一种配电变压器控制电路的制作方法

1.本发明涉及配电变压设备技术领域，特别涉及一种配电变压器控制电路。


背景技术：

2.现有技术针对主要用于监测配电变压器的运行工况，包括电压、电流、功率、频率、电量、谐波、停电事件等运行参数，都只能就地监测该变压器室内的电能表数据，无法实现对底端电缆分支箱和电表箱等内的电表进行监测，将范围内的电表数据全范围管理；无法监测变压器室内的环境温湿度变化，导致无法做到高温高湿下防潮预警；无法监测变压器室内的烟雾情况，导致无法做到着火烟雾报警；若是通过gprs模块进行传输，则铺设整体网络成本过高，不适宜配电改造。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种配电变压器控制电路，实现对配电变压器进行精准的监测。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种配电变压器控制电路，包括电流监测模块、电压监测模块、烟感模块、温湿度检测模块、电力载波通讯模块和mcu主控模块，所述mcu主控模块分别与电流监测模块、烟感模块、温湿度检测模块和电力载波通讯模块电连接，所述电力载波通讯模块发送控制信号至底端电表相应的电力载波模块上。
6.本发明的有益效果在于：
7.设置电流监测模块实现对变压器室内电缆的电流监测；设置电压监测模块实现对变压器室内电缆的电压监测；设置烟感模块实现对变压器室内烟雾报警的监测；设置温湿度检测模块实现对变压器室内环境温湿度的监测；设置电力载波通讯模块且电力载波通讯模块发送控制信号至底端电表相应的电力载波模块上，实现对底端电缆分支箱和电表箱内各个子电表的数据收集汇总，并实现精准定位；设置mcu主控模块实现对整个系统运行的数据交互及控制；本方案通过置电流监测模块、烟感模块、温湿度检测模块、电力载波通讯模块和mcu主控模块之间的配合，实现对配电变压器进行精准的监测。
附图说明
8.图1为根据本发明的一种配电变压器控制电路的连接框图；
9.图2为根据本发明的一种配电变压器控制电路的电力载波通讯模块的电路原理图；
10.图3为根据本发明的一种配电变压器控制电路的电流监测模块的电路原理图；
11.图4为根据本发明的一种配电变压器控制电路的电压监测模块的电路原理图；
12.图5为根据本发明的一种配电变压器控制电路的烟感模块的电路原理图；
13.图6为根据本发明的一种配电变压器控制电路的温湿度检测模块的电路原理图；
14.图7为根据本发明的一种配电变压器控制电路的rs485通讯模块的电路原理图；
15.图8为根据本发明的一种配电变压器控制电路的遥信模块的电路原理图；
16.图9为根据本发明的一种配电变压器控制电路的电源转换模块的电路原理图；
17.图10为根据本发明的一种配电变压器控制电路的外扩flash模块的电路原理图；
18.图11为根据本发明的一种配电变压器控制电路的mcu主控模块的电路原理图；
19.图12为根据本发明的一种配电变压器控制电路的液晶显示模块的电路原理图；
20.图13为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
21.图14为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
22.图15为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
23.图16为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
24.图17为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
25.图18为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
26.图19为根据本发明的一种配电变压器控制电路的4g通讯模块的电路原理图；
27.标号说明：
28.1、电流监测模块；2、电压监测模块；3、烟感模块；4、温湿度检测模块；5、电力载波通讯模块；6、mcu主控模块；7、rs485通讯模块；8、遥信模块；9、电源转换模块；10、外扩flash模块；11、液晶显示模块；12、4g通讯模块。
具体实施方式
29.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
30.请参照图1，本发明提供的技术方案：
31.一种配电变压器控制电路，包括电流监测模块、电压监测模块、烟感模块、温湿度检测模块、电力载波通讯模块和mcu主控模块，所述mcu主控模块分别与电流监测模块、烟感模块、温湿度检测模块和电力载波通讯模块电连接，所述电力载波通讯模块发送控制信号至底端电表相应的电力载波模块上。
32.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
33.设置电流监测模块实现对变压器室内电缆的电流监测；设置电压监测模块实现对变压器室内电缆的电压监测；设置烟感模块实现对变压器室内烟雾报警的监测；设置温湿度检测模块实现对变压器室内环境温湿度的监测；设置电力载波通讯模块且电力载波通讯模块发送控制信号至底端电表相应的电力载波模块上，实现对底端电缆分支箱和电表箱内各个子电表的数据收集汇总，并实现精准定位；设置mcu主控模块实现对整个系统运行的数据交互及控制；本方案通过置电流监测模块、烟感模块、温湿度检测模块、电力载波通讯模块和mcu主控模块之间的配合，实现对配电变压器进行精准的监测。
34.进一步的，所述电力载波通讯模块包括芯片u7，所述芯片u7的型号为lm1893，所述芯片u7的第五引脚、芯片u7的第十二引脚和芯片u7的第十七引脚均分别与mcu主控模块电连接。
35.进一步的，所述电流监测模块包括电阻r50、电阻r56、电阻r59、电阻r62、电容c38、电容c43和电流互感器u12，所述电流互感器u12的第一引脚分别与电阻r50的一端和电阻
r56的一端电连接，所述电阻r50的另一端与电容c38的一端电连接，所述电容c38的另一端分别与电阻r56的另一端和mcu主控模块电连接，所述电流互感器u12的第二引脚分别与电阻r59的一端和电阻r62的一端电连接，所述电阻r59的另一端分别与电容c43的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r62的另一端与电容c43的另一端电连接且电阻r62的另一端和电容c43的另一端均接地。
36.由上述描述可知，此模块作用是为了监测变压器二次侧电缆中的电流大小值，此处以a相监测为例(b、c相同理)。电流互感器u12为开口式电流互感器，能将一次电缆侧的电流通过变比转换为二次比例的电流大小，此处电流互感器u12为3000：1的电流互感器，即如果一次侧的电流为30a，则二次侧(电流互感器u12的i+引脚和i
‑
引脚)输出电流为10ma；电阻r50和电阻r62为对地升压电阻，可将电流互感器u12转换的二次电流换算成电压输出，即u1＝i+*r50；电阻r56和电阻r59为限流电阻，为了防止电流互感器转换后的电压过高击穿mcu主控模块的io口；电容c38和电容c43为滤波电容，将转换后电压过滤得更平滑，保证mcu主控模块进行adc采样时数据准确，该模块将实时监测三相电缆电流变化，并将数据输出至mcu主控模块处进行数据处理。
37.进一步的，所述电压监测模块包括电阻r48、电阻r51、电阻r52、电阻r53、电阻r54、电阻r55、电阻r57、电阻r58、电阻r60、电容c36、电容c42和电压互感器u11，所述电压互感器u11的第一引脚与电阻r55的一端电连接，所述电阻r55的另一端依次电连接电阻r54、电阻r53、电阻r52和电阻r57，所述电压互感器u11的第二引脚与电阻r57的一端电连接，所述电压互感器u11的第三引脚分别与电阻r48的一端和电阻r51的一端电连接，所述电阻r51的另一端分别与电容c36的一端和mcu主控模块电连接，所述电容c36的另一端与电阻r48的另一端电连接且电容c36的另一端和电阻r48的另一端均接地，所述电压互感器u11的第四引脚分别与电阻r60的一端和电阻r58的一端电连接，所述电阻r60的另一端与电容c42的一端电连接且电阻r60的另一端和电容c42的一端均接地，所述电阻r58的另一端分别与电容c42的另一端和mcu主控模块电连接。
38.由上述描述可知，此模块作用是为了监测变压器二次侧电缆中的电压大小值，此处以a相监测为例(b、c相同理)。三相系统中，ua表示a相的电压输入，un表示零线输入，电阻r57为压敏电压，其目的是为防止雷电冲击对线路的破坏；电阻r52、电阻r53、电阻r54和电阻r55为限流电阻，是将ua的电压转变为电流输入，即(i+)＝ua/(r52+r53+r54+r55)，当线路正常运行时，ua＝220v，则(i+)＝73.33ma；电压互感器u11为电压互感器，能将一次电缆侧的电流通过变比转换为二次比例的电流大小，此处电压互感器u11为1：1的电压互感器，即如果一次侧的电流为10ma，则二次侧(电压互感器u11的i+引脚和i
‑
引脚)输出电流为10ma；电阻r48和电阻r60为对地升压电阻，可将电压互感器u11转换的二次电流换算成电压输出，即u＝(i+)*r48；电阻r51和电阻r58为限流电阻，为了防止电压互感器转换后的电压过高击穿mcu主控模块的io口；电容c36和电容c42为滤波电容，将转换后电压过滤得更平滑，保证mcu主控模块进行adc采样时数据准确；该模块将实时监测三相电缆电压变化，并将数据输出至mcu主控模块处进行数据处理。
39.进一步的，所述烟感模块包括电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、二极管d2、二极管d3、开关s1、三极管q1和芯片u3，所述芯片u3的第一引脚与电阻r9的一端电连接，所述电阻r9的另一端与二极管d2的阳极电连接，所述二极管d2的阴
极接地，所述芯片u3的第二引脚与电阻r8的一端电连接，所述电阻r8的另一端与二极管d3的阳极电连接，所述二极管d3的阴极接地，芯片u3的第三引脚与开关s1的一端电连接，所述开关s1的另一端与电阻r10的一端电连接，所述电阻r10的另一端接3.3v电源，所述芯片u3的第四引脚与电阻r12的一端电连接，所述电阻r12的另一端分别与电阻r13的一端和三极管q1的基极电连接，所述三极管q1的发射极与电阻r13的另一端电连接，所述三极管q1的集电极分别与电阻r7的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r7的另一端接3.3v电源，所述芯片u3的第五引脚接地，所述芯片u3的第十二引脚通过电阻r11接地。
40.由上述描述可知，此模块作用是监测变压器室是否存在烟雾，起到火灾报警作用，如果检测到火灾烟雾，则将烟雾报警信息数据传输至mcu主控模块，并上传到后台等进行告警。芯片u3为烟感模块，可实时检测空气中的烟感颗粒；电容c8为滤波电容，保证烟感模块u3工作电源处于稳定状态。电阻r11为限流电阻，保护模块不过流。当空气中不存在烟感时，芯片u3的第一引脚输出高电平，此时二极管d2导通，处于发光状态，表示当前处于正常状态；u3的第二引脚输出低电平，此时二极管d2不导通，不处于发光状态，表示当前处于正常状态；芯片u3的第四引脚输出低电平，无法驱动三极管q1工作，则ygbj点的电压处于高电平，mcu主控模块检测到ygbj点电压为高电平时则表示当前处于正常状态；
41.当空气中存在烟感时，芯片u3的第一引脚输出低电平，此时二极管d2不导通，不处于发光状态，表示当前处于烟雾报警状态；芯片u3的第二引脚输出高电平，此时二极管d2导通，处于发光状态，表示当前处于烟雾报警状态；芯片u3的第四引脚输出高电平，通过电阻r12(为限流电阻)，可产生小电流，使得驱动开关三极管q1工作，则ygbj点的电压处于低电平，mcu主控模块检测到ygbj点电压低电平时，则表示当前处于烟雾报警状态，电阻r13为对地泄放电阻，防止芯片u3的第四引脚输出的电平变化过大时，击穿三极管q1，起到保护三极管q1的作用，电阻r7为限流电阻，在三极管q1导通时，保证vcc3.3v不会直接拉低至地电平，引起系统电压异常。
42.进一步的，所述温湿度检测模块包括电阻r43、电阻r44、电容c41和芯片u10，所述芯片u10的第一引脚分别与电阻r43和mcu主控模块电连接，所述芯片u10的第二引脚接地，所述芯片u10的第五引脚与电容c41的一端电连接且芯片u10的第五引脚和电容c41的一端均分别接3.3v电源，所述电容c41的另一端接地，所述芯片u10的第六引脚分别与电阻r44的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r44的另一端与电阻r43的另一端电连接且电阻r44的另一端和电阻r43的另一端均接3.3v电源。
43.从上述描述可知，模块作用是监测变压器室内的环境温湿度，检测设备的运行环境是否健康，保证系统设备不处于高温、高湿等恶劣条件，若是出现高温，高湿情况，则需将此异常情况上报至后台报警。芯片u10为数字式温湿度传感器芯片，可自动实时检测空气中的温度值和湿度值，并通过芯片u10的第一引脚和第六引脚与mcu主控模块之间通过iic协议的方式传输数据。电阻r43和电阻r44为上拉电阻，可提供带载能力，保证数据传输稳定。电容c41为滤波电容，保证芯片u10工作电源处于稳定状态。
44.进一步的，还包括rs485通讯模块，所述rs485通讯模块与mcu主控模块电连接，所述rs485通讯模块包括电阻r85、电阻r87、电阻r90、电阻r92、电阻r95、电阻r98、电阻r105、电阻r107、电容c48、电容c50、二极管d15、二极管d17、稳压管vp1、接插件j3和芯片u16，所述芯片u16的第一引脚与电阻r87的一端电连接，所述电阻r87的另一端与mcu主控模块电连
接，所述芯片u16的第二引脚分别与芯片u16的第三引脚和电阻r92的一端电连接，所述电阻r92的另一端接3.3v电源，所述芯片u16的第四引脚通过电阻r107与mcu主控模块电连接，所述芯片u16的第五引脚接地，所述芯片u16的第六引脚分别与电阻r95的一端和电阻r105的一端电连接，所述电阻r105的另一端接3.3v电源，所述电阻r95的另一端分别与二极管d17的阴极和稳压管vp1的一端、电阻r98的一端和接插件j3的第二引脚电连接，所述二极管d17的阳极接地，所述芯片u16的第七引脚分别与电阻r85的一端和电阻r90的一端电连接，所述电阻r90的另一端分别与二极管d15的阴极、稳压管vp1的另一端、电阻r98的另一端和接插件j3的第一引脚电连接，所述二极管d15的阳极接地，所述电容c50与电容c48并联连接，所述电容c50和电容c48并联后的一端接地，所述电容c50和电容c48并联后的另一端接3.3v电源。
45.从上述描述可知，此模块作用是将mcu主控模块处理后的数据通过rs485通讯方式与外部进行数据交互通讯交接。其中芯片u16为rs485通讯芯片，电阻r87和电阻r107是限流电阻，保护mcu主控模块的io口与芯片u16之间的连接。电阻r92、电阻r85和电阻r105为上拉电阻，增加线路上的驱动能力。电阻r90和电阻r95为限流电阻，防止外部信号传输时过电流击穿芯片u16，稳压管vp1为双向抑制二极管，防止ab两线间压差过大击穿芯片u16，二极管d15和二极管d17分别为a、b的单相抑制二极管，分别保护a和b；电阻r98为ab之间的匹配电阻，为了与外部rs485通讯时阻抗匹配。电容c50和电容c48为芯片u16的滤波电容，保证供电电压平稳。
46.进一步的，还包括遥信模块，所述遥信模块与mcu主控模块电连接，所述遥信模块包括电阻r46、电阻r49和光电耦合器ic1，所述光电耦合器ic1的第一引脚与电阻r49的一端电连接，所述光电耦合器ic1的第二引脚和光电耦合器ic1的第三引脚均分别接地，所述光电耦合器ic1的第四引脚分别与电阻r46的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r46的另一端接3.3v电源。
47.从上述描述可知，此模块可实现外部遥测信号监测，当外部遥测信号报警时，可将告警信息上传至后台；电阻r49为限流电阻，电阻r46为上拉电阻。当外部无遥测故障信号时，in1＝0v，为低电平，光电耦合器ic1未导通，则net_in1＝3.3v，mcu主控模块检测到高电平，系统不告警；当外部存在遥测故障信号时，in1＝3.3v，为高电平，光电耦合器ic1导通，则net_in1＝0v，mcu主控模块检测到低电平，系统告警。
48.进一步，还包括电源转换模块，所述电源转换模块与mcu主控模块电连接，所述电源转换模块包括电容c34、电容c35、电容c37、二极管d10、二极管d12和芯片u9，所述芯片u9的第一引脚接地，所述芯片u9的第二引脚分别与电容c34的一端、电容c35的一端和二极管d10的阳极电连接，所述电容c34的另一端与电容c35的另一端电连接且电容c34的另一端和电容c35的另一端均接地，所述二极管d10的阴极与二极管d12的阴极电连接且二极管d10的阴极和二极管d12的阴极均分别接3.3v电源，所述二极管d12的阳极接3.6v电源，所述芯片u9的第三引脚与电容c37的一端电连接且芯片u9的第三引脚和电容c37的一端均分别接5v电源，所述电容c37的另一端接地。
49.从上述描述可知，该模块作用是将电压转换成系统所需的几种工作电压，保证系统各个子模块使用；电容c37为滤波铝电解电容，使得系统电压5v平稳的输出，芯片u9为ldo芯片，可将系统电压5v转换为3.3v输出，电容c34和电容c35为滤波电容，使得系统电压3.3v
平稳的输出，二极管d10和二极管d12为肖特基二极管，单相导通，将电池提供的3.6v电压与芯片u9转换的电压互相隔开，保证使用时互相不冲突。
50.进一步的，还包括外扩flash模块，所述外扩flash模块与mcu主控模块电连接，所述外扩flash模块包括芯片u13和电容c40，所述芯片u13的第一引脚、芯片u13的第二引脚、芯片u13的第五引脚和芯片u13的第六引脚均分别与mcu主控模块电连接，所述芯片u13的第三引脚、芯片u13的第七引脚和芯片u13的第八引脚均分别接3.3v电源，所述芯片u13的第四引脚接地，所述电容c40的一端接3.3v电源，所述电容c40的另一端接地。
51.从上述描述可知，该模块是为了保证数据容量不够的情况下，可将数据存储到该芯片上，保证数据能够永久保存，电容c40为滤波电容，保证芯片电压工作平稳。
52.请参照图1至图19，本发明的实施例一为：
53.请参照图1，一种配电变压器控制电路，包括电流监测模块1、电压监测模块2、烟感模块3、温湿度检测模块4、电力载波通讯模块5和mcu主控模块6，所述mcu主控模块6分别与电流监测模块1、烟感模块3、温湿度检测模块4和电力载波通讯模块5电连接，所述电力载波通讯模块5发送控制信号至底端电表相应的电力载波模块上。
54.请参照图2，所述电力载波通讯模块5包括芯片u7，所述芯片u7的型号为lm1893，所述芯片u7的第五引脚、芯片u7的第十二引脚和芯片u7的第十七引脚均分别与mcu主控模块6电连接。
55.请参照图2，所述电力载波通讯模块5还包括电阻r35(电阻值为6.2kω)、电阻r36(电阻值为33kω)、电阻r37(电阻值为10kω)、电阻r38(电阻值为10kω)、电阻r39(电阻值为33kω)、电阻r40(电阻值为510kω)、电阻r41(电阻值为4.7ω)、电容c17(电容值为568pf)、电容c18(电容值为47nf)、电容c23(电容值为47nf)、电容c30(电容值为100nf)、电容c19(电容值为47nf)、电容c22(电容值为47nf)、电容c25(电容值为47μf)、电容c28(电容值为33nf)、电容c29(电容值为0.22μf)、二极管d7(型号为zm4756)、二极管d8(型号为zm4755)、变压器t1(型号为220to05)和芯片u22(型号为mb10s)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图2；
56.电力载波通讯模块5的作用是将电缆分支箱、电表箱内的所有电表的电能质量信息通过载波通讯的方式传输至配电变压器上的芯片u6进行数据处理，配电变压器也可通过该电力载波通讯模块5发送控制信号到底端电表相应的电力载波模块上，实现对电表的控制。
57.电力线载波通信是利用现有的电力线路来传输信号的，其工作原理简述为：将数据调制在几十至几百khz的载波频率上通过电力线发送出去，接收端将电力线上载有信号的载波接收下来进行解调还原出原来的数据。通信的载体即现成的电力线，无需像有线通信一样重新铺设通信线路，也不像无线传输那样需要复杂的发送接收设备来传输信息；它无需架设额外的通信线路，也不占用宝贵的无线频谱资源，因此很适合于小集团内部(一般在同一个电力变压器间)组成局域网络达到数据或语音的传输目的。
58.lm1893是美国国家半导体器件公司(national semiconductor)开发的电力线载波通信集成电路，集成了发送和接收数据的全部功能，可实现串行数据的半双工通信，只需少量的外接元件即可构成完整的电力线载波通信系统。
59.电阻r40是压敏电阻，属于电源输入防雷保护，电容c29是安规电容，滤除电网中的
直流分量。变压器t1为交流变压器，能将交流220v转变为ac5v，电容c28是滤波电容，能使得变压器t1输出端电压更平稳。型号为mb10s的芯片u22是整流桥，能将交流电压转换为直流电压，其中电容c25为滤波电容，使得直流5v输出更平稳；电阻r41为限流电阻，将变压器t1的地与内部电路的地相隔开，起到保险丝作用；二极管d7和二极管d8组成双保护管，泄放电路中的漏电流；电容c17、电容c49、电容c22和电容c23为芯片u7的匹配电容，电容c18与电阻r36和电容c30与电阻r39分别组成滤波器电路，可将高频分量，电阻r37和电阻r38组成分压电路，通过检测芯片u7的第十一引脚的电压，可判断此时芯片u7处于发送阶段或者接收阶段。
60.当芯片u7的第五引脚为高电平时，数据信号从芯片u7的第十七引脚输入fsk调制器，形成开关控制电流并驱动振荡器产生
±
2.2％频偏的三角波，经正弦波整形电路输出正弦波信号，再经功率放大后由耦合线圈传输到电力线路上去。
61.当芯片u7的第五引脚为地电平时，电路处于接收方式，电力线路上的信号经耦合变压器输入芯片u7的第十引脚，进入限幅放大器进行放大，滤除信号中的直流分量和50hz/100hz的工频信号，再由锁相环电路解调、rc滤波电路滤除高频分量输出数据信号，为保持数据信号的可靠，再经比较器进行整形和噪声滤波器滤波，最后从芯片u7的第十二引脚输出完整的数据信号。
62.请参照图3，所述电流监测模块1包括电阻r50(电阻值为7.5ω)、电阻r56(电阻值为1.2kω)、电阻r59(电阻值为1.2kω)、电阻r62(电阻值为7.5ω)、电容c38(电容值为0.1μf)、电容c43(电容值为0.1μf)和电流互感器u12(型号为zemctk04)，所述电流互感器u12的第一引脚分别与电阻r50的一端和电阻r56的一端电连接，所述电阻r50的另一端与电容c38的一端电连接，所述电容c38的另一端分别与电阻r56的另一端和mcu主控模块6电连接，所述电流互感器u12的第二引脚分别与电阻r59的一端和电阻r62的一端电连接，所述电阻r59的另一端分别与电容c43的一端和mcu主控模块6电连接，所述电阻r62的另一端与电容c43的另一端电连接且电阻r62的另一端和电容c43的另一端均接地。
63.请参照图4，所述电压监测模块2包括电阻r48(电阻值为150ω)、电阻r51(电阻值为1.2kω)、电阻r52(电阻值为750kω)、电阻r53(电阻值为750kω)、电阻r54(电阻值为750kω)、电阻r55(电阻值为750kω)、电阻r57(电阻值为510kω)、电阻r58(电阻值为1.2kω)、电阻r60(电阻值为150ω)、电容c36(电容值为0.1μf)、电容c42(电容值为0.1μf)和电压互感器u11(型号为zmpt107)，所述电压互感器u11的第一引脚与电阻r55的一端电连接，所述电阻r55的另一端依次电连接电阻r54、电阻r53、电阻r52和电阻r57，所述电压互感器u11的第二引脚与电阻r57的一端电连接，所述电压互感器u11的第三引脚分别与电阻r48的一端和电阻r51的一端电连接，所述电阻r51的另一端分别与电容c36的一端和mcu主控模块6电连接，所述电容c36的另一端与电阻r48的另一端电连接且电容c36的另一端和电阻r48的另一端均接地，所述电压互感器u11的第四引脚分别与电阻r60的一端和电阻r58的一端电连接，所述电阻r60的另一端与电容c42的一端电连接且电阻r60的另一端和电容c42的一端均接地，所述电阻r58的另一端分别与电容c42的另一端和mcu主控模块6电连接。
64.请参照图5，所述烟感模块3包括电阻r7(电阻值为10kω)、电阻r8(电阻值为2kω)、电阻r9(电阻值为2kω)、电阻r10(电阻值为0ω)、电阻r11(电阻值为0ω)、电阻r12(电阻值为2kω)、电阻r13(电阻值为10kω)、二极管d2(为发光二极管)、二极管d3(为发光二极
管)、开关s1、三极管q1(型号为ss8050)和芯片u3(型号为sm100)，所述芯片u3的第一引脚与电阻r9的一端电连接，所述电阻r9的另一端与二极管d2的阳极电连接，所述二极管d2的阴极接地，所述芯片u3的第二引脚与电阻r8的一端电连接，所述电阻r8的另一端与二极管d3的阳极电连接，所述二极管d3的阴极接地，芯片u3的第三引脚与开关s1的一端电连接，所述开关s1的另一端与电阻r10的一端电连接，所述电阻r10的另一端接3.3v电源，所述芯片u3的第四引脚与电阻r12的一端电连接，所述电阻r12的另一端分别与电阻r13的一端和三极管q1的基极电连接，所述三极管q1的发射极与电阻r13的另一端电连接，所述三极管q1的集电极分别与电阻r7的一端和mcu主控模块6电连接，所述电阻r7的另一端接3.3v电源，所述芯片u3的第五引脚接地，所述芯片u3的第十二引脚通过电阻r11接地。
65.请参照图6，所述温湿度检测模块4包括电阻r43(电阻值为10kω)、电阻r44(电阻值为10kω)、电容c41(电容值为0.1μf)和芯片u10(型号为si7021)，所述芯片u10的第一引脚分别与电阻r43和mcu主控模块6电连接，所述芯片u10的第二引脚接地，所述芯片u10的第五引脚与电容c41的一端电连接且芯片u10的第五引脚和电容c41的一端均分别接3.3v电源，所述电容c41的另一端接地，所述芯片u10的第六引脚分别与电阻r44的一端和mcu主控模块6电连接，所述电阻r44的另一端与电阻r43的另一端电连接且电阻r44的另一端和电阻r43的另一端均接3.3v电源。
66.请参照图7，还包括rs485通讯模块7，所述rs485通讯模块7与mcu主控模块6电连接，所述rs485通讯模块7包括电阻r85(电阻值为1kω)、电阻r87(电阻值为120ω)、电阻r90(电阻值为10ω)、电阻r92(电阻值为1kω)、电阻r95(电阻值为10ω)、电阻r98(电阻值为120ω)、电阻r105(电阻值为1kω)、电阻r107(电阻值为120ω)、电容c48(电容值为10μf)、电容c50(电容值为0.1μf)、二极管d15(型号为smbj6.8a)、二极管d17(型号为smbj6.8a)、稳压管vp1(型号为p6smbj6.8a)、接插件j3(型号为kf127
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2)和芯片u16(型号为sp3485en
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l/tr)，所述芯片u16的第一引脚与电阻r87的一端电连接，所述电阻r87的另一端与mcu主控模块6电连接，所述芯片u16的第二引脚分别与芯片u16的第三引脚和电阻r92的一端电连接，所述电阻r92的另一端接3.3v电源，所述芯片u16的第四引脚通过电阻r107与mcu主控模块6电连接，所述芯片u16的第五引脚接地，所述芯片u16的第六引脚分别与电阻r95的一端和电阻r105的一端电连接，所述电阻r105的另一端接3.3v电源，所述电阻r95的另一端分别与二极管d17的阴极和稳压管vp1的一端、电阻r98的一端和接插件j3的第二引脚电连接，所述二极管d17的阳极接地，所述芯片u16的第七引脚分别与电阻r85的一端和电阻r90的一端电连接，所述电阻r90的另一端分别与二极管d15的阴极、稳压管vp1的另一端、电阻r98的另一端和接插件j3的第一引脚电连接，所述二极管d15的阳极接地，所述电容c50与电容c48并联连接，所述电容c50和电容c48并联后的一端接地，所述电容c50和电容c48并联后的另一端接3.3v电源。
67.请参照图8，还包括遥信模块8，所述遥信模块8与mcu主控模块6电连接，所述遥信模块8包括电阻r46(电阻值为10kω)、电阻r49(电阻值为2.7kω)和光电耦合器ic1(型号为pc817c)，所述光电耦合器ic1的第一引脚与电阻r49的一端电连接，所述光电耦合器ic1的第二引脚和光电耦合器ic1的第三引脚均分别接地，所述光电耦合器ic1的第四引脚分别与电阻r46的一端和mcu主控模块6电连接，所述电阻r46的另一端接3.3v电源。
68.请参照图9，还包括电源转换模块9，所述电源转换模块9与mcu主控模块6电连接，
所述电源转换模块9包括电容c34(电容值为1μf)、电容c35(电容值为0.1μf)、电容c37(电容值为22μf)、二极管d10(型号为ss24)、二极管d12(型号为ss24)和芯片u9(型号为bm1117
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3.3)，所述芯片u9的第一引脚接地，所述芯片u9的第二引脚分别与电容c34的一端、电容c35的一端和二极管d10的阳极电连接，所述电容c34的另一端与电容c35的另一端电连接且电容c34的另一端和电容c35的另一端均接地，所述二极管d10的阴极与二极管d12的阴极电连接且二极管d10的阴极和二极管d12的阴极均分别接3.3v电源，所述二极管d12的阳极接3.6v电源，所述芯片u9的第三引脚与电容c37的一端电连接且芯片u9的第三引脚和电容c37的一端均分别接5v电源，所述电容c37的另一端接地。
69.请参照图10，还包括外扩flash模块10，所述外扩flash模块10与mcu主控模块6电连接，所述外扩flash模块10包括芯片u13(型号为w25q32sig)和电容c40(电容值为0.1μf)，所述芯片u13的第一引脚、芯片u13的第二引脚、芯片u13的第五引脚和芯片u13的第六引脚均分别与mcu主控模块6电连接，所述芯片u13的第三引脚、芯片u13的第七引脚和芯片u13的第八引脚均分别接3.3v电源，所述芯片u13的第四引脚接地，所述电容c40的一端接3.3v电源，所述电容c40的另一端接地。
70.所述mcu主控模块6包括电阻r33(电阻值为10mω)、电阻r34(电阻值为10kω)、电容c14(电容值为0.1μf)、电容c15(电容值为22pf)、电容c16(电容值为22pf)、电容c20(电容值为0.1μf)、电容c21(电容值为0.1μf)、电容c24(电容值为0.1μf)、电容c26(电容值为0.1μf)、电容c32(电容值为0.1μf)、晶振xt1(频率为8mhz)、接插件j2和芯片u6(型号为stm32f103rct6)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图11；该电路是整个配电变压器的主控电路，与各个子模块电路相连，通过新品u6控制或读取各个子模块，实现整套系统的功能；其中电容c21、电容c32、电容c26、电容c24和电容c14为滤波电容，保证芯片u6工作平稳。
71.电容c15、电容c16、晶振xt1和电阻r33构成mcu的晶振电路，电阻r34和电容c20构成mcu的复位电路，为芯片u6的通用电路接法。
72.上述的配电变压器控制电路还包括液晶显示模块11和4g通讯模块12，所述液晶显示模块11与mcu主控模块6电连接，所述4g通讯模块12与mcu主控模块6电连接；
73.所述液晶显示模块11包括电阻r42(电阻值为1kω)、电容c27(电容值为0.1μf)、电容c31(电容值为0.1μf)、三极管q6(型号为s8050)和芯片u5(型号为cog160160)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图12；
74.所述4g通讯模块12包括电阻r1(电阻值为0ω)、电阻r2(电阻值为100kω)、电阻r3(电阻值为31.6kω)、电阻r4(电阻值为10kω)、电阻r5(电阻值为2.2kω)、电阻r6(电阻值为10kω)、电阻r15(电阻值为4.7kω)、电阻r29(电阻值为1kω)、电阻r31(电阻值为10kω)、电阻r16(电阻值为4.7kω)、电阻r30(电阻值为1kω)、电阻r32(电阻值为10kω)、电阻r17(电阻值为4.7kω)、电阻r18(电阻值为10kω)、电阻r23(电阻值为47kω)、电阻r24(电阻值为4.7kω)、电阻r19(电阻值为10kω)、电阻r25(电阻值为47kω)、电阻r26(电阻值为4.7kω)、电阻r20(电阻值为1.5kω)、电阻r14(电阻值为10kω)、电阻r22(电阻值为22ω)、电阻r21(电阻值为10kω)、电阻r27(电阻值为10kω)、电阻r28(电阻值为22ω)、电容c1(电容值为10μf)、电容c2(电容值为100nf)、电容c3(电容值为10nf)、电容c4(电容值为100nf)、电容c5(电容值为3nf)、电容c6(电容值为47μf)、电容c7(电容值为100nf)、电容c9(电容值
为100μf)、电容c10(电容值为47pf)、电容c11(电容值为47pf)、电容c12(电容值为47pf)、电容c13(电容值为33pf)、电感l1(电感值为10μh)、二极管d1(型号为in4733)、二极管d4、二极管d5、二极管d6、三极管q4、三极管q5、三极管q2(型号为s9014)、三极管q3(型号为s9014)、接插件x1(型号为sip12
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2.54)、接插件x2(型号为sip12
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2.54)、芯片u1a(型号为gm5)、芯片u1b(型号为gm5)、芯片j1和芯片u4(型号为pesd5v0l5uv)，其各元器件之间的具体连接关系请参照图13至图19；
75.此模块作用是将mcu主控模块6搜集的数据打包，通过4g方式上传到云平台，并在云平台显示，同时也可通过云平台下发指令，达到4g通讯模块12后，控制本机配电变压器操作。
76.芯片u2为同步降压稳压器，芯片u2的第二引脚为输入端，电阻r1为限流保护电阻，防止过电流击穿芯片u2；电容c1和电容c2为旁路电容，吸收电源输入端的噪声干扰，电阻r2为使能端输入，置于高电平，保证芯片u2一直处于启动状态；电容c3为旁路电容，电感l1为滤波电感，去除线路上的高频干扰，电阻r3和电阻r4组成分压电路，将系统电压降压为芯片u1(即由芯片u1a和芯片u1b组成)所需的电压，其计算公式＝r3/(r3+r4)*vcc＝3.8v。电容c6、电容c7和电容c4为滤波电容，电容c5和电阻r5组成低通滤波电路，去除地平线上的干扰；二极管d1为稳压二极管，防止转换后的电压过大，击穿芯片u1。
77.电阻r22、电阻r27和电阻r28为限流电阻，保护sim卡芯片与mcu主控模块6之间io口保护，电阻r21为上拉电阻，提高j1的第六引脚的驱动能力。电容c12为滤波电容，芯片u4为sim卡槽，电容c10和电容c11为旁路电容，j1的第二引脚、第三引脚和第六引脚与芯片u1之间进行串口通信。
78.请参照图15，此电路为分压电路，将vcc＝3.8v降压为3.3v，用于4g通讯模块12中的部分芯片使用。
79.请参照图16，该电路为电平匹配电路，由于芯片u1的供电电源为3.8v，mcu主控模块6的io口的供电电源为3.3v，两者不兼容匹配，需要进行电压匹配。电阻r18与电阻r23和电阻r19与电阻r25分别组成分压电路，提供基极电流驱动三极管q2和三极管q3工作，实现两者电平匹配。电阻r24和电阻r26为上拉电阻，提高mcu主控模块6的io口驱动能力，电容c13为滤波电容。
80.请参照图17，二极管d4、二极管d5、和二极管d6分别为该4g通讯模块12的工作指示灯；其中二极管d6为4g通讯模块12的电源指示灯，当系统带3.8v电源时，二极管d6亮，表示模块正常工作二极管d4为工作指示灯，当系统工作时，work_led输出高电平，驱动三极管q4导通，则二极管d4亮；二极管d5为连接指示灯，当4g通讯模块12连接到平台后，linka输出高电平，驱动三极管导通，则二极管d5亮；
81.芯片u1为4g模块芯片，与mcu主控模块6之间通过串口通讯。
82.综上所述，本发明提供的一种配电变压器控制电路，设置电流监测模块实现对变压器室内电缆的电流监测；设置电压监测模块实现对变压器室内电缆的电压监测；设置烟感模块实现对变压器室内烟雾报警的监测；设置温湿度检测模块实现对变压器室内环境温湿度的监测；设置电力载波通讯模块且电力载波通讯模块发送控制信号至底端电表相应的电力载波模块上，实现对底端电缆分支箱和电表箱内各个子电表的数据收集汇总，并实现精准定位；设置mcu主控模块实现对整个系统运行的数据交互及控制；本方案通过置电流监
测模块、烟感模块、温湿度检测模块、电力载波通讯模块和mcu主控模块之间的配合，实现对配电变压器进行精准的监测。
83.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。