[发明专利]一种剩余电流与末端电压在线监测与故障定位方法及装置

权利要求书

1.一种剩余电流与末端电压在线监测与故障定位装置,其特征在于，包括安装在农户家中的剩余电流保护器和采集器；剩余电流保护器与农用电网相连，采集器安装在剩余电流保护器上，实时采集农用电网剩余电流和末端电压；采集器包括ZigBee通信模块、电源模块和微控制器；其中，

电源模块从农用电网中获取市电电压，经变压整流后为微控制器和ZigBee模块供电；同时向内置的储能单元存储电能，当供电电路发生故障时，由储能单元为其他模块供电；

ZigBee通信模块用于实现微控制器与预先设定的中心节点之间的信息交互；

微控制器通过ZigBee通信模块接收来自中心节点的巡检指令并根据巡检指令通过剩余电流保护器在线对剩余电流和末端电压进行实时监测并将相应数据上传至中心节点，由中心节点将相应数据转发至供电控制中心进行保存；当微控制器监测到剩余电流或末端电压超出设定阈值，则根据剩余电流、末端电压值和预先存储的用户位置信息生成故障信息并发送到中心节点，由中心节点转发至供电控制中心。

2.根据权利要求1所述的一种剩余电流与末端电压在线监测与故障定位装置,其特征在于，所述电源模块还包括变压稳压整流电路和升压电路，电源模块将获取的市电电压分为两路，一路市电电压先经变压稳压整流电路变压、稳压、整流再经升压电路升压后作为其他模块的工作电压；另一路市电电压为储能单元充电。

3.根据权利要求2所述的一种剩余电流与末端电压在线监测与故障定位装置,其特征在于，所述储能单元为超级电容。

4.一种剩余电流与末端电压在线监测与故障定位方法，其特征在于包括：

步骤(1)：利用所述剩余电流与末端电压在线监测与故障定位装置实时监测农用电网中的末端电压信息和剩余电流信息，并根据设置的阈值实时判断并生成故障信息；利用所述装置中的ZigBee通信模块将末端电压信息、剩余电流信息和故障信息上传至中心节点，中心节点将相应数据发送至供电控制中心；

步骤(2)：通过所述剩余电流与末端电压在线监测与故障定位装置中的ZigBee通信模块构建ZigBee无线网，实现各ZigBee通信模块与中心节点的信息交互，并预先设定ZigBee无线网中的一个ZigBee通信模块作为中心节点；中心节点向其他ZigBee通信模块发送巡检指令启动ZigBee无线网中各装置的在线监测工作，同时接收其他ZigBee通信模块发送的故障信息，并将整个ZigBee无线网内发生的故障信息及在线监测的剩余电流与末端电压数据打包发送至供电控制中心。

5.根据权利要求4所述的一种剩余电流与末端电压在线监测与故障定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中构建ZigBee无线网的步骤包括：

a.选取一个ZigBee通信模块作为中心节点，并设置ZigBee无线网的PANID和通信频段；

b.其他ZigBee通信模块以相同的PANID和频段加入到此网络中，除中心节点以外的ZigBee通信模块同时作为终端节点和路由节点；新的ZigBee通信模块加入ZigBee无线网时，通过邻近的节点作为路由节点并入网络；

c.ZigBee无线网为每个节点分配一个独一无二的短地址，用以区分安装在不同用户家中的节点。