一种具有智能网关的箱式变电站的制作方法

1.本实用新型涉及一种箱式变电站，具体涉及一种具有智能网关的箱式变电站。


背景技术：

2.现有技术中箱式变电站是一种由高压受电元件、变压器、低压配电元件等组件组成并将组件全封闭在箱体中的变电站，在箱式变电站工作时是严令禁止人员出入，人员只能在监控中心才能实现监测箱式变电站的运行状况或控制箱式变电站，然而现有技术要实现监控中心监控箱式变电站，两者之间则必需要铺设专用的通讯线路。
3.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种具有智能网关的箱式变电站，能够免除监控中心与箱式变电站之间的专用的通讯线路，实现无线远程监控。
5.本技术实施例的技术方案如下：
6.一种具有智能网关的箱式变电站，其中，包括变电站主体和至少一个设置在所述变电站主体内的智能网关；
7.所述变电站主体包括输入模块、输出模块和补偿模块；所述输入模块、所述输出模块和所述补偿模块均连接有监控终端，所述监控终端还与所述智能网关连接，所述监控终端用于接收相应模块的监测信息并发送至所述智能网关和用于接收所述智能网关下发的信息并发送至相应模块。
8.所述智能网关包括通讯模块，所述通讯模块为3g/4g/5g通讯模块和wifi模块；所述通讯模块用于与外部的远程监控端通讯连接。
9.本技术实施例提供的具有智能网关的箱式变电站，通过在变电站中设置智能网关，连接变电站中的各个模块，收集各个模块的数据并上传至远程监控端，实现无线远程监控，免除了通讯线路的搭建工作。
10.进一步的，所述变电站主体还包括控制柜和智能网关箱，所述智能网关设置在所述智能网关箱中，所述智能网关箱插装在所述控制柜中。
11.进一步的，所述智能网关箱包括：
12.箱体，所述箱体正面设置有把手，所述把手用于方便从所述控制柜中抽出和插入所述智能网关箱；所述箱体内部还开设有用于容纳所述智能网关的空腔，所述空腔设有连通外部的开口，所述空腔内部左右壁面上设置有多个沿所述空腔内部延伸的第一凸台，所述第一凸台用于卡固所述智能网关；
13.通风孔，设置在所述箱体上且用于为所述智能网关散热；
14.帘门，设置在所述箱体内且可藏纳在所述空腔的左侧；所述帘门可从所述开口的左侧滑动至所述开口的右侧；所述帘门用于封闭和敞开所述开口。
15.进一步的，所述箱体在所述开口的一侧上还设有锁孔；所述帘门靠近所述开口的
端部设置有锁片；当所述帘门封闭所述开口时，所述锁片扣合在所述锁孔内且被所述锁孔锁紧。
16.进一步的，所述补偿模块包括无功动态补偿控制器。
17.进一步的，所述变电站主体还包括变压模块，所述变压模块、所述输入模块、所述输出模块和所述补偿模块依次电性连接且各模块均设置在独立的隔间中。
18.进一步的，所述监控终端还包括：
19.回路监控系统，与所述智能网关连接，用于监控各模块的电流和电压；
20.照明系统，包括亮度感应器和灯具，所述亮度感应器和所述灯具均与所述智能网关连接，所述智能网关可接收所述亮度感应器的信息并控制所述灯具的开关；
21.视频监控系统，包括监控摄像头，所述监控摄像头与所述智能网关连接；
22.温湿度监控系统，包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和所述湿度传感器设置在各模块对应的所述隔间内部，且均与所述智能网关连接；
23.水位监控系统，包括水浸式传感器，所述水浸式传感器与所述智能网关连接；
24.门控系统，包括门状态传感器，所述门状态传感器与所述智能网关连接。
25.进一步的，还包括基座，所述变电站主体底部安装有多个箱变基础槽钢，所述箱变基础槽钢插接在所述基座上，所述箱变基础槽钢用于将所述变电站主体固定在所述基座上方。
26.进一步的，所述基座底部还设置有埋于地面的第一凹槽，所述第一凹槽上设置有至少一个排水沟。
27.进一步的，所述第一凹槽外围还设有防护层。
28.本实用新型的有益效果：将所述智能网关设置在箱式变电站中，并连接所述变电站主体中的各个模块，所述智能网关接收各个模块的监测信息并发送到所述远程监控端上，实现无线远程传输信息，免除了通讯线路的铺设。
附图说明
29.图1是为本技术实施例提供的一种具有智能网关的箱式变电站结构示意图。
30.图2为本技术实施例中所述的控制柜结构示意图。
31.图3为本技术实施例中所述的智能网关箱结构示意图。
32.图4为本技术实施例中所述的箱体和所述的智能网关装配的爆炸图。
33.图5为本技术实施例中所述的智能网关结构示意图。
34.图6为本技术实施例中所述的箱体部分剖面示意图。
35.图7为本技术实施例中所述的箱体和所述的帘门装配的部分剖面示意图。
36.图8为本技术实施例中所述的隔间分布示意图。
37.图9为本技术实施例中所述的箱式变电站侧视图。
38.标号说明：
39.100、智能网关；110、第二插头；200、控制柜；300、智能网关箱；310、箱体；311、第一凸台；312、锁孔；313、第二接口；314、第三凹槽；320、通风孔；330、帘门；331、锁片；332、第二凸台；340、倒角斜面；350、第一插头；400、基座；410、第一凹槽；411、排水沟；412、防护层；500、变基础槽钢。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
45.在下文的描述中，需要说明的是，“正面”指的是附图1中设置把手的端面，“左”、“右”、“上”和“下”以附图2作为参考。
46.本实施例公开了一种具有智能网关的箱式变电站，参考附图1，其中，包括变电站主体和至少一个设置在所述变电站主体内的智能网关100；
47.变电站主体包括输入模块、输出模块和补偿模块；输入模块、所述输出模块和所述补偿模块均连接有监控终端，监控终端还与智能网关100连接，监控终端用于接收各模块的监测信息并发送至智能网关100；
48.输入模块包括低压受电电路，低压受电电路属于变电站中低压部分的总线路，电路上配置有开关负责控制整个低压部分线路的通断，输入模块所对应的监控终端设置在低压受电电路上，主要用于监测和控制总线路上的电流和电压。
49.输出模块包括多个低压供电电路，多个低压供电电路按设置从总线路中分配电流和电压，低压供电电路用于给外部用电器供电。各个低压供电电路上均设有监控终端，监控终端用于监测和控制其对应低压供电电路的电流和电压。
50.补偿模块包括无功动态补偿控制器，无功动态补偿控制器可显示电流、电压、功率因数和投切状态等信息，主要用于动态补偿线路中的电流和电压，防止内外部干扰导致变电站供电不稳，有利于改善电网电压质量，提高供电质量，保证电网安全运行。无功动态补偿控制器为现有技术在此不再过多赘述。补偿模块所对应的监控终端与无功动态补偿控制器连接，获取无功动态补偿控制器的监测数据并上传，通过监测数据可以了解到线路中的补偿情况，此外，该监控终端还能够控制无功动态补偿控制器根据用户实际需求调整补偿程度。
51.上述监控终端将各模块中获取的信息发送至智能网关100中，再通过智能网关100将整理后的信息发送至外部的远程监控端，实现无线远程监孔变电站。远程监控端属于现有技术，如手机终端、电脑终端和监控中心等。
52.智能网关100包括通讯模块，通讯模块为3g/4g/5g通讯模块和wifi模块；通讯模块用于与外部的远程监控端通讯连接。通过设置3g/4g/5g通讯模块，使智能网关100接入互联网，从而让用户实现无线远程控制，抑或设置wifi模块，用户在离变电站较近的安全位置即可实现对变电站的操控。
53.在有可能的实施例中，智能网关100上还设置有网络接口，通过插入网线实现与互联网的连接。
54.进一步的，监控终端还用于接收所述智能网关100信息并发送至各模块。用户可以通过远程监控端向智能网关100发送信息，如控制命令和参数调配命令等，智能网关100接收到外部信息后，会将相关信息整理并反馈至目标模块的监控终端中，监控终端接收信息并控制目标模块中的元件或线路作出相应动作。如用户操作手机向智能网关100下发断开低压受电电路总开关的命令，输入模块中的监控终端从智能网关100中接收到命令后断开总开关，实现远程操控输入模块停止工作。
55.需要说明的是，如上述例子中的开关可以是智能开关，通过与监控终端连接，则可实现控制开关的功能，智能开关为现有技术，在此不再赘述。
56.在某些优选的实施例中，参考附图2、附图3和附图4，变电站主体还包括控制柜200和智能网关箱300，智能网关100设置在智能网关箱300中，智能网关箱300插装在控制柜200中。智能网关箱300整体呈长方体，沿插入方向（智能网关箱300插装到控制柜200的方向）的棱边上设置有倒角斜面340，倒角斜面340一方面能够防止智能网关箱300上下颠倒导致错误安装；
57.另一方面倒角斜面340可以起导向定位作用，因为智能网关箱300靠近控制柜200内部的端面上还设置有多个第一插头350，控制柜200内部对应位置设置有相应的多个第一接口，当智能网关箱300正确插入到控制柜200后，第一插头350与第一接口即已经对准，用户仅需要将智能网关箱300推入，即可完成智能网关箱300与控制柜200的连接；而利用插头与接口的接合方式能够免除智能网关箱300与控制柜200之间的连接线，能够保持控制柜200的整洁同时在装卸时也无需对每个接口进行接线，免除了繁琐的安装，大大提高了安装效率。
58.需要说明的是，第一插头350与第一接口的连接作用使实现对智能网关100的电源输入、信号输入和信号输出等。
59.在上述实施例中，将智能网关100设置在智能网关箱300中使智能网关100能够独立被保护同时也方便用户将智能网关100转移到其他地方。
60.在一些可选的实施例中，智能网关箱300也可以是设置在变电站主体内的独立机房。
61.在某些优选的实施例中，参考附图3、附图4和附图5，智能网关箱300包括：
62.箱体310，箱体310正面设置有把手，把手有助于方便用户从控制柜200中抽出和插入智能网关箱300；箱体310内部还开设有用于容纳智能网关100的空腔，空腔设有连通外部的开口，空腔内部左右壁面上设置有多个沿空腔内部延伸的第一凸台311，第一凸台311用于卡固智能网关100。
63.在本实施例中，箱体310一共可以容纳三个智能网关，每个智能网关左右两侧均设置有与第一凸台311适配的第二凹槽，智能网关能够沿第一凸台311滑动，用户将智能网关100沿第一凸台311推入和拉出即能轻松完智能网关100的装卸。
64.在某些可选的实施例中，也可以设置承托架，承托架上配置与第一凸台311适配的第二凹槽，智能网关100安装在承托架上。
65.进一步的，智能网关100靠近空腔内部的端面设置有多个第二插头110，空腔内部对应的位置也设置了相应的多个第二接口313，当用户将智能网关100对准插入到第一凸台311后，就已经完成第二插头110和第二接口313的对齐。设置第二插头110和第二接口313免除了智能网关100与箱体310之间的实体连接线，大大简化了智能网关100与箱体310之间的线路连接。
66.需要说明的是，第二插头110与第二接口313的连接作用使实现对智能网关100的电源输入、信号输入和信号输出等。
67.进一步的，参考附图3和附图4，智能网关箱300还包括通风孔320，通风孔320设置在所述箱体310上且用于为智能网关100散热。通风孔320与空腔内部连通且通风孔320内部设有风扇，空腔内部设置有温度传感器，温度传感器与风扇连接，在智能网关100运作时，若空腔内部温度过高，则温度传感器触发并启动风扇，从而为智能网关100提供散热。
68.在某些可能的实施例中，智能网关箱300内部设置有如空调等冷却装置，能够快速冷却智能网关100。
69.进一步的，参考附图6和附图7，智能网关箱300还包括帘门330，帘门330设置在箱体310内且可藏纳在空腔的左侧；帘门330可从开口的左侧滑动至开口的右侧；帘门330用于封闭和敞开开口。箱体310内部靠近空腔左侧处设置有用于容纳帘门330的空间，用户可将帘门330从左侧沿空腔外围拉出，帘门330在拉力作用下从左往右滑动，逐渐将空腔的开口封闭。帘门330的上下两侧均设有第二凸台332；沿帘门330滑动的路径上箱体310内部的上下两侧设置有第三凹槽314；第二凸台332滑动设置在第三凹槽314上，使帘门330能够沿第三凹槽314滑动。通过设置帘门330，能够有效防止智能网关100从箱体310中脱出，同时帘门330将开口封闭，能够阻断空腔与外界的接触，帘门330能够有效防尘、防撞等。
70.在可能的实施例中，在箱体310内部用于容纳帘门330的空间中设置弹簧，帘门330通过弹簧与箱体310连接；当用户拉动帘门330时，弹簧被拉伸变形，当失去拉力时，在弹簧
依靠其弹性拉动帘门330沿第三凹槽314往回滑动，使帘门330回到最左侧位置，这样能够实现帘门330自动复位功能。
71.进一步的，参考附图1和附图7，箱体310在开口的一侧上还设有锁孔312；帘门330靠近开口的端部设置有锁片331；当帘门330封闭开口时，锁片331扣合在锁孔312内且被锁孔312锁紧。为了防止智能网关100被他人盗取或入侵，帘门330封闭开口后，用户可以使用专用的钥匙插入锁孔将帘门330锁死，他人则无法拉开帘门330取出智能网关100，大大增加了安全性。
72.在实际应用中，箱式变电站还包括变压模块，变压模块、输入模块、输出模块和补偿模块依次电性连接，所有模块集中置于箱体中。
73.在某些优选的实施例中，参考附图8，各模块均设置在独立的隔间中，本实施例中箱式变电站内部设置有多个独立隔间，各个模块安装在对应的隔间中，如变压模块对应安装在变压室中、输入模块对应安装在高压室中、输出模块对应安装在低压室中和补偿模块对应安装在电容室中。
74.各个隔间仅留有出线口，用于供各模块之间铺设电缆实现电性连接。各个模块独立设置在单独的隔间中，配合外部箱体，双层结构有利于加强抗干扰能力，此外，单独隔间对应单独的模块，在出现故障时有利于维修人员进行分析修理，在某些可能的实施例中，出现故障的模块可以连同隔间一起被整体替换，实现变电站模块化，使设备更替更便捷。
75.在某些优选的实施例中，监控终端还包括回路监控系统，回路监控系统与所述智能网关100连接，用于监控各模块的电流和电压。回路监控系统接入到各模块中的电路上，实时监测线路中的电流和电压，并可将监测数据以图表形式和文字形式等发送给用户。
76.在有可能的实施例中，回路监控系统还具有数据分析模块，对变电站运行期间所监测的数据进行分析并作出报告，例如变电站电压数值出现波动时，回路监控系统收集数据并对比正常电压参数范围确认是否异常，对比确认异常则向用户发送预警信息并向用户请求确认是否关闭变电站，以防止事故发生。
77.进一步的，监控终端还包括照明系统，照明系统包括亮度感应器和灯具，亮度感应器和灯具均与智能网关100连接，智能网关100可接收亮度感应器的信息并控制灯具的开关。
78.进一步的，监控终端还包括视频监控系统，视频监控系统包括监控摄像头，监控摄像头与智能网关100连接。用户可以通过远程监控端获得变电站的视频图像。
79.进一步的，监控终端还包括温湿度监控系统，温湿度监控系统包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器设置在各模块对应的隔间内部，且均与智能网关100连接。用户可以通过远程监控端获得各个模块对应隔间的环境状况。
80.在有可能的实施例中，各个隔间中还设置有连通外部的通风口和风扇，用户可以通过远程监控端控制风扇启停，维持各个隔间的温度和湿度。
81.进一步的，监控终端还包括水位监控系统，水位监控系统包括水浸式传感器，水浸式传感器与智能网关100连接。当遇到水浸情况时，水位达到临界值触发水浸式传感器警报，智能网关100将警报信息发送至远程监控端，用户可以远程监测到变电站的的情况及时停止变电站运行。
82.进一步的，监控终端还包括门控系统，门控系统包括门状态传感器，门状态传感器
与智能网关100连接。用户通过远程监控端查看变电站的门状态，如各个隔间的门开关情况，变电站箱体的开关情况等，以防止变电站中门未被正确关闭，同时还可以防止偷盗行为。
83.在某些优选的实施例中，参考附图9，本实施例中的箱式变电站还包括基座400，变电站主体底部安装有多个箱变基础槽钢500，箱变基础槽钢500插接在基座400上，箱变基础槽钢500用于将变电站主体固定在所述基座400上方。
84.进一步的，参考附图9，基座400底部还设置有埋于地面的第一凹槽410，第一凹槽410上设置有至少一个排水沟411，在实际应用中，各个隔间之间用于电性连接的电缆可以集中铺设在第一凹槽410内，以防止电缆外露。
85.进一步的，参考附图9，第一凹槽410外围还设有防护层412，防护层412用于抵挡地底土壤中的侵蚀情况，如防护层为防水套以防止水体侵蚀变电站设施，又如防护层412为高密度混凝土以防止微生物和动植物侵蚀变电站设施。
86.综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。