基于物聯網的智能用電保護系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯網的智能用電保護系統，包括若干手動開關、若干智能保護開關、通訊裝置、路由器、Internet服務器、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行無線通信，所述手動開關、智能保護開關通過通訊裝置與Internet服務器進行通信，手動開關與智能保護開關均設置于電箱導軌上；本實用新型的有益效果是：本實用新型可以實時監測線路的電流、電壓、功率、漏電流等電氣參數以及工作環境的溫濕度，并據此判斷漏電、短路、過流、過載、過壓、欠壓等情況，進行自動跳閘、合閘。
【專利說明】
基于物聯網的智能用電保護系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于物聯網的智能用電保護系統。
【背景技術】
[0002]目前，隨著社會的發展，電的應用越來越廣泛，隨之而來的用電安全和待機耗電等問題備受關注，電氣控制箱中的開關由普通的閘刀開關發展為帶保護功能的空氣開關、漏電保護開關等。但隨著電子信息技術和互聯網技術的發展，現有保護開關已不能滿足人們的需求，仍存在可靠性低、待機耗電、保護功能單一、智能化程度不高等不足。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種基于物聯網的智能用電保護系統。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0005]基于物聯網的智能用電保護系統，包括若干手動開關、若干智能保護開關、通訊裝置、路由器、Internet服務器、PC端和Andro id/1S客戶端，所述PC端、Internet服務器與路由器通過網線連接，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服務器、Android/1S客戶端進行無線通信，所述手動開關、智能保護開關通過通訊裝置與Internet服務器或PC端進行通信，手動開關與智能保護開關均設置于電箱導軌上；
[0006]所述手動開關，用于控制無需保護的普通線路；
[0007]所述智能保護開關，用于實現開關的投切控制，并獲取線路電能質量信息、漏電流信息、用電狀態和用電環境參數信息；
[0008]所述通訊裝置，用于實現線路遠程控制信息、電能質量信息和漏電流信息的存儲和遠程傳輸；
[0009]所述PC端，用于接收并存儲區域范圍內經通訊裝置傳輸的線路電能質量信息和漏電電流信息。PC端可以查詢線路電能質量信息和漏電流信息的歷史數據和歷史狀態，可遠程控制設備的投切，實現用電的遠程監控。
[0010]所述路由器，用于通過WIFI實現通訊裝置與以太網的無線連接，提供數據信息上傳到PC端或Internet服務器的網絡路徑，實現路由功能。
[0011]所述Internet服務器，用于接收并存儲經通訊裝置傳輸的線路電能質量信息和漏電電流信息。Internet服務器根據線路電能質量信息和漏電流信息獲取用電歷史數據和用電歷史狀態，可獲知用電設備的用電習慣，控制待機設備的自動投切，實現智能用電。
[0012]優選的，所述智能保護開關，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現交流220V轉換為智能保護開關內部各模塊所需的5V和3.3V直流電源，所述微處理器模塊用于根據溫濕度傳感器模塊獲取溫濕度信息，根據漏電監測模塊獲取電能質量、漏電信息，通過內置的Zigbee無線模塊發送電能質量與用電狀態數據，并接受遠程無線遙控命令，驅動磁保持繼電器模塊執行保護與遠程控制動作，所述漏電監測模塊包括零序電流傳感器和信號調理電路，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量SOC芯片連接。優選的，所述通訊裝置包括微處理器模塊、AC-DC模塊、以太網接口模塊、RS232/485/CAN擴展塢、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報警模塊、路由器和外設接口模塊，所述以太網接口模塊、擴展塢模塊、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報警模塊、外設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采集的工作環境溫濕度信息、線路電能質量和漏電流信息，以及智能開關狀態和測控電地址信息;所述AC-DC模塊，用于實現AC220V電壓轉換，獲取通訊裝置內部各模塊所需的5V和3.3V直流電源;所述聲光報警模塊，用于實現對漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進行報警。
[0014]優選的，所述智能漏電重合閘保護開關還包括繼電器驅動模塊，所述繼電器驅動模塊與磁保持繼電器模塊輸入端連接。
[0015]優選的，所述智能漏電重合閘保護開關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]本實用新型的有益效果是:
[0017]1、本實用新型可以實時監測線路的電流、電壓、功率、漏電流等電氣參數以及工作環境的溫濕度，并據此判斷漏電、短路、過流、過載、過壓、欠壓等情況，進行自動跳閘、合閘；
[0018]2、本實用新型通過互聯網將設備用電數據存儲于Internet服務器，通過Internet對監測信息的分析處理，獲知用電設備線路的用電習慣，控制待機設備線路的自動投切，實現智能用電和節能，并實現用電設備狀態的預測預報和遠程監控；
[0019]3、本實用新型集多種通訊方式于一體，方便智能用電設備接入保護系統，使數據傳輸和命令傳送更加靈活；
[0020]4、用戶可以采用Android/1S端或PC端通過互聯網實時了解線路狀態及用電終端的用電情況，并遠程控制開關的通斷，給用戶提供了方便和安全保障。
【附圖說明】

[0021]圖1是本實用新型結構不意圖；
[0022]圖2是智能保護開關的內部結構示意圖；
[0023]圖3是系統通訊裝置的內部結構示意圖；
[0024]其中1.總開關，2.通訊裝置，3.手動開關，4.智能保護開關，5.電箱導軌，6.PC端，
7.路由器，8.Android/1S客戶端，9.Internet服務器。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0026]如圖1所示，基于物聯網的智能漏電保護系統，包括若干手動開關3、若干智能保護開關4、通訊裝置2、Internet服務器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服務器9、Android/1S客戶端8進行無線通信，所述手動開關3、智能保護開關4通過通訊裝置2與Internet服務器9或PC端進行通信，手動開關3與智能保護開關4均設置于電箱導軌5上；
[0027]智能保護開關采用集成8051內核和Zigbee模塊的CC2530芯片為控制核心，采集監測信息，所述監測信息包括工作環境溫濕度信息、線路電能質量信息、漏電流信息和開關狀態信息，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模塊接收智能保護開關的監測信息，進行故障報警與顯示，通過WIFI模塊將信息經路由器傳輸至Internet服務器，Internet服務器存儲智能保護開關的監測信息，并對監測信息進行分析處理，獲取用電設備所在線路在一天或一定時段內開機和關機時間的用電習慣，分析判斷出處于待機用電設備線路，發送控制命令遠程控制智能開關內部繼電器的通和斷，實現待機用電設備線路的自動投切，實現智能用電和節能，并實現用電設備狀態的預測預報和遠程監控。
[0029]PC端和Android/1S客戶端通過連接無線網絡讀取監測信息，實時顯示線路狀態，對智能保護開關進行遠程監視和控制。
[0030]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【主權項】
1.基于物聯網的智能用電保護系統，其特征是，包括若干手動開關、若干智能保護開關、通訊裝置、Internet服務器、PC端和Andro id/1S客戶端，所述PC端、Internet服務器與路由器通過網線連接，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服務器、Android/1S客戶端進行無線通信，所述手動開關、智能保護開關通過通訊裝置與Internet服務器或PC端進行通信，手動開關與智能保護開關均設置于電箱導軌上; 所述手動開關，用于控制無需保護的普通線路； 所述智能保護開關，用于實現開關的投切控制，并獲取線路電能質量信息、漏電流信息、用電狀態和用電環境參數信息； 所述通訊裝置，用于實現線路遠程控制信息、電能質量信息和漏電流信息的存儲和遠程傳輸； 所述PC端，用于接收并存儲區域范圍內經通訊裝置傳輸的線路電能質量信息和漏電電流?目息; 所述路由器，用于通過WIFI實現通訊裝置與以太網的無線連接，提供數據信息上傳到PC端或Internet服務器的網絡路徑，實現路由功能； 所述Internet服務器，用于接收并存儲經通訊裝置傳輸的線路電能質量信息和漏電電流?目息O2.如權利要求1所述的基于物聯網的智能用電保護系統，其特征是，所述智能保護開關，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.如權利要求1所述的基于物聯網的智能用電保護系統，其特征是，所述通訊裝置包括微處理器模塊、AC-DC模塊、以太網接口模塊、RS232/485/CAN擴展塢、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報警模塊、路由器和外設接口模塊，所述以太網接口模塊、擴展塢模塊、WIFI模塊、Zigbee模塊、聲光報警模塊、外設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采集的工作環境溫濕度信息、線路電能質量和漏電流信息，以及智能開關狀態和測控電地址信息;所述AC-DC模塊，用于實現AC220V電壓轉換，獲取通訊裝置內部各模塊所需的5V和3.3V直流電源； 所述聲光報警模塊，用于實現對漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進行報警。4.如權利要求1所述的基于物聯網的智能用電保護系統，其特征是，所述智能保護開關還包括繼電器驅動模塊，所述繼電器驅動模塊與磁保持繼電器模塊輸入端連接。5.如權利要求1所述的基于物聯網的智能用電保護系統，其特征是，所述智能保護開關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】H02J13/00GK205693440SQ201620556502
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620556502.7, CN 201620556502, CN 205693440 U, CN 205693440U, CN-U-205693440, CN201620556502, CN201620556502.7, CN205693440 U, CN205693440U
【發明人】呂常智, 張春峰
【申請人】青島卓迅電子科技有限公司