(shè)備故障、樹障、外力破壞四大類，按第一申請(qǐng)人的下屬單位鐘祥電力公司2016年的統(tǒng)計(jì)，無(wú)明顯故障、設(shè)備故障、樹障、外力破壞四種電力跳閘分別有：462、205、188、56次，上述電力跳閘造成了用戶的損失及不便、申請(qǐng)人的被投訴、申請(qǐng)人收入的減少等等。由于目前在低壓出線跳閘后，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，只有等到用戶打來電話才知道低壓回路停電，運(yùn)維人員才能在第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)行搶修與安撫工作；因此，維護(hù)及搶修不能在第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)，為此，行業(yè)內(nèi)希望出現(xiàn)比較理想的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置及報(bào)警方法，它們是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，具有電源模塊yl1、指示模塊yl2、mcu模塊yl3、射頻模塊yl4、傳感器模塊yl5，其特征在于：

所述電源模塊用于供給指示模塊、mcu模塊、射頻模塊及傳感器模塊電力；

所述指示模塊用于顯示射頻模塊的狀態(tài)、電源模塊的狀態(tài)、mcu模塊的復(fù)位指示、報(bào)警指示、及聲音報(bào)警；

所述mcu模塊用于分析計(jì)算與發(fā)送控制指令；

所述射頻模塊用于向用戶發(fā)送停送電通知；

所述傳感器模塊用于檢測(cè)線路的斷電或來電信息；

所述傳感器模塊與mcu模塊之間電連接，mcu模塊與指示模塊之間通過電連接，mcu模塊與射頻模塊之間通過電連接，射頻模塊與指示模塊之間通過電連接。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述電源模塊由電路輸入部分，vbus轉(zhuǎn)5v部分、內(nèi)外部電源切換電路、vbus轉(zhuǎn)vdd電路、鋰電池充電電路、鋰電池輸出電路、vdd轉(zhuǎn)vgg電路構(gòu)成；電壓值關(guān)系為：vbus>vcc_5v>vcc_bat>vdd>vgg，vcc_bat的電壓值與vbus的電壓值。

斷電報(bào)警器報(bào)警方法,其使用了上述所述的一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其還包括存在于云端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；所述斷電報(bào)警器報(bào)警方法包括以下步驟：

第s10步驟：初始化，添加用戶，硬件和軟件初始化；

第s20步驟：云端通信，將報(bào)警信號(hào)發(fā)送到云端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，發(fā)送遙測(cè)和遙信數(shù)據(jù)通知服務(wù)器斷電狀態(tài)；服務(wù)器收到遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)，然后推送到微信公眾平臺(tái)，這樣，用戶通過登錄微信公眾號(hào)或app軟件或網(wǎng)絡(luò)查看停電范圍及來電時(shí)間；

第s30步驟：斷電檢測(cè)，通過上述檢測(cè)裝置及傳感器進(jìn)行斷電檢測(cè)，輪詢查看“斷電檢測(cè)”端口狀態(tài)是否變化；

第s40步驟：短信報(bào)警，通過發(fā)送短信提醒斷電或來電，包括第s70-s90的子步驟；

第s50步驟：電話報(bào)警，通過撥打電話提醒斷電或來電，完成報(bào)警；

第s60步驟：聲光報(bào)警，通過聲光報(bào)警提醒斷電或來電，完成報(bào)警；

第s70步驟：斷電事件,將斷電事件時(shí)間、地點(diǎn)編輯；

第s80步驟：設(shè)置sim800c為發(fā)送短信狀態(tài)；

第s90步驟：發(fā)送“斷電信息”短信，到初始化設(shè)定的短信接收終端；完成報(bào)警。

上述所述的斷電報(bào)警器報(bào)警方法,所述有線或無(wú)線連接指：有線時(shí)是通過電纜或光纜或電纜/光纜混合結(jié)構(gòu)傳輸，所述混合結(jié)構(gòu)指連接段內(nèi)有光纜傳輸還有電纜傳輸；無(wú)線連接指wifi、zigbee、3g、4g、5g等連接；還可以是一段是有線連接、另一段是無(wú)線連接。

本發(fā)明具有以下主要有益效果：實(shí)現(xiàn)了對(duì)低壓臺(tái)區(qū)掉電全程監(jiān)控、能夠有效降低生產(chǎn)類停電的投訴的發(fā)生、產(chǎn)品便于安裝、體積小、省空間、報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確、報(bào)警類型多樣、適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理框圖。

圖2為電源部分的電路輸入部分電路圖。

圖3為電源部分的vbus轉(zhuǎn)5v部分電路圖。

圖4為電源部分的vbus轉(zhuǎn)vdd電路圖。

圖5為電源部分的vdd轉(zhuǎn)vgg電路圖。

圖6為電源部分的內(nèi)外部電源切換電路圖。

圖7為電源部分的鋰電池充電電路圖。

圖8為led驅(qū)動(dòng)電路圖。

圖9為蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路圖。

圖10為晶振電路圖。

圖11為恢復(fù)出廠設(shè)置電路圖。

圖12為mcu復(fù)位禁止電路圖。

圖13為swd調(diào)試接口電路圖。

圖14為mcu集成芯片電路圖。

圖15為射頻集成電路電路圖。

圖16為射頻集成電路rxd匹配電路圖。

圖17為射頻集成電路開機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖。

圖18為射頻集成電路狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電路圖。

圖19為射頻集成電路txd匹配電路圖。

圖20為傳感器兩相輸入整流電路示意圖。

圖21為傳感器兩相電平輸出電路示意圖。

圖22為斷電報(bào)警器報(bào)警方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)見圖1至圖19，一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，具有電源模塊yl1、指示模塊yl2、mcu模塊yl3、射頻模塊yl4、傳感器模塊yl5，其特征在于：

所述電源模塊用于供給指示模塊、mcu模塊、射頻模塊及傳感器模塊電力；

所述指示模塊用于顯示射頻模塊的狀態(tài)、電源模塊的狀態(tài)、mcu模塊的復(fù)位指示、報(bào)警指示、及聲音報(bào)警；

所述mcu模塊用于分析計(jì)算與發(fā)送控制指令；

所述射頻模塊用于向用戶發(fā)送停送電通知；

所述傳感器模塊用于檢測(cè)線路的斷電或來電信息；

所述傳感器模塊與mcu模塊之間電連接，mcu模塊與指示模塊之間通過電連接，mcu模塊與射頻模塊之間通過電連接，射頻模塊與指示模塊之間通過電連接。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述電源模塊由電路輸入部分，vbus轉(zhuǎn)5v部分、內(nèi)外部電源切換電路、vbus轉(zhuǎn)vdd電路、鋰電池充電電路、鋰電池輸出電路、vdd轉(zhuǎn)vgg電路構(gòu)成；電壓值關(guān)系為：vbus>vcc_5v>vcc_bat>vdd>vgg，vcc_bat的電壓值與vbus的電壓值。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述電路輸入部分是dc、ac12v電路輸入部分，請(qǐng)見圖2，其中，cn1是一個(gè)4pin的接線端子，dc1是一個(gè)12v電源輸入的插孔。cn1的3、4pin為交流12v的電源輸入端，dc1為直流12v的輸入端，直流和交流輸入二者使用其一即可為裝置提供電能來源。輸入的電能經(jīng)過整流橋db107s整流，變?yōu)橹绷麟妚bus。smbj36ca為一個(gè)雙向tvs管，抑制輸入端的浪涌尖峰波形。c2為電源vbus的去耦電容，提供輸出平滑的電壓波形。ios1和ios2為兩個(gè)光耦模塊：ios1作用為mcu監(jiān)測(cè)外部傳感器開關(guān)量變化；ios2作用為mcu監(jiān)測(cè)裝置的輸入電源是否掉電，即vbus是否掉電；若監(jiān)測(cè)單相掉電即不使用外部傳感器時(shí)，ios2起作用；若監(jiān)測(cè)三相缺相或掉電即使用外部傳感器時(shí)，ios1起作用。

圖3中，上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述vbus轉(zhuǎn)5v部分是vbus電源經(jīng)過lm2596s-5.0電源芯片降壓，輸出5v的vcc_5v電壓，vcc_5v為鋰電池電源管理芯片tp4056e提供電能。

圖4中，上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述vbus轉(zhuǎn)vdd電路是vbus電源經(jīng)過lm2596s-adj電源芯片降壓，輸出vdd電源，給雙pmos管apm4953提供漏極電壓。

圖5中，上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述

vdd轉(zhuǎn)vgg電路是vdd經(jīng)過二極管4007降壓約0.7v后，輸出大約3.3v電壓vgg，提供給mcu電能。

圖6中，上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述內(nèi)外部電源切換電路中，apm4953是雙pmos管，起內(nèi)外部電源開關(guān)切換作用，即裝置正常運(yùn)行時(shí)由外部電源供電，cn1的3、4pin或dc1，當(dāng)裝置外部掉電后，apm4953內(nèi)部導(dǎo)通，使電池電源vcc_bat提供給vbus電能。

圖7中，上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述鋰電池充電電路中，tp4056e為3.7v鋰電池充電管理芯片，使用vcc_5v電源供電，輸出vcc_bat為3.7v鋰電池充電，當(dāng)電池充滿后led3燈滅。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述鋰電池輸出電路為兩節(jié)標(biāo)稱電壓為3.7v鋰電池并聯(lián)，正端接vcc_bat、負(fù)端接地。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述指示模塊包含led驅(qū)動(dòng)電路及蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路；圖8為led驅(qū)動(dòng)電路，其中，led1為射頻模塊sim800c的狀態(tài)指示燈，led2為報(bào)警指示燈，led3為3.7v鋰電池充電指示燈，led4為mcu復(fù)位指示燈；圖9為蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，其中，m1為蜂鳴器，s8050為npn三極管，mcu的bz引腳電平控制s8050三極管的ce通斷。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述mcu模塊由晶振電路、恢復(fù)出廠設(shè)置電路、mcu復(fù)位禁止電路、swd調(diào)試接口及mcu集成芯片組成；圖10為晶振電路，產(chǎn)生8mhz的信號(hào)；圖11為恢復(fù)出廠設(shè)置電路，sw1key鍵用于復(fù)位，圖12為mcu復(fù)位禁止電路；圖13為swd調(diào)試接口電路，圖14為mcu集成芯片；上述連接關(guān)系為相同的標(biāo)號(hào)相接。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述射頻模塊由射頻集成電路、射頻集成電路rxd匹配電路、射頻集成電路開機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、射頻集成電路狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電路、射頻集成電路txd匹配電路組成；圖15為射頻集成電路，型號(hào)為sim800c射頻芯片，cn4為天線發(fā)射部分，c16至c20是vdd給模塊提供電源的旁路電容，起到濾波作用，r20至r22與c21至c24構(gòu)成sim卡與sim800c通信的rc濾波電路；圖16射頻集成電路rxd匹配電路、圖19射頻集成電路txd匹配電路，是mcu與sim800c通信通過串口電路進(jìn)行通信，為了使兩者之前電平一致，通信穩(wěn)定；圖17射頻集成電路開機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、圖18射頻集成電路狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電路，通過mcu的控制，組合成sim800c開機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與sim800c狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電路；上述連接關(guān)系為相同的標(biāo)號(hào)相接。

上述所述一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述傳感器模塊，請(qǐng)參考圖20及圖21，圖20及圖21中只示意地圖了兩相，當(dāng)作為三相四線檢測(cè)時(shí)，需相應(yīng)地配備多路串聯(lián)，只且a、b、c、n三相及零線都未停時(shí)繼電器才吸合，當(dāng)然，兩相時(shí)兩相全未停時(shí)繼電器才吸合，當(dāng)然，也可以只檢測(cè)單相；當(dāng)然該傳感器還可以在市場(chǎng)上購(gòu)劇痛到；所述掉電監(jiān)測(cè)傳感器的三相輸入端及零線輸入端分別接電網(wǎng)的三相電網(wǎng)及零線；掉電監(jiān)測(cè)傳感器的輸出連接見電源部分的陳述；當(dāng)然，也可以使用單相掉電監(jiān)測(cè)傳感器。

由于對(duì)于所在技術(shù)領(lǐng)域人員來說，在查看了說明書附圖后，就能清楚地了解如何連接，對(duì)應(yīng)到本申請(qǐng)中，相同的端口、接點(diǎn)標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)連接，故未將元器件的標(biāo)號(hào)連接進(jìn)行一一描述，在附圖的啟示下，所在技術(shù)領(lǐng)域人員能夠?qū)嵤?，?duì)于兩端、三端端口的端作了標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)，這樣是便于電路的搭接。

請(qǐng)見圖22，斷電報(bào)警器報(bào)警方法,其使用了上述所述的一種低壓臺(tái)區(qū)掉電監(jiān)測(cè)裝置，其還包括存在于云端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；所述斷電報(bào)警器報(bào)警方法包括以下步驟：

第s10步驟：初始化，添加用戶，硬件和軟件初始化；

第s20步驟：云端通信，將報(bào)警信號(hào)發(fā)送到云端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，發(fā)送遙測(cè)和遙信數(shù)據(jù)通知服務(wù)器斷電狀態(tài)；服務(wù)器收到遙測(cè)遙信數(shù)據(jù)，然后推送到微信公眾平臺(tái)，這樣，用戶通過登錄微信公眾號(hào)或app軟件或網(wǎng)絡(luò)查看停電范圍及來電時(shí)間；

第s30步驟：斷電檢測(cè)，通過上述檢測(cè)裝置及傳感器進(jìn)行斷電檢測(cè)，輪詢查看“斷電檢測(cè)”端口狀態(tài)是否變化；

第s40步驟：短信報(bào)警，通過發(fā)送短信提醒斷電或來電，包括第s70-s90的子步驟；

第s50步驟：電話報(bào)警，通過撥打電話提醒斷電或來電，完成報(bào)警；

第s60步驟：聲光報(bào)警，通過聲光報(bào)警提醒斷電或來電，完成報(bào)警；

第s70步驟：斷電事件,將斷電事件時(shí)間、地點(diǎn)編輯；

第s80步驟：設(shè)置sim800c為發(fā)送短信狀態(tài)；

第s90步驟：發(fā)送“斷電信息”短信，到初始化設(shè)定的短信接收終端；完成報(bào)警。

上述所述的斷電報(bào)警器報(bào)警方法,所述有線或無(wú)線連接指：有線時(shí)是通過電纜或光纜或電纜/光纜混合結(jié)構(gòu)傳輸，所述混合結(jié)構(gòu)指連接段內(nèi)有光纜傳輸還有電纜傳輸；無(wú)線連接指wifi、zigbee、3g、4g、5g等連接；還可以是一段是有線連接、另一段是無(wú)線連接。

本程序用于監(jiān)測(cè)電網(wǎng)斷電和來電事件。使用前需要添加用戶和進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。當(dāng)發(fā)生斷電（或來電）事件時(shí)，如果相應(yīng)的功能開啟就進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警處理。本程序還具備連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能，將電網(wǎng)斷電（或來電狀態(tài)）周期發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

本發(fā)明裝置最多監(jiān)測(cè)3路低壓出線。裝置由主機(jī)和傳感器兩部分組成，安裝在配電箱中自由靈活，體積小，省空間。傳感器一端有4個(gè)接口，分別接3條火線和1條零線，另一端有3個(gè)接口，中間接口為公共端，另外兩邊分別為常開端和常閉端，一般只使用到常開端），將公共端（com）和常開端（nc）連接至主機(jī)傳感器接口；主機(jī)正面包含：12v電源適配器接口、ac12v電源接口、傳感器接口、開關(guān)。主機(jī)背面包含：復(fù)位鍵、四路指示燈（網(wǎng)絡(luò)指示、充電指示、狀態(tài)指示、報(bào)警指示）、sim卡卡槽、sma天線接口。主機(jī)指示燈燈語(yǔ)如下：

指示燈：網(wǎng)絡(luò)指示燈（綠色）、亮：3s閃爍一次：已聯(lián)網(wǎng)、滅：1s閃爍一次：未聯(lián)網(wǎng)；

指示燈：充電指示燈（綠色）、亮：正在充電、滅：1s閃爍一次：充電完畢；

指示燈：狀態(tài)指示燈（紅色）、亮：已注冊(cè)至網(wǎng)絡(luò)、滅：未注冊(cè)至網(wǎng)絡(luò)；

指示燈：報(bào)警指示燈（紅色）、亮：2s閃爍一次：報(bào)警中、滅：未報(bào)警。使用時(shí)，上電前需把sim卡插好，嚴(yán)禁先上電后插sim卡；將傳感器l1、l2、l3分別連接三根火線，n連接零線；傳感器“nc、com”接口與主機(jī)“傳感器”接口相連；上電后機(jī)器內(nèi)部蜂鳴器會(huì)報(bào)警，按下背后復(fù)位開關(guān)消除報(bào)警聲；可設(shè)置一到八組設(shè)備主人號(hào)碼。當(dāng)臺(tái)區(qū)低壓開關(guān)跳閘時(shí)，設(shè)備會(huì)給每個(gè)設(shè)備主人發(fā)送停電短信，并給設(shè)備主人一撥打停電電話，若設(shè)備主人一接聽，則停止繼續(xù)撥號(hào)；若設(shè)備主人一不接聽或未接聽，則給設(shè)備主人二撥號(hào)……依次類推，直到有人接聽電話為止。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)低壓臺(tái)區(qū)掉電全程監(jiān)控、能夠有效降低生產(chǎn)類“頻繁停電”的投訴的發(fā)生。

本發(fā)明安裝在配電箱中，體積小，省空間。傳感器一端分別連接低壓斷路器出線a、b、c中任意一路和零線，另一端輸出開關(guān)量連接在主板部分。平時(shí)三路低壓斷路器都是閉合帶電狀態(tài)時(shí)，傳感器輸出端的繼電器輸出開關(guān)量0，主板mcu（stm32）正常運(yùn)行，鋰電池正常充電至3.7-4.2v。當(dāng)三路低壓斷路器有一路掉電，該狀態(tài)將被傳感器檢測(cè)，傳感器輸出端的繼電器輸出開關(guān)量1被主板mcu監(jiān)測(cè)到，mcu通過sim800c模塊給指定的手機(jī)發(fā)送停電短信和報(bào)警電話，及時(shí)通知相關(guān)臺(tái)區(qū)管理員來處理停電問題。

本發(fā)明不僅能用在電力網(wǎng)斷電來電報(bào)警，還可以用在海洋館、養(yǎng)殖場(chǎng)、食品公司、家居、機(jī)房等一切對(duì)于電力依賴性較強(qiáng)的領(lǐng)域中。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。