一种基于物联网的弱电控制监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网的弱电控制监测系统及方法，包括监测模块，用于接收监测信号，并将监测信号传入控制模块，其中，所述监测信号包含环境监测信号和电流监测信号；控制模块，用于接收所述环境监测信号和所述电流监测信号，将接收的监测信号转化为故障信号，并将故障信号传入干涉模块，其中，所述故障信号包括电路故障信号和环境故障信号；干涉模块，用于接收故障信号，采用被动干涉对所述电路故障信号进行调控，采用主动干涉对环境故障信号进行调控；近程通信模块，用于进行所述监测模块、控制模块和干涉模块之间的信号传输，其中，所述近程通信模块由多个ZigBee发生器与所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块电连接构成。

A weak current control and monitoring system and method based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的弱电控制监测系统及方法
本专利技术涉及弱电监控
，特别涉及一种基于物联网的弱电控制监测系统及方法。
技术介绍
目前，在弱电工程中弱电安防是一种至关重要的步骤，特别是对于现在智能家居工程中的家庭内的弱电箱，一般都会通过在弱电箱中配置智能控制的弱电转换接头和管控电源，现有技术中，只会通过温度来检测弱电箱的状况，但是其监测效果较差，且当环境故障时，往往也会引起电流电压故障，与之相同电流电压故障，往往也会使得弱电箱内温度升高。因此监测的局限性较高，只能监测弱电箱内的温度，对于弱电箱的电流无法检测，因而无法判定温度升高的原因，进而无法防止弱电箱发生故障和判断弱电箱故障原因。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于物联网的弱电控制监测系统及方法，用以解决弱电箱监控效果不强，监控效率不高，无法控制对弱电系统进行防护的情况。一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于，包括：监测模块，用于接收监测信号，并将监测信号传入控制模块，其中，所述监测信号包含环境监测信号和电流监测信号；控制模块，用于接收所述环境监测信号和所述电流监测信号，将接收的监测信号转化为故障信号，并将故障信号传入干涉模块，其中，所述故障信号包括电路故障信号和环境故障信号；干涉模块，用于接收故障信号，采用被动干涉对所述电路故障信号进行调控，采用主动干涉对环境故障信号进行调控；近程通信模块，用于进行所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块之间的无线信号传输，其中，所述近程通信模块由多个ZigBee发生器与所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块电连接构成。进一步地：所述监测模块由温度反馈电路和与弱电箱串联的电流电压变送器，其中，所述温度反馈电路由铂电阻RG、第一直流电源、第二直流电源、运算放大器、比较器组成，所述第一直流电源串联所述铂电阻RG并连接于所述运算放大器的反相输入端，所述运算放大器的输出端串联于所述第一电阻并连接于所述比较器的正输入端，所述比较器的输出端外接于所述ZigBee发生器，其中，所述第一直流电源还通过第一电容与所述第一电阻电连接，通过稳压二极管与所述比较器输入端电连接，与所述比较器的输出端电；所述运算放大器的所述正相输入端与所述接地端连接，其中，所述正相输入端与所述接地端之间还连有第二电容，所述反相输入端与所述运算放大器输出端电连接，其中；所述反相输入端与所述运算放大器输出端之间还连有第三电阻；所述比较器的第三输入端连接有所述第二直流电源，所述第二直流电源还与所述比较器的输出端电连接，其中，所述第二直流电源还与所述比较器的输出端之间还连有第四电阻；所述比较器的负输入端与所述接地端相连，其中，所述比较器的负输入端与所述接地端之间还连有第二电阻；进一步地：所述电流电压变送器用于接收弱电箱中电源端电流电压波动信号，并输入ZigBee发生器，由所述ZigBee发生器发送至其中，所述电流电压波动信号进一步地：所述控制模块由数字控制器、A/D转换器、D/A转换器组成，其中，所述A/D转换器用于将接收的监测信号转化为数字信号，传入数字控制器；所述数字控制器用于判断数字信号的故障类型，并将故障类型传入D/A转换器；所述D/A转换器用于将故障类型转化为电信号输入ZigBee发生器。进一步地：所述干涉模块包括被动干涉模块和主动干涉模块，其中，所述被动干涉模块包括电源切换电路和过流保护电路；所述主动干涉模块包括数字报警器、画面处理器和摄像头组成，所述数字报警器和所述摄像头均和所述画面处理器通过所述ZigBee发生器无线连接，其中，所述画面处理器通过所述ZigBee发生器与控制模块无线连接，其接收所述摄像头拍摄的画面，生成所述环境监测信号，判断是否输出所述环境故障信号。进一步地：所述电源切换模块包括主电源、备用电源、比较器、选择器、接触器、第一信号开关和第二信号开关，其中，所述主电源输出端与所述第一信号开关的输入端和比较器的第一输入端电连接；所述备用电源输出端与所述比较器的基准电压输入端和所述选择器的常开触电电连接；所述比较器输出端与所述选择器的选择输入端电连接；所述选择器的第一输出端通过所述接触器与所述第一信号开关电连接；所述选择器的第二输出端与所述第二信号开关输入端电连接，其中，所述第二信号开关输入端还与选择器的常开触点的输出端电连接。进一步地：所述过流保护电路包括第一电阻、第一三极管、第二三极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、稳压二极管和电容，其中，所述第一电阻输出端与所述第一三极管基极和所述第二三极管集电极电连接，其输出端还通过第二电阻与所述比较器输出端电连接；所述所述第一三极管发射集连接所述第二三极管的基极；所述第二三极管的发射集与所述比较器输入端电连接，其中，所述第二三极管的基极与第二电阻之间还连有稳压二极管，所述第二三极管的发射集与第二电阻之间还连有电容；所述比较器基准电压输入端与所述主电源输出端电连接，其输出端与所述第一信号开关和所述第二信号开关电连接。一种基于物联网的弱电控制监测方法，包括以下步骤：监测环境和电流电压的异常信号，并将所述异常信号转化为监测信号；将所述监测信号转化为故障信号，其中，所述故障信号包括电路故障信号和环境故障信号；采用被动干涉对所述电路故障信号进行调控，采用主动干涉对环境故障信号进行调控。进一步地：所述监测环境和电流电压的异常信号，并将所述异常信号转化为监测信号包括以下步骤：步骤1：判断环境的异常信号，设环境信号为k,(k＝0,k＝1)环境信号输出的环境异常信号为YK,得到如下表达式：其中，ck是电流的变化量，Tk是铂电阻阻值的变化量，vk是输入电压的电压量；步骤2：判断电流电压的异常信号，设电流电压的异常信号为y,(y＝1,y＝0)，电流电压信号输出的异常信号为yk，得到如下表达式：其中，wk是波形的变化量，ik是电流的变化量，vk是输入电压的电压量；步骤3：设异常值为to通过异常值计算，进行异常信号信号的输出；其中，当to大于1时，异常由环境引起，输出环境异常信号，当to小于1时，异常由内部电路电压引起，输出电流电压异常信号，当to＝1时，同时输出环境异常信号和电流电压异常信号，当to＝0时，无异常。本专利技术有益效果在于：可以时时刻刻监控弱电箱的环境状况和弱电的电流电压状况，通过近程通信技术让故障信号可以及时处理，保护弱电箱运行。在出现环境故障时，及时报警寻找运维人员修理，出现电流电压故障时，通过被动干涉及时转换电源或者断电，防止弱电箱电流激增出现过流现象，烧毁弱电箱的转接设备。并且本专利技术中电压切换属于无缝切换，时间迅速，不会影响弱电箱正常运行。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于，包括：/n监测模块，用于监测环境和电流电压异常信号，并生成监测信号，并将所述监测信号传入控制模块，其中，所述监测信号包含环境监测信号和电流电压监测信号；/n控制模块，用于接收所述环境监测信号和所述电流电压监测信号，将接收的监测信号转化为故障信号，并将故障信号传入干涉模块，其中，所述故障信号包括电路故障信号和环境故障信号；/n干涉模块，用于接收故障信号，采用被动干涉对所述电路故障信号进行调控，采用主动干涉对环境故障信号进行调控；/n近程通信模块，用于配置所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块之间的无线信号传输，其中，所述近程通信模块由多个ZigBee发生器组成，所述ZigBee发生器与所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于，包括：
监测模块，用于监测环境和电流电压异常信号，并生成监测信号，并将所述监测信号传入控制模块，其中，所述监测信号包含环境监测信号和电流电压监测信号；
控制模块，用于接收所述环境监测信号和所述电流电压监测信号，将接收的监测信号转化为故障信号，并将故障信号传入干涉模块，其中，所述故障信号包括电路故障信号和环境故障信号；
干涉模块，用于接收故障信号，采用被动干涉对所述电路故障信号进行调控，采用主动干涉对环境故障信号进行调控；
近程通信模块，用于配置所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块之间的无线信号传输，其中，所述近程通信模块由多个ZigBee发生器组成，所述ZigBee发生器与所述监测模块、所述控制模块和所述干涉模块电连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于：所述监测模块由温度反馈电路和与弱电箱串联的电流电压变送器，所述温度反馈电路输出端与所述电流电压变送器电连接，其中，
所述温度反馈电路由铂电阻(RG)、第一直流电源(V1+)、第二直流电源(VS)、运算放大器(A)、比较器(G)、第一电阻(RT1)、第二电阻(RT2)、第三电阻(RT3)组成，所述第一直流电源(V1+)串联所述铂电阻(RG)并连接于所述运算放大器(A)的反相输入端，所述运算放大器(A)的输出端串联于所述第二电阻(RT2)并连接于所述比较器(G)的正输入端，所述比较器(G)的输出端外接于所述电流电压变送器，其中，
所述第一直流电源(V1+)还通过第二电容(CT2)与所述第二电阻(RT2)电连接，通过稳压二极管(DT1)与所述比较器(G)输入端电连接，所述第一直流电源(V1+)直接与所述比较器(G)的输出端电连接；
所述运算放大器(A)的所述反相输入端与接地端(END)电连接，其中，其正相输入端与所述接地端(END)之间还连有第一电容(CT1)，其反相输入端与所述运算放大器(A)输出端电连接，其中；其正相输入端与所述运算放大器(A)输出端之间还连有所述第一电阻(RT1)；
所述比较器(G)的第三输入端连接有所述第二直流电源(VS)，所述第二直流电源(VS)还与所述比较器(G)的输出端电连接，其中，所述第二直流电源(VS)还与所述比较器(G)的输出端之间还连有所述第三电阻(RT3)；
所述比较器(G)的负输入端与所述接地端(END)相连，其中，所述比较器(G)的负输入端与所述接地端(END)之间还连有第四电阻(RT4)。


3.如权利要求2所述的一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于：
所述监测模块的所述电流电压变送器用于接收弱电箱中电源端电流电压波动信号和所述温度反馈电路的温度变化信号，并输入所述ZigBee发生器，由所述ZigBee发生器发送至所述控制模块，其中，
所述电流电压波动信号由所述电流电压变送器与所述弱电箱的电源端电连接测得。


4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于：所述控制模块由数字控制器、A/D转换器、D/A转换器组成，其中，
所述A/D转换器用于将接收的监测信号转化为数字信号，传入数字控制器；
所述数字控制器用于判断数字信号的中存储的是否为故障信号，并将故障信号传入D/A转换器；
所述D/A转换器用于将故障信号转化为电信号输入ZigBee发生器。


5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的弱电控制监测系统，其特征在于：所述干涉模块包括被动干涉模块和主动干涉模块，所述主动干涉模块与所述被动干涉模块电连接，其中，
所述被动干涉模块包括电源切换电路和过流保护电路，其中，所述电源切换电路与所述过流保护电路和所述主动干涉模块电连接；
所述主动干涉模块包括数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，刘三军，孙先波，来国红，黄勇，易金桥，李敏，
申请(专利权)人：湖北民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42