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一种光电断路器装置系统

阅读：36发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种光电断路器装置系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种光电断路器装置系统，包括能源流模块、信息流模块和传感流模块，所述能源流模块连接信息流模块，所述信息流模块连接传感流模块，所述传感流模块连接能源流模块；所述能源流模块用于能源流的接通或断开，所述信息流模块用于通信信息和信息流的传输、用于所述能源流模块的实时控制，所述传感流模块用于光电断路器运行状态传感和监测和用于传感流的传输；本发明的光电断路器装置系统能够有效提高能源流、信息流和传感流之间信息交互能力，能够实时根据信息流和传感流传输的相关数据进行分析处理，能够保证光电断路器在配网中具有安全稳定的运行状态，能够保证配网运行安全性。，下面是一种光电断路器装置系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光电断路器装置系统，其特征在于：包括能源流模块、信息流模块和传感流模块，所述能源流模块连接信息流模块，所述信息流模块连接传感流模块，所述传感流模块连接能源流模块；所述能源流模块用于能源流的接通或断开，所述信息流模块用于通信信息和信息流的传输、用于所述能源流模块的实时控制、用于所述传感流模块的数据采集、传输、控制以及用于光电断路器的控制，所述传感流模块用于光电断路器运行状态传感和监测和用于传感流的传输。
2.根据权利要求1所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述能源流模块上连接有输入端接口和输出端接口，所述输入端接口和输出端接口为光电接口或非光电接口，所述输入端接口和输出端接口为光电接口时，用于光和电的同时插拔连接；所述输入端接口和输出端接口为非光电接口时，用于光或电的插拔连接；
所述信息流模块包括光电网芯片，所述光电网芯片用于实时监测和/或控制光电断路器运行状态，以及用于通信信息数据的收发控制、传感数据的采集、光电断路器通断的控制及实现对外通信；
所述传感流模块包括光电网传感器,所述光电网传感器实时在线监测所述能源流模块的运行状态；
所述光电断路器为三相断路器、单相断路器或多相断路器中的任意一种，所述光电断路器为一种光电网开关，所述光电网开关为单联开关、双联开关、三联开关或多联开关中的任意一种，用于不同场景所述能源流的控制。
3.根据权利要求1所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述信息流模块可以被动接收和执行上一级发来指令数据和主动收集下一级发来数据，均用于控制所述光电断路器的接通或断开。
4.根据权利要求2所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述光电网芯片用于标记和设置所述光电断路器为多个不同能源流通路，还用于标记和设置每路所述光电断路器为1层、2层、N层，还用于根据所述光电断路器的重要、次重要、非重要的重要程度，将每层所述光电断路器标记和设置为A级、B级、C级、N级，每个所述光电断路器均标记设置有相应的路层级；
所述光电网芯片根据所述光电断路器的不同路层级的标示和设置，用于实现能源流的自动接通或断开控制，还用于实现所述光电断路器的自动保护，还用于所述传感流模块的数据运算、存储和分析，还用于判断所述光电断路器是否过流过载；
根据所述光电网芯片的路层级标示设置，可以接通或断开不同路、层、级的所述光电断路器，过流过载时，则先从标示设置最低级的非重要所述光电断路器开始断开，用于保证重要级的所述光电断路器的正常运行。
5.根据权利要求4所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述光电断路器为多路、多层、多级工作时，本级所述光电断路器的所述光电网芯片在监测到过流或过载时，可以首先自动断开下一级标示设置最低级的其它所述光电断路器，用于保证本级所述光电断路器的稳定可靠工作。
6.根据权利要求2所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述光电网芯片为多功能芯片，用于数据的运算、存储、分析、输入、输出、通信，还用于传感、显示、告警，还用于实现对外通信和内部的管理、控制功能，同时还可以通过采集光电网传感器数值实现计量功能，同时还可以通过采集光电网传感器数值判断是否需要进行保护控制操作。
7.根据权利要求2所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述输入端接口和输出端接口的光电接口与光电接头连接，用于同时接通电能通道和光信号通道；所述光电接头用于电和光的同时接通或断开，所述光电接头包括金属导电层和光纤芯，用于光和电的同时插拔接通或断开，还可用于所述光电断路器的输入端或输出端光和电的同时连接。
8.根据权利要求2所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述光电网芯片包括光电网软件，所述光电网软件用于所述光电断路器的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于所述光电断路器通信，还用于所述光电断路器的传感监测、控制和管理。
9.根据权利要求8所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述光电网软件包括光电网规约，所述光电网规约用于光电网系统的通信、传感、控制而制定的约定，所述光电网规约是一套通信格式规约，规定了光电网中能源流、信息流、传感流中数据及指令的传输格式，用于所述光电网系统内设备与设备之间的信息传输和交换，还用于实现所述能源流、信息流、传感流的传输、传感、控制，还用于所述能源流、信息流、传感流的数字化管理,还用于所述光电断路器的控制和管理。
10.根据权利要求9所述的一种光电断路器装置系统，其特征在于：所述光电网规约包括起始字段、结束字段和数据字段，所述数据字段包括目的地址段、来源地址段、帧类型字段、帧长字段、帧号字段、数据净核字段和帧校验字段；所述起始字段用于接收是判断规约的起始位置，所述目的地址段用于接收端判断是否属于自己的数据，所述来源地址段用于知道数据的来源，所述帧类型字段用于判断本帧数据的类型，所述帧号字段用于判断是单一帧还是连续帧中的第几帧，所述数据净核字段存放有效数据，所述帧校验字段用于判断传输数据有误错误，所述结束字段用于判断是否还有后续帧；所述帧类型可以是能源类型帧、信息类型帧或传感类型帧；
所述帧具有如下定义：
字头或起始字节，F6和28各三个即F6 F6 F6 28 28 28，6个字节；目的地址128位，支持IPV6，16个字节；来源地址128位，支持IPV6，16个字节；帧类型2个字节，分为能类型、信类型、感类型，细分为命令类型和数据类型；帧长2个字节；帧号1个字节；数据净核；帧校验4个字节CRC32；帧结束符(F0或0F)，1个字节；
所述帧类型可以是第一字节第一位为能类型命令位，第二位为能类型数据位，第三位为信类型命令位，第四位为信类型数据位，第五位为感类型命令位，第六位为感类型数据位，另一字节为本字节类型的扩展，扩展后可对应相应的数据长度，较长数据需要分帧传送，可以设置帧号，以示连续；校验和是为验证数据传输中有无错误；帧结束符用于数据分帧时，区分还有无后续分帧F0本帧结束，0F还有后续；数据帧净核长度控制在500字节以内。

说明书全文

一种光电断路器装置系统

技术领域

[0001] 本发明涉及光电断路器领域，尤其涉及一种光电断路器装置系统。

背景技术

[0002] 光电断路器本质上是一种感光器，它将发送零件和接收零件整合在一个单一封装内，红外线发射器通常用作发送元件，而红外线检测器则用作接收元件，检测元件通常是屏蔽式的，以确保它仅能检测到耦合源发出的光束，两个元件的排列方式使得检测器能够检测它和耦合源之间的物体；

[0003] 现有的光电断路器装置系统存现信息交流不够及时的问题，直接影响了光电断路器装置在配网中的安全性，能源流、信息流和传感流之间的信息交互不够全面，容易引起三相负荷异常现象，不利于配网安全运行，因此本发明提出一种光电断路器装置系统，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

[0004] 针对上述问题，本发明提出一种光电断路器装置系统，能够有效提高能源流、信息流和传感流之间信息交互能力，能够实时根据信息流和传感流传输的相关数据进行分析处理，能够保证光电断路器在配网中具有安全稳定的运行状态，能够保证配网运行安全性。

[0005] 本发明提出一种光电断路器装置系统，包括能源流模块、信息流模块和传感流模块，所述能源流模块连接信息流模块，所述信息流模块连接传感流模块，所述传感流模块连接能源流模块；所述能源流模块用于能源流的接通或断开，所述信息流模块用于通信信息和信息流的传输、用于所述能源流模块的实时控制、用于所述传感流模块的数据采集、传输、控制以及用于光电断路器的控制，所述传感流模块用于光电断路器运行状态传感和监测和用于传感流的传输。

[0006] 进一步改进在于：所述能源流模块上连接有输入端接口和输出端接口，所述输入端接口和输出端接口为光电接口或非光电接口，所述输入端接口和输出端接口为光电接口时，用于光和电的同时插拔连接；所述输入端接口和输出端接口为非光电接口时，用于光或电的插拔连接；

[0007] 所述信息流模块包括光电网芯片，所述光电网芯片用于实时监测和/或控制光电断路器运行状态，以及用于通信信息数据的收发控制、传感数据的采集、光电断路器通断的控制及实现对外通信；

[0008] 所述传感流模块包括光电网传感器,所述光电网传感器实时在线监测所述能源流模块的运行状态；

[0009] 所述光电断路器为三相断路器、单相断路器或多相断路器中的任意一种，所述光电断路器为一种光电网开关，所述光电网开关为单联开关、双联开关、三联开关或多联开关中的任意一种，用于不同场景所述能源流的控制。

[0010] 进一步改进在于：所述信息流模块可以被动接收和执行上一级发来指令数据和主动收集下一级发来数据，均用于控制所述光电断路器的接通或断开。

[0011] 进一步改进在于：所述光电网芯片用于标记和设置所述光电断路器为多个不同能源流通路，还用于标记和设置每路所述光电断路器为1层、2层、N层，还用于根据所述光电断路器的重要、次重要、非重要的重要程度，将每层所述光电断路器标记和设置为A级、B级、C级、N级，每个所述光电断路器均标记设置有相应的路层级；

[0012] 所述光电网芯片根据所述光电断路器的不同路层级的标示和设置，用于实现能源流的自动接通或断开控制，还用于实现所述光电断路器的自动保护，还用于所述传感流模块的数据运算、存储和分析，还用于判断所述光电断路器是否过流过载；

[0013] 根据所述光电网芯片的路层级标示设置，可以接通或断开不同路、层、级的所述光电断路器，过流过载时，则先从标示设置最低级的非重要所述光电断路器开始断开，用于保证重要级的所述光电断路器的正常运行。

[0014] 进一步改进在于：所述光电断路器为多路、多层、多级工作时，本级所述光电断路器的所述光电网芯片在监测到过流或过载时，可以首先自动断开下一级标示设置最低级的其它所述光电断路器，用于保证本级所述光电断路器的稳定可靠工作。

[0015] 进一步改进在于：所述光电网芯片为多功能芯片，用于数据的运算、存储、分析、输入、输出、通信，还用于传感、显示、告警，还用于实现对外通信和内部的管理、控制功能，同时还可以通过采集光电网传感器数值实现计量功能，同时还可以通过采集光电网传感器数值判断是否需要进行保护控制操作。

[0016] 进一步改进在于：所述输入端接口和输出端接口的光电接口与光电接头连接，用于同时接通电能通道和光信号通道；所述光电接头用于电和光的同时接通或断开，所述光电接头包括金属导电层和光纤芯，用于光和电的同时插拔接通或断开，还可用于所述光电断路器的输入端或输出端光和电的同时连接。

[0017] 进一步改进在于：所述光电网芯片包括光电网软件，所述光电网软件用于所述光电断路器的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于所述光电断路器通信，还用于所述光电断路器的传感监测、控制和管理。

[0018] 进一步改进在于：所述光电网软件包括光电网规约，所述光电网规约用于光电网系统的通信、传感、控制而制定的约定，所述光电网规约是一套通信格式规约，规定了光电网中能源流、信息流、传感流中数据及指令的传输格式，用于所述光电网系统内设备与设备之间的信息传输和交换，还用于实现所述能源流、信息流、传感流的传输、传感、控制，还用于所述能源流、信息流、传感流的数字化管理,还用于所述光电断路器的控制和管理。

[0019] 进一步改进在于：所述光电网规约包括起始字段、结束字段和数据字段，所述数据字段包括目的地址段、来源地址段、帧类型字段、帧长字段、帧号字段、数据净核字段和帧校验字段；所述起始字段用于接收是判断规约的起始位置，所述目的地址段用于接收端判断是否属于自己的数据，所述来源地址段用于知道数据的来源，所述帧类型字段用于判断本帧数据的类型，所述帧号字段用于判断是单一帧还是连续帧中的第几帧，所述数据净核字段存放有效数据，所述帧校验字段用于判断传输数据有误错误，所述结束字段用于判断是否还有后续帧；所述帧类型可以是能源类型帧、信息类型帧或传感类型帧；

[0020] 所述帧具有如下定义：

[0021] 字头或起始字节，F6和28各三个即F6 F6 F6 28 28 28，6个字节；目的地址128位，支持IPV6，16个字节；来源地址128位，支持IPV6，16个字节；帧类型2个字节，分为能类型、信类型、感类型，细分为命令类型和数据类型；帧长2个字节；帧号1个字节；数据净核；帧校验4个字节CRC32；帧结束符(F0或0F)，1个字节；

[0022] 所述帧类型可以是第一字节第一位为能类型命令位，第二位为能类型数据位，第三位为信类型命令位，第四位为信类型数据位，第五位为感类型命令位，第六位为感类型数据位，另一字节为本字节类型的扩展，扩展后可对应相应的数据长度，较长数据需要分帧传送，可以设置帧号，以示连续；校验和是为验证数据传输中有无错误；帧结束符用于数据分帧时，区分还有无后续分帧F0本帧结束，0F还有后续；数据帧净核长度控制在500字节以内。

[0023] 本发明的有益效果为：通过本发明的光电断路器装置系统，能够有效提高能源流、信息流和传感流之间信息交互能力，能够实时根据信息流和传感流传输的相关数据进行分析处理，能够保证光电断路器在配网中具有安全稳定的运行状态，能够保证配网运行安全性。附图说明

[0024] 图1为本发明系统结构示意图；

[0025] 图2为本发明系统结构示意图；

[0026] 图3为本发明光电网芯片结构示意图。

具体实施方式

[0027] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

[0028] 根据图1、2、3所示，本实施例提出一种光电断路器装置系统，包括能源流模块、信息流模块和传感流模块，所述能源流模块连接信息流模块，所述信息流模块连接传感流模块，所述传感流模块连接能源流模块；所述能源流模块用于能源流的接通或断开，所述信息流模块用于通信信息和信息流的传输、用于所述能源流模块的实时控制、用于所述传感流模块的数据采集、传输、控制以及用于光电断路器的控制，所述传感流模块用于光电断路器运行状态传感和监测和用于传感流的传输。

[0029] 所述能源流模块上连接有输入端接口和输出端接口，所述输入端接口和输出端接口为光电接口或非光电接口，所述输入端接口和输出端接口为光电接口时，用于光和电的同时插拔连接；所述输入端接口和输出端接口为非光电接口时，用于光或电的插拔连接；

[0030] 所述能源流模块上设置有金属触点，所述金属触点用于能源流的接通或断开，所述金属触点由金属导电材料构成，所述金属导电材料由石墨烯碳纳米材料与金属材料混合构成或由石墨烯碳纳米材料渗透到金属材料分子内而构成，用于提高所述金属触点的机械强度、耐磨性能、防腐性能、散热效率和导电率；石墨烯碳纳米材料还可以涂敷在所述输入端接口和输出端接口的外表面，用于提高所述输入端接口和输出端接口的散热性能；

[0031] 所述信息流模块包括光电网芯片，所述光电网芯片用于实时监测和/或控制光电断路器运行状态，以及用于通信信息数据的收发控制、传感数据的采集、光电断路器通断的控制及实现对外通信；

[0032] 所述传感流模块包括光电网传感器,所述光电网传感器实时在线监测所述能源流模块的运行状态；

[0033] 所述光电断路器为三相断路器、单相断路器或多相断路器中的任意一种，所述光电断路器为一种光电网开关，所述光电网开关为单联开关、双联开关、三联开关或多联开关中的任意一种，用于不同场景所述能源流的控制。

[0034] 所述信息流模块可以被动接收和执行上一级发来指令数据和主动收集下一级发来数据，均用于控制所述光电断路器的接通或断开。

[0035] 所述光电网芯片用于标记和设置所述光电断路器为多个不同能源流通路，还用于标记和设置每路所述光电断路器为1层、2层、N层，还用于根据所述光电断路器的重要、次重要、非重要的重要程度，将每层所述光电断路器标记和设置为A级、B级、C级、N级，每个所述光电断路器均标记设置有相应的路层级；

[0036] 所述光电网芯片根据所述光电断路器的不同路层级的标示和设置，用于实现能源流的自动接通或断开控制，还用于实现所述光电断路器的自动保护，还用于所述传感流模块的数据运算、存储和分析，还用于判断所述光电断路器是否过流过载；

[0037] 根据所述光电网芯片的路层级标示设置，可以接通或断开不同路、层、级的所述光电断路器，过流过载时，则先从标示设置最低级的非重要所述光电断路器开始断开，用于保证重要级的所述光电断路器的正常运行。

[0038] 所述光电断路器为多路、多层、多级工作时，本级所述光电断路器的所述光电网芯片在监测到过流或过载时，可以首先自动断开下一级标示设置最低级的其它所述光电断路器，用于保证本级所述光电断路器的稳定可靠工作。

[0039] 所述光电网芯片为多功能芯片，用于数据的运算、存储、分析、输入、输出、通信，还用于传感、显示、告警，还用于实现对外通信和内部的管理、控制功能，同时还可以通过采集光电网传感器数值实现计量功能，同时还可以通过采集光电网传感器数值判断是否需要进行保护控制操作。

[0040] 所述输入端接口和输出端接口的光电接口与光电接头连接，用于同时接通电能通道和光信号通道；所述光电接头用于电和光的同时接通或断开，所述光电接头包括金属导电层和光纤芯，用于光和电的同时插拔接通或断开，还可用于所述光电断路器的输入端或输出端光和电的同时连接。

[0041] 所述光电网芯片包括光电网软件，所述光电网软件用于所述光电断路器的数据运算、存储、分析、输入、输出，还用于所述光电断路器通信，还用于所述光电断路器的传感监测、控制和管理。

[0042] 所述光电网软件包括光电网规约，所述光电网规约用于光电网系统的通信、传感、控制而制定的约定，所述光电网规约是一套通信格式规约，规定了光电网中能源流、信息流、传感流中数据及指令的传输格式，用于所述光电网系统内设备与设备之间的信息传输和交换，还用于实现所述能源流、信息流、传感流的传输、传感、控制，还用于所述能源流、信息流、传感流的数字化管理,还用于所述光电断路器的控制和管理。

[0043] 所述光电网规约包括起始字段、结束字段和数据字段，所述数据字段包括目的地址段、来源地址段、帧类型字段、帧长字段、帧号字段、数据净核字段和帧校验字段；所述起始字段用于接收是判断规约的起始位置，所述目的地址段用于接收端判断是否属于自己的数据，所述来源地址段用于知道数据的来源，所述帧类型字段用于判断本帧数据的类型，所述帧号字段用于判断是单一帧还是连续帧中的第几帧，所述数据净核字段存放有效数据，所述帧校验字段用于判断传输数据有误错误，所述结束字段用于判断是否还有后续帧；所述帧类型可以是能源类型帧、信息类型帧或传感类型帧；

[0044] 所述帧具有如下定义：

[0045] 字头或起始字节，F6和28各三个即F6 F6 F6 28 28 28，6个字节；目的地址128位，支持IPV6，16个字节；来源地址128位，支持IPV6，16个字节；帧类型2个字节，分为能类型、信类型、感类型，细分为命令类型和数据类型；帧长2个字节；帧号1个字节；数据净核；帧校验4个字节CRC32；帧结束符(F0或0F)，1个字节；

[0046] 所述帧类型可以是第一字节第一位为能类型命令位，第二位为能类型数据位，第三位为信类型命令位，第四位为信类型数据位，第五位为感类型命令位，第六位为感类型数据位，另一字节为本字节类型的扩展，扩展后可对应相应的数据长度，较长数据需要分帧传送，可以设置帧号，以示连续；校验和是为验证数据传输中有无错误；帧结束符用于数据分帧时，区分还有无后续分帧F0本帧结束，0F还有后续；数据帧净核长度控制在500字节以内。

[0047] 本发明的有益效果为：通过本发明的光电断路器装置系统，能够有效提高能源流、信息流和传感流之间信息交互能力，能够实时根据信息流和传感流传输的相关数据进行分析处理，能够保证光电断路器在配网中具有安全稳定的运行状态，能够保证配网运行安全性。

[0048] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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