CN111313935A - 一种智慧用电安全监测*** - Google Patents

一种智慧用电安全监测*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种智慧用电安全监测***，包括设置在家庭用电配电箱内的监测终端和设置在后台的监测服务器，所述的监测终端采集家庭用电的电流、电压、温度和漏情况，并通过电力线载波通信将采集的数据上传到后台的监测服务器，监测服务器对接收到的数据进行处理，并在监测屏上展示。本发明的智慧用电安全监测***利用电力线载波通信实现后台采集用电情况，特别适合于地区家庭用电安全监测。

Description

一种智慧用电安全监测***
技术领域
本发明涉及安全用电领域，特别是一种智慧用电安全监测***。
背景技术
用电安全是时时刻刻都需要做到的，无论是家庭用电还是工业用电，如果在生产生活中不注意安全用电问题，将会带来灾害，例如，触电可造成人身伤亡，设备漏电所产生的电火花可能酿成火灾、***等事故。
互联网和物联网的发展，用电安全也利用互联网和物联网作为通信工具，实现对用电安全隐患早发现、早处理，让不安全用电消灭的萌芽中，中国专利公开号CN１０９６４３１６A智慧用电安全监测***，该智能用电安全监测***，包括云平台、云服务器与监测终端；所述云平台用于暂时储存由监测终端传输来的实时数据，并用于整合实时数据；所述云服务器用于存储整合后的监测数据，并用于与云平台实现无线通讯网络连接；所述监测终端用于采集并上传电气线路的剩余电流、温度、电流、电压、功率、频率、电度等安全状态参数。该智慧用电安全监测***，能够很好地解决了由于用电引起的火灾安全问题，可以对用电过程进行实时的监控，并能方便地实现对电气火灾监控探测器远程监控，可以方便地对任意一台电气火灾监控探测器进行实时数据、历史数据查询和修改参数等操作、通过终端的APP可以随时随 地的监控用电安全，还能第一时间地反应出电气火灾监控探测器的实时状态，具有界面直观、易用性强、操作方便等特点。
目前，农村家庭用电一般采用一家一表，也就是说市电拉到各家各户后，通过每户人家的带有电表的配电柜后进入家庭，在一般家庭里用电设备主要有厨卫电器和照明灯具，一般情况下这些电器用电规律不需要特别地监测，但是随着庭院经济的发展，用电设备增加，家庭的用电规律打破，如果不进行有效地监测，但是上述的智慧用电安全监测***不适合农村家庭用电安全监测。
发明内容
本发明的目的是针对目前农村家庭用电安全问题，提供一种适合于农村家庭户用电安全监测的智慧用电安全监测***。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种智慧用电安全监测***，包括设置在家庭用电配电箱内的监测终端和设置在后台的监测服务器，所述的监测终端采集家庭用电的电流、电压、温度和漏情况，并通过电力线载波通信将采集的数据上传到后台的监测服务器，监测服务器对接收到的数据进行处理，并在监测屏上展示。
本发明的智慧用电安全监测***利用电力线载波通信实现后台采集用电情况，特别适合于地区家庭用电安全监测。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：还包括移动监测终端，所述的移动监测终端通过无线通信方式与监测服务器通信连接，下载监测服务器处理以后的数据，在其显示屏上显示。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：所述的监测终端包括微处理器、电力线载波调制解调器、电流采集电路、电压采集电路、温度采集电路和漏电情况检测电路；所述的电流采集电路、电压采集电路、温度采集电路和漏电情况检测电路分别与微处理器相连，微处理器并与电力线载波调制解调器相连。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：所述的电流采集电路包括与市电N线平行的电流互感器L1，所述的电流互感器L1接地，另一端产生反应市电N线上电流大小的感应电压输入到微处理器。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：所述的电压采集电路包括分压电阻R1、分压电阻R2和限流电阻R3；分压电阻R2的阻值远小于分压电阻R1的阻值，市电N线经过分压电阻R1和分压电阻R2串连接地，分压电阻R1和分压电阻R2的公共端引出一条线经限流电阻R3后接所述的微处理器。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：所述的温度检测电路包括设置在家庭配电箱内的热敏电阻RT、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和运算放大器OP1；热敏电阻RT的一端接地，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端通过电容C1接地，电阻R4与电容C1的公共端接运算放大器OP1的同相输入端，运算放大器的异相输入端通过电容C2接输出端，运算放大器的输出端接微处理器。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：所述的漏电情况检测电路包括采集市电N线的电流的第一电流采集电路和采集市电L线的电流的第二电流采集电路，所述的第一电流采集电路和第二电流采集电路的输出接微处理器，在所述微处理器中根据第一电流采集电路和第二电流采集电路输出的大小，如果第一电流采集电路输出大于第二电流采集电路的输出，则说明有漏电。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：在所述的监测终端中还包括报警器，所述的报警器与微处理器相连，所述的微处理器在漏电情况检测电路检测到有漏电发生时控制报警器报警。
进一步的，上述的智慧用电安全监测***中：在所述的监测终端中还包括脱扣控制器，所述的微处理器在控制报警器报警的同时控制脱扣控制器断开市电。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
附图1是本发明的智慧用电安全监测***框图。
附图2是本发明的智慧用电安全监测***监测终端结构框图。
附图3是本发明的智慧用电安全监测***电路原理图。
具体实施方式
本实施例是一种智慧用电安全监测***，对农村家庭用户用电安全情况进行监测，如图1所示，该***包括设置在各家庭用电配电箱内的监测终端和设置在后台的监测服务器，实践中，以自然村为一单位，设置一台监测服务器，在每家每户的配电箱内设置一台采集家庭用电的电流、电压、温度和漏情况的监测终端，这台监测终端通过电力线载波通信将采集的数据上传到后台的监测服务器，监测服务器对接收到的数据进行处理，并在监测屏上展示。同时，设置一些移动监测终端，这些移动监测终端可以是一些安装有相应APP的智能手机，这些智能手机通过访问监测服务器，读取监测服务器中处理过的数据，在手机上显示，这样，在一个电力服务区域，可以利用抄表***的电力线载波通信***，实现将安装在各家各户的配电箱内的监测终端相连，实现一个区域内的家庭用电安全监测联网。同时，相关人员可以通过手机上安装APP访问监测服务器的相应内容，获得监测的内容。
本实施例中。监测终端如图2所示，包括微处理器、电力线载波调制解调器、电流采集电路、电压采集电路、温度采集电路和漏电情况检测电路；所述的电流采集电路、电压采集电路、温度采集电路和漏电情况检测电路分别与微处理器相连，微处理器并与电力线载波调制解调器相连。另外还包括报警器和脱扣控制器，报警器与微处理器相连，微处理器在漏电情况检测电路检测到有漏电发生时控制报警器报警。如果漏电效为严重，就驱动报警器报警，实践中报警器可以是一种蜂鸣器，当漏电时，产生蜂鸣声，提醒家里人有用电装置可能漏电，需要及时处理，将安全事故消灭在萌芽状态。微处理器在控制报警器报警的同时控制脱扣控制器断开市电，在处理漏电完成以后就可以重新加电了。
电流采集电路包括与市电N线平行的电流互感器L1，电流互感器L1接地，另一端产生反应市电N线上电流大小的感应电压输入到微处理器。如图3所示，电流互感器感应电压的大小反应输入到这个家庭的总电流的大小，它是监测***的最关键的数据之一。利用一些高精度电流互感器测量市电输入的电流是本领域常用的方式。
电压采集电路如图3所示，包括分压电阻R1、分压电阻R2和限流电阻R3；分压电阻R2的阻值远小于分压电阻R1的阻值，市电N线经过分压电阻R1和分压电阻R2串连接地，分压电阻R1和分压电阻R2的公共端引出一条线经限流电阻R3后接微处理器。本实施例中，分压电阻R1选择大于分压电阻R2五十倍左右的电阻。
温度检测电路如图3所示，包括设置在家庭配电箱内的热敏电阻RT、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和运算放大器OP1；热敏电阻RT的一端接地，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端通过电容C1接地，电阻R4与电容C1的公共端接运算放大器OP1的同相输入端，运算放大器的异相输入端通过电容C2接输出端，运算放大器的输出端接微处理器。本实施例中，利用运算放大器将采集到的热敏电阻RT由于温度变化而变化阻值，导致电阻R４上的电压变化而，运算放大器OP１将这种变化放大供微处理器读取。
漏电情况检测电路主要是通过对比输入到家庭内的电流，与回流的电流的大小比较，如果有漏电，则在L线上的电流将会小于N线上的电流，如图３所示，该电路包括采集市电N线的电流的第一电流采集电路和采集市电L线的电流的第二电流采集电路，第一电流采集电路和第二电流采集电路的输出接微处理器，在所述微处理器中根据第一电流采集电路和第二电流采集电路输出的大小，如果第一电流采集电路输出大于第二电流采集电路的输出，则说明有漏电。

Claims (9)

1.一种智慧用电安全监测***，其特征在于：包括设置在家庭用电配电箱内的监测终端和设置在后台的监测服务器，所述的监测终端采集家庭用电的电流、电压、温度和漏情况，并通过电力线载波通信将采集的数据上传到后台的监测服务器，监测服务器对接收到的数据进行处理，并在监测屏上展示。
2.根据权利要求1所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：还包括移动监测终端，所述的移动监测终端通过无线通信方式与监测服务器通信连接，下载监测服务器处理以后的数据，在其显示屏上显示。
3.根据权利要求1所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：所述的监测终端包括微处理器、电力线载波调制解调器、电流采集电路、电压采集电路、温度采集电路和漏电情况检测电路；所述的电流采集电路、电压采集电路、温度采集电路和漏电情况检测电路分别与微处理器相连，微处理器并与电力线载波调制解调器相连。
4.根据权利要求3所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：所述的电流采集电路包括与市电N线平行的电流互感器L1，所述的电流互感器L1接地，另一端产生反应市电N线上电流大小的感应电压输入到微处理器。
5.根据权利要求3所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：所述的电压采集电路包括分压电阻R1、分压电阻R2和限流电阻R3；分压电阻R2的阻值远小于分压电阻R1的阻值，市电N线经过分压电阻R1和分压电阻R2串连接地，分压电阻R1和分压电阻R2的公共端引出一条线经限流电阻R3后接所述的微处理器。
6.根据权利要求3所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：所述的温度检测电路包括设置在家庭配电箱内的热敏电阻RT、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和运算放大器OP1；热敏电阻RT的一端接地，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端通过电容C1接地，电阻R4与电容C1的公共端接运算放大器OP1的同相输入端，运算放大器的异相输入端通过电容C2接输出端，运算放大器的输出端接微处理器。
7.根据权利要求3所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：所述的漏电情况检测电路包括采集市电N线的电流的第一电流采集电路和采集市电L线的电流的第二电流采集电路，所述的第一电流采集电路和第二电流采集电路的输出接微处理器，在所述微处理器中根据第一电流采集电路和第二电流采集电路输出的大小，如果第一电流采集电路输出大于第二电流采集电路的输出，则说明有漏电。
8.根据权利要求3或4或5或6或7所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：在所述的监测终端中还包括报警器，所述的报警器与微处理器相连，所述的微处理器在漏电情况检测电路检测到有漏电发生时控制报警器报警。
9.根据权利要求8所述的智慧用电安全监测***，其特征在于：在所述的监测终端中还包括脱扣控制器，所述的微处理器在控制报警器报警的同时控制脱扣控制器断开市电。
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