(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210446854.7 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 四川海讯高芯科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市温江区永宁街 道八一路南段128号12栋2-A号 申请人 中水环球 （北京） 科技有限公司 (72)发明人 何川先　刘学刚　蒋四兴　蒋德平　 白贵强　王耀平　刘红　李万军　 (74)专利代理 机构 成都明涛智创专利代理有限 公司 51289 专利代理师 杜梦 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01R 31/52(2020.01) G01R 31/54(2020.01)G01R 31/40(2014.01) H02J 9/06(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种带供电监测保护的遥测终端机及电源 故障判断方法 (57)摘要 本发明涉及监测技术领域， 公开了一种带供 电监测保护的遥测终端机， 包括切换开关矩阵， 切换开关矩 阵具有多路电源输入端和多路电源 输出端， 电源输出端用于连接负载； 监测电路的 采集端连接在对应的一路电源输入端上， 用于监 测每路负载的电流值， 自动切断电源输入端的电 源； 主控器用于控制切换开关矩阵的开关通断、 以及接收监测电路的采集到的电流值。 每路传感 器进行独立供电， 监测电路能够对每 路的负载的 电流进行实时监测， 当其中一路传感器损坏造成 短路或者断路时， 能够立马判断出问题点， 并切 断传感器的供电， 而其余传感器能够正常工作， 同时不会因短路对RTU产生损坏； 能大大提高RTU 的可靠性和经济性。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114894250 A 2022.08.12 CN 114894250 A 1.一种带供电监测保护的遥测终端机， 其特征在于： 包括主控器， 多路监测电路和切换 开关矩阵； 所述切换开关矩阵具有多路电源输入端和多路电源输出端， 电源输出端用于连接负 载； 每路所述监测电路的采集端连接在对应的一路电源输入端上， 用于监测每路负载的电 流值， 并根据电流 值的异常， 自动切断异常路的切换开关矩阵的电源输入端的电源； 所述主控器用于控制切换开关矩阵的开关通断、 以及接收监测电路的采集到的电流 值， 并控制监测电路控制切断电源后的电源输入端再次接通电源。 2.根据权利要求1所述的一种带供电监测保护的遥测终端机， 其特征在于： 所述监测电 路包括电流采集模块和超限自锁模块， 所述超限自锁模块包括比较单元、 H桥、 继电器K201、 脉冲单元， 所述继电器K201的常闭开关串联在电源输入端和电源之间， 所述继电器K201的 第一控制端与H桥的第一输出端相连， 所述 继电器K201的第二控制端与H桥的第二输出端相 连； 所述电流采集模块的采集端连接在电源输入端和继电器K201之间， 所述电流采集模块 的输出端与比较单元 的第一输入端相连， 所述比较单元 的第二输入端与主控器相连， 所述 比较器的输出端与H桥的第二输入端相连； 所述H桥的第一输入端与脉冲单 元相连。 3.根据权利要求2所述的一种带 供电监测保护的遥测终端机， 其特 征在于： 所述比较单元的输出端连接有隔直耦合电路， 所述隔直耦合电路的输出端与H桥的第 二输入端相连； 所述比较单 元包括迟滞比较 器U202A、 电阻R20 3、 电阻R204； 所述电阻R203的一脚与电流采集模块的输出端相连， 所述电阻R203的二脚分别与电阻 R204的一脚、 迟滞比较器U202A的比较端相连， 所述电阻R204的二脚与迟滞比较器U202A的 输出端相连， 所述迟滞比较 器U202A的参考端与主控器相连； 所述隔直耦合电路包括电阻R205、 电容C202， 所述电阻R205的一脚分别与电容C202的 一脚、 H桥的第二输入端相连， 所述电容C202的二脚与迟滞比较器U202A的输出端相连， 所述 电阻R205的二脚接地。 4.根据权利要求3所述的一种带供电监测保护的遥测终端机， 其特征在于： 所述电流采 集模块包括采样电阻R202、 隔离芯片U201， 电阻R201、 电容C201， 采样电阻R202串联在电源 输入端和继电器K201之间， 所述隔离芯片U201的两个输入端分别连接在电阻R202的两引脚 上； 所述隔离芯片U201的输出端分别与电阻R201的一脚、 电容C201的一脚、 电阻R203的一脚 相连， 所述电阻R201的二脚、 电容C201的二脚均接地。 5.根据权利要求3所述的一种带供电监测保护的遥测终端机， 其特征在于： 所述切换开 关矩阵包括若干呈阵列分布的开关单元和译码器， 同一列的所有开关单元的一端连接在一 起， 同一行 的所有开关单元 的另一端连接在一起， 每个所述开关单元 的控制端均与译码器 的输出端相连， 所述译码器的输入端与主控器相连。 6.根据权利要求5所述的一种带供电监测保护的遥测终端机， 其特征在于： 每个开关单 元包括三极管Q101、 三极管Q102、 电阻R101， 所述三极管Q102的D极、 S极分别为开关单元的 两端；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114894250 A 2所述三极管Q102的D极与电阻R101的一脚相连， 所述三级管Q102的G极分别与电阻R101 的二脚、 三极管Q101的D极相连； 所述三极管Q101的G 极与译码器的输出端相连， 所述 三极管Q101的S极接地。 7.一种电源故障判断方法， 用于判断权利要求1 ‑6任一项所述的带供电监测保护的遥 测终端机的故障类型， 其特 征在于包括以下判断方法： 短路判断： 利用监测电路实时监测电流值， 当发生短路后， 分辨出短路类型， 短路类型 包括负载短路、 电源线路短路和短路误判中的一种； 断路判断： 利用监测电路实时监测电流值， 当发生断路后， 分辨出断路类型， 断路类型 包括负载短路和电源线路断路中的一种。 8.根据权利要求7所述的一种电源故障判断方法， 其特征在于： 所述短路判断包括以下 步骤： S11、 多路监测电路分别获取多路负载电流信息， 并判断每路负载电流是否异常； S12、 当一路或多路负载电流过 大异常后， 监测电路自动切断异常路负载的电源输入； S13、 监测电路接收主控器的延时解锁信号， 并根据延时解锁信号再次使异常路负载接 通电源， 若未 再次出现短路， 则为 误触发； S14、 若再次出现短路， 重复执 行步骤S12 ‑S13； S15、 若异常路负载还是为短路状态； 则主控器控制切换开关矩阵切换异常路负载的电 源通道； S16、 切换电源通道后， 若异常路负载保持为短路状态， 则负载出现短路异常； 若异常路 负载的短路状态消除， 则切换 前的电源通道的线路短路。 9.根据权利要求7所述的一种电源故障判断方法， 其特征在于： 所述断路判断包括以下 步骤： S21、 多路监测电路分别获取多路负载电流信息， 并判断每路负载电流是否异常； S22、 当一路或多路负载电流过小异常后， 主控器控制切换开关矩阵切换异常负载的电 源通道； S23、 若负载电流保持异常状态， 则负载出现断路； 若负载电流异常状态消除， 则切换前 的电源通道的线路断路。 10.根据权利要求7所述的一种电源故障判断方法， 其特征在于： 还包括电路故障预警 步骤： S31、 监测电路获取的实时电流值发送至主控器进行存储， 主控器将电流的历史数据拟 合成预测曲线； S32、 当前的测试电流 值与预测曲线出现偏差时， 通过主控器发出 预警信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114894250 A 3