基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，包括若干手動(dòng)開關(guān)、若干智能保護(hù)開關(guān)、通訊裝置、路由器、Internet服務(wù)器、PC端和Android/IOS客戶端，所述PC端與路由器通過線路連接，所述路由器與Internet服務(wù)器通過線路連接，所述通訊裝置與PC端、Android/IOS客戶端通過路由器進(jìn)行無線通信，所述手動(dòng)開關(guān)、智能保護(hù)開關(guān)通過通訊裝置與Internet服務(wù)器進(jìn)行通信，手動(dòng)開關(guān)與智能保護(hù)開關(guān)均設(shè)置于電箱導(dǎo)軌上；本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路的電流、電壓、功率、漏電流等電氣參數(shù)以及工作環(huán)境的溫濕度，并據(jù)此判斷漏電、短路、過流、過載、過壓、欠壓等情況，進(jìn)行自動(dòng)跳閘、合閘。
【專利說明】
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會(huì)的發(fā)展，電的應(yīng)用越來越廣泛，隨之而來的用電安全和待機(jī)耗電等問題備受關(guān)注，電氣控制箱中的開關(guān)由普通的閘刀開關(guān)發(fā)展為帶保護(hù)功能的空氣開關(guān)、漏電保護(hù)開關(guān)等。但隨著電子信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有保護(hù)開關(guān)已不能滿足人們的需求，仍存在可靠性低、待機(jī)耗電、保護(hù)功能單一、智能化程度不高等不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0005]基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，包括若干手動(dòng)開關(guān)、若干智能保護(hù)開關(guān)、通訊裝置、路由器、Internet服務(wù)器、PC端和Andro id/1S客戶端，所述PC端、Internet服務(wù)器與路由器通過網(wǎng)線連接，所述通訊裝置與路由器通過WIFI連接，所述通訊裝置與PC端、Internet服務(wù)器、Android/1S客戶端進(jìn)行無線通信，所述手動(dòng)開關(guān)、智能保護(hù)開關(guān)通過通訊裝置與Internet服務(wù)器或PC端進(jìn)行通信，手動(dòng)開關(guān)與智能保護(hù)開關(guān)均設(shè)置于電箱導(dǎo)軌上；
[0006]所述手動(dòng)開關(guān)，用于控制無需保護(hù)的普通線路；
[0007]所述智能保護(hù)開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)的投切控制，并獲取線路電能質(zhì)量信息、漏電流信息、用電狀態(tài)和用電環(huán)境參數(shù)信息；
[0008]所述通訊裝置，用于實(shí)現(xiàn)線路遠(yuǎn)程控制信息、電能質(zhì)量信息和漏電流信息的存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程傳輸；
[0009]所述PC端，用于接收并存儲(chǔ)區(qū)域范圍內(nèi)經(jīng)通訊裝置傳輸?shù)木€路電能質(zhì)量信息和漏電電流信息。PC端可以查詢線路電能質(zhì)量信息和漏電流信息的歷史數(shù)據(jù)和歷史狀態(tài)，可遠(yuǎn)程控制設(shè)備的投切，實(shí)現(xiàn)用電的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0010]所述路由器，用于通過WIFI實(shí)現(xiàn)通訊裝置與以太網(wǎng)的無線連接，提供數(shù)據(jù)信息上傳到PC端或Internet服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)路徑，實(shí)現(xiàn)路由功能。
[0011]所述Internet服務(wù)器，用于接收并存儲(chǔ)經(jīng)通訊裝置傳輸?shù)木€路電能質(zhì)量信息和漏電電流信息。Internet服務(wù)器根據(jù)線路電能質(zhì)量信息和漏電流信息獲取用電歷史數(shù)據(jù)和用電歷史狀態(tài)，可獲知用電設(shè)備的用電習(xí)慣，控制待機(jī)設(shè)備的自動(dòng)投切，實(shí)現(xiàn)智能用電。
[0012]優(yōu)選的，所述智能保護(hù)開關(guān)，包括零序電流傳感器模塊，交直流電壓變換模塊，電壓電流采樣模塊，溫濕度傳感器模塊，電能采集模塊，板載天線模塊，磁保持繼電器模塊和微處理器模塊，所述磁保持繼電器模塊輸入端與交直流電壓變換模塊連接，所述磁保持繼電器模塊輸出端分別與零序電流傳感器模塊、電壓電流采樣模塊連接，所述微處理器模塊輸入端與溫濕度傳感器模塊連接，所述電壓電流采樣模塊與電能采集模塊連接，所述微處理器模塊輸出端分別與電能采集模塊和板載天線模塊連接。
[0013]所述交直流電壓變換模塊用于實(shí)現(xiàn)交流220V轉(zhuǎn)換為智能保護(hù)開關(guān)內(nèi)部各模塊所需的5V和3.3V直流電源，所述微處理器模塊用于根據(jù)溫濕度傳感器模塊獲取溫濕度信息，根據(jù)漏電監(jiān)測(cè)模塊獲取電能質(zhì)量、漏電信息，通過內(nèi)置的Zigbee無線模塊發(fā)送電能質(zhì)量與用電狀態(tài)數(shù)據(jù)，并接受遠(yuǎn)程無線遙控命令，驅(qū)動(dòng)磁保持繼電器模塊執(zhí)行保護(hù)與遠(yuǎn)程控制動(dòng)作，所述漏電監(jiān)測(cè)模塊包括零序電流傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，所述電能采集模塊包括電壓米集電路、電流米集電路和單相電能計(jì)量SOC芯片，所述電壓米集電路、電流米集電路均與單相電能計(jì)量SOC芯片連接。優(yōu)選的，所述通訊裝置包括微處理器模塊、AC-DC模塊、以太網(wǎng)接口模塊、RS232/485/CAN擴(kuò)展塢、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報(bào)警模塊、路由器和外設(shè)接口模塊，所述以太網(wǎng)接口模塊、擴(kuò)展塢模塊、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報(bào)警模塊、外設(shè)接口模塊和路由器均與微處理器連接;所述微處理器模塊用于接收智能開關(guān)采集的工作環(huán)境溫濕度信息、線路電能質(zhì)量和漏電流信息，以及智能開關(guān)狀態(tài)和測(cè)控電地址信息;所述AC-DC模塊，用于實(shí)現(xiàn)AC220V電壓轉(zhuǎn)換，獲取通訊裝置內(nèi)部各模塊所需的5V和3.3V直流電源;所述聲光報(bào)警模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進(jìn)行報(bào)警。
[0014]優(yōu)選的，所述智能漏電重合閘保護(hù)開關(guān)還包括繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊與磁保持繼電器模塊輸入端連接。
[0015]優(yōu)選的，所述智能漏電重合閘保護(hù)開關(guān)還包括液晶顯示模塊，所述液晶顯示模塊與微處理器模塊輸出端連接。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]1、本實(shí)用新型可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路的電流、電壓、功率、漏電流等電氣參數(shù)以及工作環(huán)境的溫濕度，并據(jù)此判斷漏電、短路、過流、過載、過壓、欠壓等情況，進(jìn)行自動(dòng)跳閘、合閘；
[0018]2、本實(shí)用新型通過互聯(lián)網(wǎng)將設(shè)備用電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于Internet服務(wù)器，通過Internet對(duì)監(jiān)測(cè)信息的分析處理，獲知用電設(shè)備線路的用電習(xí)慣，控制待機(jī)設(shè)備線路的自動(dòng)投切，實(shí)現(xiàn)智能用電和節(jié)能，并實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0019]3、本實(shí)用新型集多種通訊方式于一體，方便智能用電設(shè)備接入保護(hù)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)傳輸和命令傳送更加靈活；
[0020]4、用戶可以采用Android/1S端或PC端通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)了解線路狀態(tài)及用電終端的用電情況，并遠(yuǎn)程控制開關(guān)的通斷，給用戶提供了方便和安全保障。
【附圖說明】

[0021]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖2是智能保護(hù)開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是系統(tǒng)通訊裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中1.總開關(guān)，2.通訊裝置，3.手動(dòng)開關(guān)，4.智能保護(hù)開關(guān)，5.電箱導(dǎo)軌，6.PC端，
7.路由器，8.Android/1S客戶端，9.Internet服務(wù)器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能漏電保護(hù)系統(tǒng)，包括若干手動(dòng)開關(guān)3、若干智能保護(hù)開關(guān)4、通訊裝置2、Internet服務(wù)器9、PC端6和Andro id/1S客戶端8，所述通訊裝置與路由器通過WIFI連接，所述通訊裝置2與PC端6、Internet服務(wù)器9、Android/1S客戶端8進(jìn)行無線通信，所述手動(dòng)開關(guān)3、智能保護(hù)開關(guān)4通過通訊裝置2與Internet服務(wù)器9或PC端進(jìn)行通信，手動(dòng)開關(guān)3與智能保護(hù)開關(guān)4均設(shè)置于電箱導(dǎo)軌5上；
[0027]智能保護(hù)開關(guān)采用集成8051內(nèi)核和Zigbee模塊的CC2530芯片為控制核心，采集監(jiān)測(cè)信息，所述監(jiān)測(cè)信息包括工作環(huán)境溫濕度信息、線路電能質(zhì)量信息、漏電流信息和開關(guān)狀態(tài)信息，通過Zigbee無線通信方式將上述信息傳輸至通信裝置。
[0028]通訊裝置采用集成以太網(wǎng)模塊的STM32芯片作為微處理器模塊，通過Zigbee模塊接收智能保護(hù)開關(guān)的監(jiān)測(cè)信息，進(jìn)行故障報(bào)警與顯示，通過WIFI模塊將信息經(jīng)路由器傳輸至Internet服務(wù)器，Internet服務(wù)器存儲(chǔ)智能保護(hù)開關(guān)的監(jiān)測(cè)信息，并對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行分析處理，獲取用電設(shè)備所在線路在一天或一定時(shí)段內(nèi)開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)間的用電習(xí)慣，分析判斷出處于待機(jī)用電設(shè)備線路，發(fā)送控制命令遠(yuǎn)程控制智能開關(guān)內(nèi)部繼電器的通和斷，實(shí)現(xiàn)待機(jī)用電設(shè)備線路的自動(dòng)投切，實(shí)現(xiàn)智能用電和節(jié)能，并實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0029]PC端和Android/1S客戶端通過連接無線網(wǎng)絡(luò)讀取監(jiān)測(cè)信息，實(shí)時(shí)顯示線路狀態(tài)，對(duì)智能保護(hù)開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。
[0030]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，包括若干手動(dòng)開關(guān)、若干智能保護(hù)開關(guān)、通訊裝置、Internet服務(wù)器、PC端和Andro id/1S客戶端，所述PC端、Internet服務(wù)器與路由器通過網(wǎng)線連接，所述通訊裝置與路由器通過WIFI連接，所述通訊裝置與PC端、Internet服務(wù)器、Android/1S客戶端進(jìn)行無線通信，所述手動(dòng)開關(guān)、智能保護(hù)開關(guān)通過通訊裝置與Internet服務(wù)器或PC端進(jìn)行通信，手動(dòng)開關(guān)與智能保護(hù)開關(guān)均設(shè)置于電箱導(dǎo)軌上; 所述手動(dòng)開關(guān)，用于控制無需保護(hù)的普通線路； 所述智能保護(hù)開關(guān)，用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)的投切控制，并獲取線路電能質(zhì)量信息、漏電流信息、用電狀態(tài)和用電環(huán)境參數(shù)信息； 所述通訊裝置，用于實(shí)現(xiàn)線路遠(yuǎn)程控制信息、電能質(zhì)量信息和漏電流信息的存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程傳輸； 所述PC端，用于接收并存儲(chǔ)區(qū)域范圍內(nèi)經(jīng)通訊裝置傳輸?shù)木€路電能質(zhì)量信息和漏電電流?目息; 所述路由器，用于通過WIFI實(shí)現(xiàn)通訊裝置與以太網(wǎng)的無線連接，提供數(shù)據(jù)信息上傳到PC端或Internet服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)路徑，實(shí)現(xiàn)路由功能； 所述Internet服務(wù)器，用于接收并存儲(chǔ)經(jīng)通訊裝置傳輸?shù)木€路電能質(zhì)量信息和漏電電流?目息O2.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述智能保護(hù)開關(guān)，包括零序電流傳感器模塊，交直流電壓變換模塊，電壓電流采樣模塊，溫濕度傳感器模塊，電能采集模塊，板載天線模塊，磁保持繼電器模塊和微處理器模塊，所述磁保持繼電器模塊輸入端與交直流電壓變換模塊連接，所述磁保持繼電器模塊輸出端分別與零序電流傳感器模塊、電壓電流采樣模塊連接，所述微處理器模塊輸入端與溫濕度傳感器模塊連接，所述電壓電流采樣模塊與電能采集模塊連接，所述微處理器模塊輸出端分別與電能采集模塊和板載天線模塊連接。3.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述通訊裝置包括微處理器模塊、AC-DC模塊、以太網(wǎng)接口模塊、RS232/485/CAN擴(kuò)展塢、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報(bào)警模塊、路由器和外設(shè)接口模塊，所述以太網(wǎng)接口模塊、擴(kuò)展塢模塊、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報(bào)警模塊、外設(shè)接口模塊和路由器均與微處理器連接;所述微處理器模塊用于接收智能開關(guān)采集的工作環(huán)境溫濕度信息、線路電能質(zhì)量和漏電流信息，以及智能開關(guān)狀態(tài)和測(cè)控電地址信息;所述AC-DC模塊，用于實(shí)現(xiàn)AC220V電壓轉(zhuǎn)換，獲取通訊裝置內(nèi)部各模塊所需的5V和3.3V直流電源； 所述聲光報(bào)警模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進(jìn)行報(bào)警。4.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述智能保護(hù)開關(guān)還包括繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊與磁保持繼電器模塊輸入端連接。5.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能用電保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述智能保護(hù)開關(guān)還包括液晶顯示模塊，所述液晶顯示模塊與微處理器模塊輸出端連接。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK205693440SQ201620556502
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日 公開號(hào)201620556502.7, CN 201620556502, CN 205693440 U, CN 205693440U, CN-U-205693440, CN201620556502, CN201620556502.7, CN205693440 U, CN205693440U
【發(fā)明人】呂常智, 張春峰
【申請(qǐng)人】青島卓迅電子科技有限公司