[0001] 本实用新型涉及电力电网技术领域，尤其涉及一种基于双模通讯的低压台区末端感知装置。

[0002] 随着智能电网建设的推进，低压台区作为电力系统的末端环节，其运行状态和对于用户用电信息的实时感知变得越来越重要。

[0003] 在传统的电力系统中，低压台区的监测和管理通常依赖于人工巡检和有限的自动化设备，这种方式存在效率低下、实时性差、数据准确性难以保证等问题。为了解决这些问题，电力行业开始探索和应用各种先进的感知技术，以实现低压台区的智能化管理。

[0004] 末端感知装置作为低压台区智能化管理的重要组成部分，具有体积小、功耗低、易于安装和维护等优点。

[0005] 末端感知装置需要将采集到的数据传输到上层管理系统进行分析和处理。然而，在实际应用中，由于通信距离远、通信质量差等原因，可能会导致数据传输不及时、丢失或错误等问题，从而影响到上层管理系统的决策和响应速度。实用新型内容

[0006] (一)实用新型目的

[0007] 本实用新型的目的是提供一种能提高实时性的基于双模通讯的低压台区末端感知装置。

[0008] (二)技术方案

[0009] 为解决上述问题，本实用新型提供了一种基于双模通讯的低压台区末端感知装置，包括：控制模块、双模通信模块、电源模块、数据处理模块、第一数据采集模块和第二数据采集模块；

[0010] 所述末端感知装置通过所述双模通信模块与电力系统数据交互；

[0011] 所述第一数据采集模块采集低压台区末端的电气参数，并将所述电气参数传输至所述数据处理模块；

[0012] 所述第二数据采集模块采集低压台区末端的环境参数，并将所述环境参数传输至所述数据处理模块；

[0013] 所述数据处理模块接收并处理所述电气参数和环境参数，并将处理结果传输至所述控制模块；

[0014] 所述控制模块将所述数据处理模块传输的处理结果，通过所述双模通信模块输出至电力系统；

[0015] 所述双模通信模块包括无线通讯子模块和有线通讯子模块，所述有线通讯子模块与电力线路电连接，通过电力线路输出和接收高频载波数据，所述无线通讯子模块与基站通讯连接，通过基站输出和接收数据。

[0016] 本实用新型另一方面，优选地，所述双模通信模块还包括诊断子模块和通讯控制子模块；所述诊断子模块判断所述有线通讯子模块是否故障，输出判断结果；

[0017] 所述通讯控制子模块根据所述判断结果控制所述有线通讯子模块或无线通讯子模块进行传输。

[0018] 本实用新型另一方面，优选地，所述诊断子模块包括上报单元、时间单元和接收单元，所述上报单元根据时间单元向电力系统上报，接收单元接收到相应的上报数据。

[0019] 本实用新型另一方面，优选地，第一数据采集模块包括功率传感器和电流传感器。

[0020] 本实用新型另一方面，优选地，所述第二数据采集模块包括温度传感器和湿度传感器。

[0021] 本实用新型另一方面，优选地，所述无线通讯子模块包括LoRa通讯接口和NB‑IoT通讯接口。

[0022] 本实用新型另一方面，优选地，还包括存储模块，用于存储历史电气参数和历史环境参数。

[0023] 本实用新型另一方面，优选地，还包括数据缓冲模块，所述数据缓冲模块与所述控制模块和所述双模通信模块连接，用于存储电力系统通过所述双模通信模块传输给所述末端感知装置的数据。

[0024] 本实用新型另一方面，优选地，所述电源模块包括宽电压输入电路、功率转换电路和保护电路。

[0025] 本实用新型另一方面，优选地，还包括自诊断模块，所述自诊断模块实时监测各模块的工作状态，通过所述双模通信模块向电力系统发送工作状态信息。

[0026] (三)有益效果

[0027] 本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

[0028] 本实用新型通过集成第一数据采集模块和第二数据采集模块，该末端感知装置能够同时采集低压台区末端的电气参数和环境参数，从而大大提高了数据采集的效率。双模通信模块的应用使得该末端感知装置在数据传输方面更加灵活和可靠。无论是通过电力线载波通信还是无线通信，都能够确保数据在传输过程中的稳定性和安全性，有效避免了单一通信方式可能带来的传输瓶颈和故障风险；通过与电力系统的数据交互，该末端感知装置能够实现远程监控和管理功能。

[0032] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

[0033] 显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0034] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0035] 此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0036] 以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

[0037] 实施例

[0038] 一种基于双模通讯的低压台区末端感知装置，图1示出了本实用新型一个实施例的整体结构概念图，如图1所示，包括：

[0039] 控制模块1、双模通信模块2、电源模块3、数据处理模块4、第一数据采集模块5和第二数据采集模块6；

[0040] 所述末端感知装置通过所述双模通信模块2与电力系统数据交互；

[0041] 所述第一数据采集模块5用于采集低压台区末端的电气参数，并将所述电气参数传输至所述数据处理模块4；此处不限制第一数据采集模块的具体内容，也不限制电气参数的具体内容，可选的，本实施例中，第一数据采集模块5包括功率传感器和电流传感器，功率传感器的主要作用是测量和采集低压台区末端的功率参数；电流传感器则用于测量和采集低压台区末端的电流。电流是电力系统中最基本的电气参数之一，其大小直接反映了电力系统中各个设备的运行状态和用电情况；

[0042] 所述第二数据采集模块6用于采集低压台区末端的环境参数，并将所述环境参数传输至所述数据处理模块4；此处不限制所述第二数据采集模块6的具体内容，也不限制所述环境参数的具体内容，可选的，本实施例中，所述第二数据采集模块6包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器的主要作用是探测和采集低压台区末端的温度数据，它可以实时监测环境温度的变化，降低环境温度对电力系统的影响；湿度传感器则用于测量和采集低压台区末端的湿度数据。湿度是环境中重要的参数之一，对电力系统的运行和设备的性能都有一定的影响。通过湿度传感器，可以实时监测环境湿度的变化，及时发现湿度过高或过低的情况，有助于防止设备因湿度问题而出现故障或损坏，确保电力系统的正常运行；

[0043] 所述数据处理模块4接收并处理所述电气参数和环境参数，并传输至所述控制模块1；数据处理模块4首先接收来自第一数据采集模块和第二数据采集模块的电气参数和环境参数；接收到原始数据后，数据处理模块4会进行一系列的处理操作。这可能包括数据的清洗，去除噪声和异常值、格式化，将数据转换成统一的格式和标准、计算如通过电流和电压计算功率以及数据的存储暂时保存数据以备后续使用等；可选的，本实施例中，所述数据处理模块4将所述电气参数和环境参数处理成统一的格式；

[0044] 所述控制模块1将所述数据处理模块4处理过的数据，通过所述双模通信模块2输出至电力系统。

[0045] 进一步，本实施例中，所述双模通信模块2包括无线通讯子模块、有线通讯子模块、诊断子模块和通讯控制子模块；

[0046] 所述有线通讯子模块与电力线路电连接，通过电力线路输出和接收高频载波数据；电力线载波通信的优点在于它不需要额外铺设通信线路，可以利用已有的电力线路实现数据传输，因此具有较低的成本和较好的便利性。有线通讯方式通常更稳定，适用于大多数常规的数据传输需求；

[0047] 所述无线通讯子模块与基站通讯连接，通过基站输出和接收数据；与基站建立通讯连接，负责通过无线方式输出和接收数据。无线通讯方式在电力线路无法覆盖或有线通讯出现故障时提供了备用的数据传输途径；

[0048] 所述诊断子模块判断所述有线通讯子模块是否故障，输出判断结果；

[0049] 诊断子模块负责监测有线通讯子模块的工作状态，判断其是否发生故障，该子模块进一步包括上报单元、时间单元和接收单元。

[0050] 上报单元：根据时间单元的调度，定期或按需向电力系统上报有线通讯子模块的状态信息。

[0051] 时间单元：管理上报单元的工作时间，确保状态信息的上报既不过于频繁也不过于稀疏，以满足电力系统的监控需求。

[0052] 接收单元：负责接收来自电力系统的响应或指令，这些响应或指令可能是对上报数据的确认、查询或配置更改等。

[0053] 所述通讯控制子模块根据所述判断结果控制所述有线通讯子模块或无线通讯子模块进行传输；如果诊断子模块判断有线通讯子模块正常，则通讯控制子模块优先使用有线通讯方式进行数据传输；如果有线通讯子模块出现故障，则通讯控制子模块会切换到无线通讯子模块进行数据传输，确保数据的连续性和可靠性。

[0054] 进一步，所述无线通讯子模块包括LoRa通讯接口和NB‑IoT通讯接口。无线通讯子模块通过集成LoRa和NB‑IoT两种通讯接口，能够根据不同的应用场景和需求，灵活选择最适合的通信方式。例如，在需要自建网络和低成本的应用中，可以选择使用LoRa通讯接口；而在需要广泛覆盖、高可靠性和运营商支持的应用中，则可以选择使用NB‑IoT通讯接口。这种设计提高了无线通讯子模块的适应性和可靠性，使其能够更好地满足各种复杂环境下的数据传输需求。

[0055] 进一步，本实施例中，还包括存储模块7，用于存储历史电气参数和历史环境参数。存储模块7在低压台区末端感知装置的数据的长期保存提供了可靠的保障，还为电力系统的故障排查、优化决策和成本控制等方面提供了有力的支持；

[0056] 进一步，本实施例中，还包括数据缓冲模块8，所述数据缓冲模块与所述控制模块和所述双模通信模块连接，用于存储电力系统通过所述双模通信模块传输给所述末端感知装置的数据。在数据传输过程中，由于网络延迟、通信故障或其他原因，可能导致数据接收速度暂时跟不上发送速度。数据缓冲模块8的存在可以有效缓解这种传输压力，确保数据不会因为接收不及时而丢失。末端感知装置在处理数据时，需要保证数据的连续性和完整性。数据缓冲模块8可以确保在数据处理模块忙于处理其他任务时，新接收到的数据不会被遗漏或覆盖，从而保证数据处理的连续性。

[0057] 进一步，所述电源模块3所述电源模块包括宽电压输入电路、功率转换电路和保护电路；采用宽电压设计；宽电压设计意味着电源模块3可以在较宽的电压范围内正常工作。这对于在不同地区或不同电力环境下使用的设备来说尤为重要，因为各地的电压标准可能存在差异。通过宽电压设计，电源模块3可以更好地适应这些变化，确保设备的稳定运行。采用宽电压设计的电源模块3可以与更多种类的设备和系统兼容。无论是在家庭、工业还是商业环境中，各种设备和系统所需的电压可能不同。宽电压设计使得电源模块3能够满足这些不同设备的需求，提高了设备的通用性和灵活性。电力系统中可能存在电压波动的情况，这会对设备的正常运行产生影响。宽电压设计的电源模块3可以更好地应对这些电压波动，保持输出电压的稳定性，从而保护设备免受电压波动造成的损害或故障。

[0058] 进一步，还包括自诊断模块9，所述自诊断模块实时监测各模块的工作状态，通过所述双模通信模块向电力系统发送工作状态信息。自诊断模块9能够实时监测各个模块的工作状态，包括电源模块、通信模块、存储模块等。通过实时监测，可以及时发现潜在的故障或异常情况，从而能够迅速采取措施进行预防或修复，避免故障扩大或影响整个系统的正常运行。

[0059] 本实用新型通过集成第一数据采集模块和第二数据采集模块，该末端感知装置能够同时采集低压台区末端的电气参数和环境参数，从而大大提高了数据采集的效率。双模通信模块的应用使得该末端感知装置在数据传输方面更加灵活和可靠。无论是通过电力线载波通信还是无线通信，都能够确保数据在传输过程中的稳定性和安全性，有效避免了单一通信方式可能带来的传输瓶颈和故障风险；通过与电力系统的数据交互，该末端感知装置能够实现远程监控和管理功能。

[0060] 应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

[0061] 在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过现有技术中的各种手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。

[0062] 以上参照本实用新型的实施例对本实用新型予以了说明。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。本实用新型的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替换和修改，这些替换和修改都应落在本实用新型的范围之内。

[0063] 尽管已经详细描述了本实用新型的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型的实施方式做出各种改变、替换和变更。

[0064] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。