(12)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)

(10)申請(qǐng)公布號(hào) CN 111952944 A(43)申請(qǐng)公布日 2020.11.17

(21)申請(qǐng)?zhí)?2020109411.X(22)申請(qǐng)日 2020.09.09

(71)申請(qǐng)人 中電科安科技股份有限公司

地址 100102 北京市朝陽(yáng)區(qū)廣順北大街33

號(hào)院1號(hào)樓一單元7層808室(72)發(fā)明人 劉寒　魏波　劉林　(51)Int.Cl.

H02H 7/26(2006.01)H02J 13/00(2006.01)H04L 29/08(2006.01)G08C 17/02(2006.01)

權(quán)利要求書(shū)1頁(yè) 說(shuō)明書(shū)4頁(yè) 附圖7頁(yè)

CN 111952944 A()發(fā)明名稱(chēng)

一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置(57)摘要

本發(fā)明提供了一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，包括至少一個(gè)智能斷路器及一Lora通迅模塊；所述Lora通迅模塊設(shè)于所述智能斷路器的一側(cè)，并通過(guò)Lora網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)連接；所述智能斷路器包括采集及控制模塊及斷路器本體；所述Lora通迅模塊用于獲取所述智能斷路器的數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)由所述Lora網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換處理后上傳至所述互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)；所述采集及控制模塊用于通過(guò)所述Lora通迅模塊及Lora網(wǎng)關(guān)接收所述互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)送的指令數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述指令數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。本發(fā)明能夠在同樣的功耗條件下比其他無(wú)線(xiàn)通迅方式的智能斷路器傳播的距離更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一。

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權(quán)　利　要　求　書(shū)

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1.一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)智能斷路器及一Lora通迅模塊；

所述Lora通迅模塊設(shè)于所述智能斷路器的一側(cè)，并通過(guò)Lora網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)連接；所述智能斷路器包括采集及控制模塊及斷路器本體；

所述Lora通迅模塊用于獲取所述智能斷路器的數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)由所述Lora網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換處理后上傳至所述互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)；

所述采集及控制模塊用于通過(guò)所述Lora通迅模塊及Lora網(wǎng)關(guān)接收所述互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)送的指令數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述指令數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，所述Lora通迅模塊通過(guò)第一導(dǎo)電線(xiàn)、第二導(dǎo)電線(xiàn)、第一信號(hào)線(xiàn)、第二信號(hào)線(xiàn)與所述智能斷路器電氣連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，所述智能斷路器的殼體一側(cè)上設(shè)有若干個(gè)孔，所述第一導(dǎo)電線(xiàn)、第二導(dǎo)電線(xiàn)、第一信號(hào)線(xiàn)、第二信號(hào)線(xiàn)通過(guò)所述孔從所述智能斷路器的采集及控制模塊穿出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于所述，所述Lora通迅模塊與所述智能斷路器通過(guò)機(jī)械連接方式連接形成一個(gè)整體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，一個(gè)具有Lora通迅功能的智能斷路器附帶有多個(gè)智能斷路器，多個(gè)智能斷路器彼此之間用數(shù)據(jù)線(xiàn)通過(guò)RS485端口通訊連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，所述Lora通迅模塊設(shè)有天線(xiàn)接頭，所述天線(xiàn)接頭連接有用于與所述Lora網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)奶炀€(xiàn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，所述Lora通迅模塊設(shè)有一撥碼開(kāi)關(guān)，所述撥碼開(kāi)關(guān)的撥碼狀態(tài)包括配置狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)，所述配置狀態(tài)用于對(duì)自身的智能斷路器以及附帶的智能斷路器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、配置各路智能斷路器的通迅地址，此時(shí)所述智能斷路器不接受指令操作；所述運(yùn)行狀態(tài)用于指示所述智能斷路器正常工作，此時(shí)對(duì)其設(shè)置參數(shù)或配置各路通迅地址無(wú)效。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，所述Lora通迅模塊寬度與所述智能斷路器的采集及控制模塊、單極的斷路器本體寬度相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，其特征在于，所述Lora通迅模塊用于與任何極數(shù)的智能斷路器組合成具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置。

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說(shuō)　明　書(shū)

一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置

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技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及低壓電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置。

背景技術(shù)

[0002]斷路器是低壓配電網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的一種開(kāi)關(guān)電器，隨著電網(wǎng)智能化的發(fā)展，低壓斷路器的智能化水平也在不斷提高。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)存在基于以太網(wǎng)通迅方式、wifi通迅方式、4G甚至5G通迅方式的智能斷路器。在特定的場(chǎng)合，上述幾種通迅方式的智能斷路器得到了很好的應(yīng)用。[0003]實(shí)行上，每種通迅方式的智能斷路器均因自身特點(diǎn)存在不足之處。例如，在戶(hù)外的電力控制柜中，網(wǎng)線(xiàn)不易布置，明顯不適合以太網(wǎng)通迅方式的智能斷路器；wifi通迅方式的智能斷路器傳輸距離太短，一般僅為數(shù)十米，最多也只能達(dá)到數(shù)百米；4G或5G通迅方式的智能斷路器在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)信號(hào)較弱。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，能夠在同樣的功耗條件下比其它無(wú)線(xiàn)通迅方式的智能斷路器傳播距離更遠(yuǎn)。

[0005]本發(fā)明提供了一種具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，包括至少一個(gè)智能斷路器及一Lora通迅模塊；

[0006]所述Lora通迅模塊設(shè)于所述智能斷路器的一側(cè)，并通過(guò)Lora網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)連接；所述智能斷路器包括采集及控制模塊及斷路器本體；[0007]所述Lora通迅模塊用于獲取所述智能斷路器的數(shù)據(jù)，并將獲取的數(shù)據(jù)由所述Lora網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換處理后上傳至所述互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)；

[0008]所述采集及控制模塊用于通過(guò)所述Lora通迅模塊及Lora網(wǎng)關(guān)接收所述互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)送的指令數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述指令數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。[0009]進(jìn)一步地，所述Lora通迅模塊通過(guò)第一導(dǎo)電線(xiàn)、第二導(dǎo)電線(xiàn)、第一信號(hào)線(xiàn)、第二信號(hào)線(xiàn)與所述智能斷路器電氣連接。[0010]進(jìn)一步地，所述智能斷路器的殼體一側(cè)上設(shè)有若干個(gè)孔，所述第一導(dǎo)電線(xiàn)、第二導(dǎo)電線(xiàn)、第一信號(hào)線(xiàn)、第二信號(hào)線(xiàn)通過(guò)所述孔從所述智能斷路器的采集及控制模塊穿出。[0011]進(jìn)一步地，所述Lora通迅模塊與所述智能斷路器通過(guò)機(jī)械連接方式連接形成一個(gè)整體。

[0012]進(jìn)一步地，一個(gè)具有Lora通迅功能的智能斷路器附帶有多個(gè)智能斷路器，多個(gè)智能斷路器彼此之間用數(shù)據(jù)線(xiàn)通過(guò)RS485端口通訊連接。[0013]進(jìn)一步地，所述Lora通迅模塊設(shè)有天線(xiàn)接頭，所述天線(xiàn)接頭連接有用于與所述Lora網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)奶炀€(xiàn)。[0014]進(jìn)一步地，所述Lora通迅模塊設(shè)有一撥碼開(kāi)關(guān)，所述撥碼開(kāi)關(guān)的撥碼狀態(tài)包括配

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說(shuō)　明　書(shū)

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置狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)，所述配置狀態(tài)用于對(duì)自身的智能斷路器以及附帶的智能斷路器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、配置各路智能斷路器的通迅地址，此時(shí)所述智能斷路器不接受指令操作；所述運(yùn)行狀態(tài)用于指示所述智能斷路器正常工作，此時(shí)對(duì)其設(shè)置參數(shù)或配置各路通迅地址無(wú)效。[0015]進(jìn)一步地，所述Lora通迅模塊寬度與所述智能斷路器的采集及控制模塊、單極的斷路器本體寬度相同。[0016]進(jìn)一步地，所述Lora通迅模塊用于與任何極數(shù)的智能斷路器組合成具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置。

[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是：

[0018]能夠在同樣的功耗條件下比其他無(wú)線(xiàn)通迅方式的智能斷路器傳播的距離更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一。

附圖說(shuō)明

[0019]圖1是本發(fā)明具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置的通迅原理示意圖；[0020]圖2是本發(fā)明整體外觀(guān)結(jié)構(gòu)圖；

[0021]圖3是本發(fā)明通迅模塊與智能斷路器電氣連接結(jié)構(gòu)圖；[0022]圖4是本發(fā)明通迅模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

[0023]圖5是本發(fā)明通迅模塊RS485通信單元電路圖；[0024]圖6是本發(fā)明通迅模塊MCU控制單元電路圖；[0025]圖7是本發(fā)明通迅模塊Lora通迅單元電路圖；[0026]圖8是本發(fā)明通迅模塊存儲(chǔ)單元電路圖；[0027]圖9是本發(fā)明通迅模塊電源變換單元電路圖；[0028]圖10是本發(fā)明通迅模塊運(yùn)行配置按鍵電路圖；[0029]圖11是本發(fā)明通迅模塊LED指示單元電路圖。[0030]圖中標(biāo)號(hào)：

[0031]1-智能斷路器；11-第一孔；12-第二孔；13-第三孔；14-第四孔；15-RS485端口；16a-第一導(dǎo)電線(xiàn)；16b-第二導(dǎo)電線(xiàn)；16c-第一信號(hào)線(xiàn)；16d-第二信號(hào)線(xiàn)；[0032]2-Lora通迅模塊；21-天線(xiàn)接頭；22-撥碼開(kāi)關(guān)；23-電路板；24-通迅單元；25-殼體。具體實(shí)施方式

[0033]下面結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，這些實(shí)施方式并非對(duì)本發(fā)明的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所作的功能、方法、或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0034]應(yīng)指出，下述說(shuō)明中數(shù)據(jù)上行是指從智能斷路器通迅模塊到Lora網(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)下行是指Lora網(wǎng)關(guān)到智能斷路器通迅模塊。[0035]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種具有Lora通迅功能的智能斷路器，包括一智能斷路器、一Lora通迅模塊。所述智能斷路器包括一采集及控制模塊、一斷路器本體；所述Lora通迅模塊位于智能斷路器的一側(cè)，與智能斷路器拼裝、連接，組成一個(gè)具有Lora通迅功能的智能斷路器。在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)具有通迅功能的智能斷路器可附帶多個(gè)智能斷路器，帶通迅功能的智能斷路器與智能斷路器之間通過(guò)RS485端口用數(shù)據(jù)線(xiàn)彼此聯(lián)接。圖示中Lora通

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說(shuō)　明　書(shū)

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迅模塊通過(guò)Lora網(wǎng)關(guān)連接互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能斷路器的通迅功能。數(shù)據(jù)上行時(shí)，Lora通迅模塊讀取各個(gè)智能斷路器采集及控制模塊的電流、電壓、漏電電流、環(huán)境溫度、負(fù)載功率、用電量等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)匯總、打包上傳至Lora網(wǎng)關(guān)，再由Lora網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后上傳至互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)；數(shù)據(jù)下行時(shí)，用戶(hù)在云平臺(tái)設(shè)備上設(shè)置參數(shù)、發(fā)送指令，Lora網(wǎng)關(guān)接收到指令數(shù)據(jù)后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換處理發(fā)送給Lora通迅模塊，再由Lora通迅模塊分發(fā)到各個(gè)智能斷路器的采集及控制模塊，智能斷路器根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的參數(shù)和發(fā)送的指令作出相應(yīng)的動(dòng)作反饋。因Lora通迅技術(shù)有低功耗、傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，故具有Lora通迅功能的智能斷路器與Lora網(wǎng)關(guān)的距離比傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通迅方式智能斷路器擴(kuò)大3～5倍。[0036]理論上，一個(gè)Lora網(wǎng)關(guān)可以連接成千上萬(wàn)個(gè)具有Lora通迅功能的智能斷路器。[0037]如圖2所示，具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置包括一智能斷路器1和一Lora通迅模塊2，Lora通迅模塊2位于智能斷路器1的一側(cè)，寬度與智能斷路器1的采集及控制模塊、一極的斷路器本體相同，通過(guò)機(jī)械連接方式(如鉚釘貫穿連接)連接成一整體。[0038]Lora通迅模塊2設(shè)置有一天線(xiàn)接頭21，用于連接天線(xiàn)，Lora通迅模塊2連接天線(xiàn)后，與Lora網(wǎng)關(guān)上的天線(xiàn)進(jìn)行信號(hào)傳輸。

[0039]Lora通迅模塊2還設(shè)置有一撥碼開(kāi)關(guān)22，撥碼開(kāi)關(guān)22分為“配置”狀態(tài)和“運(yùn)行”狀態(tài)：當(dāng)處于“配置”狀態(tài)時(shí)，可對(duì)自身的智能斷路器以及附帶的智能斷路器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、配置各路智能斷路器的通迅地址，此時(shí)智能斷路器不接受指令操作；當(dāng)處于“工作”狀態(tài)時(shí)，智能斷路器正常工作，此時(shí)對(duì)其設(shè)置參數(shù)或配置各路通迅地址無(wú)效。[0040]如圖3所示，智能斷路器1的殼體一側(cè)上設(shè)置有第一孔11、第二孔12、第三孔13和第四孔14，第一導(dǎo)電線(xiàn)16a、第二導(dǎo)電線(xiàn)16b通過(guò)第一孔11、第二孔12從智能斷路器1的采集及控制模塊穿出，連接到Lora通迅模塊2的電路板23上，為電路板23提供電源；第一信號(hào)線(xiàn)16c、第二信號(hào)線(xiàn)16d通過(guò)第三孔13、第四孔14從智能斷路器1的采集及控制模塊穿出，也連接到電路板23上，用于電路板23與智能斷路器1的數(shù)據(jù)傳遞，實(shí)現(xiàn)Lora通迅模塊2與智能斷路器1的通迅連接。天線(xiàn)接頭21、撥碼開(kāi)關(guān)22設(shè)置在電路板23上。[0041]智能斷路器1還設(shè)置有一RS485端口15，位于采集及控制模塊上。實(shí)際應(yīng)用中，具有Lora通迅模塊2的智能斷路器可附帶多個(gè)智能斷路器，用數(shù)據(jù)線(xiàn)通過(guò)RS485端口、以手拉手的形式電氣連接起來(lái)，組成一個(gè)整體系統(tǒng)。數(shù)據(jù)上行時(shí)，Lora通迅模塊2讀取各個(gè)智能斷路器的采集及控制模塊的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)下行時(shí)，Lora通迅模塊2將數(shù)據(jù)分發(fā)到各個(gè)智能斷路器的采集及控制模塊，智能斷路器根據(jù)用戶(hù)設(shè)置的參數(shù)和發(fā)送的指令作出相應(yīng)的動(dòng)作反饋。[0042]如圖4所示，Lora通迅模塊2具體包括天線(xiàn)接頭21、撥碼開(kāi)關(guān)22、電路板23、通迅單元24、殼體25。

[0043]電路板23安置于殼體25內(nèi)，其上設(shè)置有天線(xiàn)接頭21、撥碼開(kāi)關(guān)22、通迅單元24。天線(xiàn)接頭21通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與通迅單元24電氣連接，并機(jī)械固定在電路板23的相應(yīng)位；通迅單元24作為一個(gè)集成單元連接在電路板23上，負(fù)責(zé)將電路板23匯總、打包的數(shù)據(jù)通過(guò)天線(xiàn)傳輸?shù)酵獠縇ora網(wǎng)關(guān)；撥碼開(kāi)關(guān)22作為一個(gè)電子元件設(shè)置在電路板23上，控制Lora通迅模塊2的通迅狀態(tài)。

[0044]電路板24的電路原理圖參見(jiàn)圖5至圖11。[0045]結(jié)合所有圖示可知，Lora通迅模塊2的電路板23設(shè)置了天線(xiàn)接頭21、撥碼開(kāi)關(guān)22、通迅單元24，并配以其它電子元器件共同安置于殼體25內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)具有Lora通迅功能的

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通迅模塊。Lora通迅模塊2通過(guò)第一導(dǎo)電線(xiàn)16a、第二導(dǎo)電線(xiàn)16b、第一信號(hào)線(xiàn)16c、第二信號(hào)線(xiàn)16d與智能斷路器1電氣連接，再通過(guò)機(jī)械方式將其固定為一整體，組成一個(gè)具有Lora通迅功能的智能斷路器。

[0046]圖示中僅以?xún)蓸O的智能斷路器為例，實(shí)際上智能斷路器1有單極、兩極、三極和四極之分，以適應(yīng)單線(xiàn)、單相兩線(xiàn)、三相三線(xiàn)、三相四線(xiàn)的用電環(huán)境。因Lora通迅模塊2寬度與智能斷路器1的采集及控制模塊、單極的斷路器本體寬度相同、外形一致，故Lora通迅模塊2能與任何極數(shù)的智能斷路器1按上述方法組合成具有Lora通迅功能的智能斷路器。[0047]在實(shí)際應(yīng)用中，為節(jié)省安裝空間，一個(gè)具有Lora通迅功能的智能斷路器通常附帶多個(gè)智能斷路器，彼此之間用數(shù)據(jù)線(xiàn)通過(guò)RS485端口15相連，組成一個(gè)通迅系統(tǒng)。Lora通迅模塊2與Lora網(wǎng)關(guān)之間通過(guò)天線(xiàn)進(jìn)行信號(hào)傳輸，Lora網(wǎng)關(guān)再通過(guò)以太網(wǎng)ETH或4G網(wǎng)絡(luò)方式連接互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，進(jìn)而各個(gè)智能斷路器1的內(nèi)部數(shù)據(jù)可上行至云平臺(tái)設(shè)備，供用戶(hù)監(jiān)測(cè)、查看；用戶(hù)在云平臺(tái)設(shè)備上設(shè)置的參數(shù)、發(fā)送的指令數(shù)據(jù)亦可下行至各個(gè)智能斷路器1，實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交互。

[0048]該具有Lora通迅功能的智能斷路器裝置，能夠在同樣的功耗條件下比其他無(wú)線(xiàn)通迅方式的智能斷路器傳播的距離更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一。[0049]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

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