一种基于物联网的电力智能监测控制模组及监测控制方法技术

本发明专利技术公开一种基于物联网的电力智能监测控制模组，包括中心处理单元，以及与中心处理单元相互连接的低功耗供电装置、能量采集装置、开关单元、物联网通信单元；所述中心处理单元包含硬件电路部分、以及装载有自主开发的控制软件和算法程序；所述能量采集装置与所述开关单元相互连接；所述物联网通信单元通过网络连接移动终端和/或物联网云平台。本发明专利技术使用方便，安装便捷。监测数据做到可设定可实时上传的功能。用一种快速简便的方法，把普通用电电路即可改造成具有智能监测和智能远程控制的用电电路，当供电电路发生异常时，能迅速捕捉险情、标定异常位置，并且能远程控制通断，达到安全用电，节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的电力智能监测控制模组及监测控制方法
本专利技术属于供电电路监测控制领域，特别涉及到一种基于物联网的电力智能监测控制模组及监测控制方法。
技术介绍
电是我们日常生活和工作中的刚需，是现代社会不可或缺的能源。电带来无限的便利和无限的现代化的可能性的同时，也带来许多的安全问题，由电力系统故障导致的火灾更是超过了全部火灾的30％。以目前的技术来看，基本不能做到实时监测用电线路的用电状况、实时在线调用或上报用电数据、实时超限报警、实时标定并上报异常发生位置、实时执行远程操作等功能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种基于物联网的电力智能监测控制模组及监测控制方法,能够实时监测供电线路的电流，电压，温度，功率，相位等基础用电数据，在所述用电基础数据超限时产品可以自主控制切断供电电路或远程操作切断供电电路。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于物联网的电力智能监测控制模组，包括中心处理单元，以及与中心处理单元相互连接的低功耗供电装置、能量采集装置、开关单元、物联网通信单元；所述中心处理单元包含硬件电路部分以及装载有控制软件和算法程序；所述能量采集装置与所述开关单元相互连接；所述能量采集装置和开关单元都设置并接入在供电线路上；所述低功耗供电装置为为其余各部分提供低功耗供电；所述物联网通信单元通过网络连接移动终端和/或物联网云平台。进一步的，所述能量采集装置设置在供电线路上，设有检测芯片，供电线路的火线与零线接入所述检测芯片。更进一步的，所述检测芯片设有两路输出接口，一路输出接口通过光耦连接所述中心处理单元，另一路输出接口连接所述开关单元；连接开关单元的输出接口在检测电流超高时输出。进一步的，所述开关单元设有两路控制接口，一路控制接口通过D触发器连接所述中心处理单元，一路控制接口连接所述能量采集装置。进一步的，供电线路上还设有短路二级保护单元。本专利技术的另一方面，还提供了一种基于物联网的电力智能监测控制方法，包括：S1、能量采集装置检测供电线路的实时电流、电压、温度、功率、相位等用电基础数据；在检测到电流超高时能量采集装置直接控制开关单元断开来切断电路；S2、能量采集装置检测到的上述用电基础数据传送给中心处理单元，由中心处理单元判断数据是否超限；S3、若检测数据超限，由中心处理单元控制开关单元断开来切断电路，并通过物联网通信单元向移动终端APP和/或物联网云平台发送告警信息；或由中心处理单元上报数据到物联网云平台和/或移动终端APP，人为干预介入决定是否需要远程控制开关单元来切断电路；S4、还通过设置短路二级保护单元对供电线路进行保护。进一步的，步骤S2中，判断数据超限的具体算法包括：过压判断：中心处理单元检测能量采集装置从供电电缆的火线与零线回路中采集的供电电压是否超出设定值；欠压判断：中心处理单元检测能量采集装置从供电电缆的火线与零线回路中采集的供电电压是否低于设定值；过流判断：中心处理单元检测能量采集装置从供电电缆的火线与零线回路中采集的供电电流是否超出设定值；过温判断：中心处理单元检测能量采集装置采集的电路温度是否超出设定值；过载判断；中心处理单元检测能量采集装置采集的负载功率是否超出设定值。进一步的，步骤S3中，中心处理单元控制开关单元的方法为：根据能量采集装置采集的相位数据，在零相位时进行开关单元的控制操作。进一步的，所述中心处理单元还设有开关按键防抖处理算法，在软件内部设定阈值和设置读写次数，有效屏蔽继电器开关干扰、静电干扰、谐波干扰。进一步的，所述中心处理单元还设有抗突入电流、抗浪涌软件处理算法；通过中心处理单元读取实时电流值和内部预设阀值作比较处理，超出范围后，记录事件发生时长，和电流检测值做乘积运算的值，再和内部预设阈值比较，超出即刻断开开关单元切断供电，未超出则开关单元仍然闭合不做处理。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：本专利技术使用方便，安装便捷，监测数据做到可设定可实时上传的功能。本专利技术用一种快速简便的模组装置和方法，把普通用电电路即可改造成具有智能监测和智能远程控制的用电电路，当供电电路发生异常时，能迅速捕捉险情、标定异常位置，并且能远程控制通断，达到安全用电，节能减排的目的。通过本专利技术可以有效解决容性负载、感性负载、启动大电流短时长、容易误检测关闭继电器现象，也有效果应对浪涌对负载设备的影响实现安全关闭继电器保护用电设备的目的。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是本专利技术实施例能量收集装置的电路图；图3是本专利技术实施例中开关单元的电路图；图4是本专利技术实施例能量收集装置连接第一光耦示意图；图5是本专利技术实施例能量收集装置连接第二光耦示意图；图6是本专利技术实施例中心处理单元的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术采用电力智能监测模组的形式作为实施例。所述电力智能监测模组适用于供电线路与用电设备之间，如图1所示，包括中心处理单元A02，以及与中心处理单元A02相互连接的低功耗供电装置A03、能量采集装置A01、开关单元A05、物联网通信单元A04；所述能量采集装置A01与所述开关单元A05相互连接；所述能量采集装置A01和开关单元A05都设置并接入在供电线路上；所述低功耗供电装置为为其余各部分提供低功耗供电；所述物联网通信单元通过网络连接移动终端和/或物联网云平台。所述能量采集装置A01设置在供电线路上，设有检测芯片，供电线路的零线和火线接入所述检测芯片，如图2所示，所述检测芯片设有两路输出，即RXD\TXD输出和RELAY_1输出；如图3、图4和图5所示，RXD/TXD通过光耦连接中心处理单元A02的TXD_WIFI/RXD_WIFI接口，中心处理单元A02通过D1和CLK连接一个D触发器，通过D触发器连接所述开关单元A05，控制开关单元A05的控制接口RELAY_CT1；当检测数据超限时，中心处理单元A02控制开关单元A05关闭。如图5和图3所示，RELAY_1通过光耦连接所述开关单元A05的控制接口RELAY_C1，在检测电流超高(超过100A以上)时RELAY_1有信号输出，不通过中心处理单元A02，直接控制开关单元A05关闭。所述开关单元A05的两个控制接口，RELAY_CT1连接所述中心处理单元A02，RELAY_C1连接所述能量采集装置A01。供电线路上还设有短路二级保护单元A06，所述短路二级保护单元可以为保险丝，对供电线路进行二级保护，起到以防万一的作用。本专利技术所述电力智能监测模组的流程包括：电力智能监测模组通过APP软件启动，中心处理单元A02的同时，能量采集装置A01从供电电缆上获取电流，电压，温度，功率，相位等信号，发送给中心处理单元A02实时监测电流，电压，温度，功率，相位数值。经过分析处理发送给物联网通信单元A04，经物联网通信单元A04发送给远端手机APP进行实时数据上传监控及报警。能量采集装置A01从供电电缆的零线与火线中检测电流，电压，温度，功率，相位。当发现零线和火线中的电流出现异常时，A02驱动开关单元A05断开供电。同时向远端手机APP发送触电报警。当能量采集装置A01从供电电缆的火线与零线回路中检测到供电电压超出设定值,，A02驱动开关单元A05断开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的电力智能监测控制模组，其特征在于，包括中心处理单元，以及与中心处理单元相互连接的低功耗供电装置、能量采集装置、开关单元、物联网通信单元；所述中心处理单元包含硬件电路部分以及装载有控制软件和算法程序；所述能量采集装置与所述开关单元相互连接；所述能量采集装置和开关单元都设置并接入在供电线路上；所述低功耗供电装置为为其余各部分提供低功耗供电；所述物联网通信单元通过网络连接移动终端和/或物联网云平台。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的电力智能监测控制模组，其特征在于，包括中心处理单元，以及与中心处理单元相互连接的低功耗供电装置、能量采集装置、开关单元、物联网通信单元；所述中心处理单元包含硬件电路部分以及装载有控制软件和算法程序；所述能量采集装置与所述开关单元相互连接；所述能量采集装置和开关单元都设置并接入在供电线路上；所述低功耗供电装置为为其余各部分提供低功耗供电；所述物联网通信单元通过网络连接移动终端和/或物联网云平台。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力智能监测控制模组，其特征在于，所述能量采集装置设置在供电线路上，设有检测芯片，供电线路的火线与零线接入所述检测芯片。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的电力智能监测控制模组，其特征在于，所述检测芯片设有两路输出接口，一路输出接口通过光耦连接所述中心处理单元，另一路输出接口连接所述开关单元；连接开关单元的输出接口在检测电流超高时输出。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力智能监测控制模组，其特征在于，所述开关单元设有两路控制接口，一路控制接口通过D触发器连接所述中心处理单元，一路控制接口连接所述能量采集装置。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力智能监测控制模组，其特征在于，供电线路上还设有短路二级保护单元。6.一种基于物联网的电力智能监测控制方法，其特征在于，包括：S1、能量采集装置检测供电线路的实时电流、电压、温度、功率、相位等用电基础数据；在检测到电流超高时能量采集装置直接控制开关单元断开来切断电路；S2、能量采集装置检测到的上述用电基础数据传送给中心处理单元，由中心处理单元判断数据是否超限；S3、若检测数据超限，由中心处理单元控制开关单元断开来切断电路，并通过物联网通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎少旭，邵洋，傅训，
申请(专利权)人：星微科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12