本实用新型涉及配电设备领域，具体涉及一种塑壳断路器。
背景技术：
在国家电网公司提出“三型两网”发展战略的指导下，现有的断路器满足不了要求，具体表现为：1)现有断路器的自动化程度和智能化水平较低；2)功能单一，只具有基本的断路器功能：3)形式单一，不利于维护；4)存在信息泄露风险。
技术实现要素：
本实用新型的目的提供一种塑壳断路器，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本实用新型的一种塑壳断路器，包括mcu、载波通信模块、蓝牙模块、显示模块、采集模块、安全控制模块、温度监测模块、控制模块、电源模块和断路器机构；
所述mcu通过串口uart4与所述载波通信模块连接，所述mcu通过串口uart6与所述蓝牙模块连接，所述显示模块通过接口spi3_mosi,spi3_miso,spi3_ssn,spi3_s接口与所述mcu连接，所述采集模块通过spi接口与所述mcu的pin73(spi1_ssn)、pin74(spi1_sck)、pin75(spi1_miso)、pin(spi1_mosi)接口连接，所述mcu通过spi2_mosi,spi2_miso,spi2_sck以及spi2_cs接口与所述安全控制模块连接，所述mcu分别通过adc0,adc01以及adc2接口与所述温度监测模块连接，所述控制模块、所述电源模块和所述断路器机构均与所述mcu电性连接。
在一些实施方式中，所述蓝牙模块的uart口与mcu相连，通过所述蓝牙模块可建立运维掌机与所述mcu的通信连接，用于所述运维掌机与所述mcu进行数据交互。
在一些实施方式中，所述显示模块设有显示屏和按键，所述显示屏可以显示所述断路器机构的部分状态信息，所述按键可用于设置额定用电数值和查询各种用电信息。
在一些实施方式中，所述采集模块可实现实时采集主回路和分支回路中的电气量数据，也可采集所述断路器机构自身的非电气量数据，并将采集到的数据上传给所述远程终端。
在一些实施方式中，所述安全控制模块设有安全芯片，所述安全芯片可实现对所述mcu和所述远程终端之间交互数据的加密解密、身份验证、访问权限控制和通信线路保护。
在一些实施方式中，所述电源模块(9)为三相电供电，通过变压为所述断路器机构(10)提供12v电源，所述电源模块(9)通过电源芯片tps54331dr可将12v电压转成5v电压，再通过eta5050电源芯片可将5v电压转成3.3v电压，为所述mcu(1)和其他模块供电，所述电源模块(9)通过sgm8925byn5g芯片和超级电容c96可提供12v的自生电源。
本实用新型的目的提供一种塑壳断路器，其有效果在于：
1、本申请增加了所述采集模块，实现台区整体、供电干线、供电支线、终端用户全范围运作状态在线监测，为台区营配贯通，精益化运维和业务开展提供底层基础数据，支撑配电台区智能化水平整体提升。
2、所述远程终端实时监控使得电力系统的用电质量得以提升，使得不间断供电或者短时间断电成为了可能，减少用户和运营商的损失。
3、本申请的所述安全控制模块避免了用户用电信息泄露的风险，保护了用户隐私；同时所述安全模块手动/自动模式满足了不同用户的需求，一定程度上降低了用户触电的危险。
4、所述电源模块中的超级电容方式的自生电源性能更加稳定，在断电时可以保证断路器的正常运作。
附图说明
图1为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的结构示意图；
图2为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的通信结构示意图；
图3为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的电源模块电路图；
图4为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的蓝牙模块电路图；
图5为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的多层级连接结构示意图；
图6为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的mcu的显示模块引脚结构示意图；
图7为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的mcu的载波通信模块引脚结构示意图；
图8为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的mcu的采集模块引脚结构示意图；
图9为本实用新型的一种实施方式的一种塑壳断路器的mcu的蓝牙模块引脚结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。
如图1所示：
根据本实用新型的一种塑壳断路器，包括mcu1、载波通信模块2、蓝牙模块3、显示模块4、采集模块5、安全控制模块6、温度监测模块7、控制模块8、电源模块9和断路器机构10。
在工作时，采集模块5实时检测电线中每一相电流、电压、功率、频率等信息，与设定值作比较，如超过设定值则mcu1会下发指令，断路器机构10产生分闸动作，并记录，检测值正常后，断路器机构10产生合闸和告警动作，同时也会通过载波模块2将采集到的用电信息传输给主站的远程终端；温度检测模块7实时检测断路器机构10中的触头温度，超过额定温度时mcu1会下发告警指令。
mcu1为scm620通用智能芯片。
载波通信模块2通过耦合变压器将需传输的数据耦合到电力线上，接收端再通过耦合变压器接收信号。数据接收是以上描述过程的逆过程。
如图2所示：安全控制模块6内部设有安全芯片，为断路器和主站的远程终端之间的信息交流提供加密功能，实现对断路器和终端之间的交互数据进行加密解密、身份验证、访问权限控制和通信线路保护等，保证信息的安全传输。
显示模块4设有按键、lcd屏以及led作为人机交互的硬件支撑，为能掌握断路器状态以及设置断路器参数提供便利，lcd屏以及led能够显示断路器的部分状态信息，如a/b/c三相的电流、电压、功率等；按键用于设置和查询，如设置断路器额定电流等，查询断路器前几次发生跳闸的原因和时间等。
如图3所示：电源模块9为三相电供电，为断路器提供12v电源，任意两相断电或者零线断电都不会影响模块正常运行；当发生短路或者电压波动的情况时，断路器主电源电路异常，提供不了工作电压，此时将由超级电容c96供电，升压至12v，使得断路器能够维持一段时间的工作，上报状态信息。
电路中dc12v转dc5v，此部分采用电源芯片tps54331dr加外围电路搭建而成；dc5v转dc3.3v，采用eta5050电源芯片加外围电路组成，主要为mcu供电以及其他模块使用；自生电源采用sgm8925byn5g芯片加外围电路搭建而成，主要用于电压源不稳定时作为备用电源使用。
如图4所示：蓝牙模块2为预留接口，蓝牙可以作为维护接口建立与运维掌机之间的通信通路，例如在在运维人员上门对断路器进行检修时，运维人员可通过蓝牙模块2使运维掌机和断路器之间进行数据交互。
如图5所示：采集模块5可实现现对台区配电所到分支表箱再到用户表箱，多层级用电信息的采集；可实时采集主回路和分支回路的a/b/c三相电压和电流、功率、正反向有功电能、频率、线损等电气量数据，也可采集断路器自身的触头温度、开合闸状态等非电气量数据，并将采集到的电气数据上传给远程终端，远程终端进行对数据的处理，从而实现对主回路和分支回路用电信息的监测。
如图6-图9所示：采集模块5通过spi接口与mcu1的pin73(spi1_ssn)、pin74(spi1_sck)、pin75(spi1_miso)、pin(spi1_mosi)连接进行数据传输；载波通信模块2与mcu1通过串口uart4实现数据交互，同时还有复位脚，状态脚以及设置脚实现对通信模块的控制与状态识别；蓝牙模块2通过串口uart6与mcu实现数据交互，mcu1能够通过rst脚控制蓝牙模块的复位；显示模块4通过spi3_mosi,spi3_miso,spi3_ssn,spi3_s以及背光控制，电源控制与mcu1连接，通过spi接口实现数据传输；mcu1分别通过adc0,adc01以及adc2接口，外接热敏电阻实现对温度的采集；mcu1通过spi2_mosi,spi2_miso,spi2_sck以及spi2_cs与esam安全芯片进行数据交互。
温度监测模块7可对触头上的温度传感器实时检测触头温度，超过额定温度时mcu1会下发告警指令。
控制模块8拥有手动和自动两种控制方式，满足了不同用户的需求，降低了用户触电的风险。
自动模式：断路器处于半自动状态，此时分合闸可由客户操作按键指令或者下发远程指令控制，无需用户手动合闸和分闸。
手动模式：此时断路器附加功能如计量，载波/蓝牙，显示，安全模块等处于不工作状态，此时的断路器只是一个基本断路器，分合闸完全由用户自己操作。自动模式相比于手动操作，一定程度上降低了用户触电的危险。
在具体实施过程中，本申请的断路器通过可在线监听，提升用电质量：断路器采集模块5的实时采集电路中的用电信息，一旦异常，断路器中mcu1通过载波通信模块2会上报异常状态给主站平台，此时由主站通知相关人员去进行故障排除，在知道故障原因的前提下，故障排除变得相对简单。例如:一、断路器经常检测到功率因素偏低，造成电压偏移，造成不必要的用电损失。依据检测到的故障，可能是由于感性负载的过多导致，为此供电部门需要对电网生产用户进行力率考核，实行力率调整电价，通过电力杠杆作用使用户采取技术措施，提高功率因素。二、断路器通过不断采集电力线中上的用电信息，可以统计到用电的峰谷时段，这样会导致用电高峰时，末端用户电压偏低，同时峰谷时段负荷的悬殊容易造成负荷畸变。为此有必要采取一定的手段实行移峰填谷的策略提高负荷率。这样间接的为提高用电质量提供了数据支撑。
以上所述仅是本实用新型的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也视为实用新型保护之内。
1.一种塑壳断路器，其特征在于，包括：mcu(1)、载波通信模块(2)、蓝牙模块(3)、显示模块(4)、采集模块(5)、安全控制模块(6)、温度监测模块(7)、控制模块(8)、电源模块(9)和断路器机构(10)；
所述mcu(1)通过串口uart4与所述载波通信模块(2)连接，所述mcu(1)通过串口uart6与所述蓝牙模块(3)连接，所述显示模块(4)通过接口spi3_mosi,spi3_miso,spi3_ssn,spi3_s接口与所述mcu(1)连接，所述采集模块(5)通过spi接口与所述mcu(1)的pin73(spi1_ssn)、pin74(spi1_sck)、pin75(spi1_miso)、pin(spi1_mosi)接口连接，所述mcu(1)通过spi2_mosi,spi2_miso,spi2_sck以及spi2_cs接口与所述安全控制模块(6)连接，所述mcu(1)分别通过adc0,adc01以及adc2接口与所述温度监测模块(7)连接，所述控制模块(8)、所述电源模块(9)和所述断路器机构(10)均与所述mcu(1)电性连接。
2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述蓝牙模块(3)的uart口与所述mcu(1)相连，通过所述蓝牙模块(3)可建立运维掌机与所述mcu(1)的通信连接，用于所述运维掌机与所述mcu(1)进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述显示模块(4)设有显示屏和按键，所述显示屏可以显示所述断路器机构(10)的部分状态信息，所述按键可用于设置额定用电数值和查询用电信息。
4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于：所述采集模块(5)可实现实时采集主回路和分支回路中的电气量数据，也可采集所述断路器机构(10)中的非电气量数据，并将采集到的数据上传给远程终端。
5.根据权利要求4所述的断路器，其特征在于：所述安全控制模块(6)设有安全芯片，所述安全芯片可实现对所述mcu(1)和所述远程终端之间交互数据时加密解密、身份验证、访问权限控制和通信线路保护。
6.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于：所述电源模块(9)由三相电供电，通过变压为所述断路器机构(10)提供12v电源，所述电源模块(9)通过电源芯片tps54331dr可将12v电压转成5v电压，再通过eta5050电源芯片可将5v电压转成3.3v电压，为所述mcu(1)和其他模块供电，所述电源模块(9)通过sgm8925byn5g芯片和超级电容c96可提供12v的自生电源。
技术总结