BR102013028838A2 - Módulo de monitoramento de rede elétrica com comunicação via bluetooth - Google Patents

Abstract

módulo de monitoramento de rede elétrica com comunicação via bluetooth. a presente patente de invenção refere-se a módulo de monitoramento da rede elétrica com comunicação via bluetooth para transmissão das informações geradas por circuitos auxiliares de medição e sinalização, constituido de um processador e circuitos auxiliares para realizar as medições e sinalizações, tais como: número de surtos ocorridos na rede elétrica, tensão rms instantânea da rede elétrica, corrente instantânea consumida pelas cargas ligadas na rede elétrica, potência elétrica instantânea consumida pelos equipamentos ligados na rede elétrica e presença de condutor de aterramento na rede elétrica. possui memória interna para armazenar o consumo de energia em kwh, gerando um histórico do consumo de energia

Description

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MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH

A presente patente de invenção refere-se a módulo de monitoramento da rede elétrica com comunicação via bluetooth para transmissão das informações geradas por circuitos auxiliares de medição e sinalização, constituído de um processador e circuitos auxiliares para realizar as medições e sinalizações, tais como: número de surtos ocorridos na rede elétrica, tensão RMS instantânea da rede elétrica, corrente instantânea consumida pelas cargas ligadas na rede elétrica, potência elétrica instantânea consumida pelos equipamentos ligados na rede elétrica e presença de condutor de aterramento na rede elétrica. Possui memória interna para armazenar o consumo de energia em Kwh, gerando um histórico do consumo de energia.

Os circuitos convencionais de utilidade similar restringemse a oferecer apenas medições que são indicadas através de display no próprio produto ou que necessitem de ligações físicas para indicação à distância. A fim de sanar os inconvenientes citados e agregar funcionalidades suplementares necessárias, foi desenvolvida a presente invenção, que proporciona acesso a várias informações importantes para o perfeito funcionamento dos produtos ligados à rede elétrica, de forma fácil e rápida. Além de realizar a medição, possibilita a visualização em tempo real dos valores da tensão, corrente e potência, além de contar e armazenar o número de surtos ocorridos na rede elétrica, identificar a presença ou não do condutor de aterramento no circuito onde o produto estiver instalado e armazenar o consumo de energia. Todas estas informações são transmitidas via Bluetooth, o que proporciona grande facilidade e agilidade, pois não é necessário fazer conexão através de cabos, podendo ser acessadas à distância através de dispositivos como smart phones, notebooks, tablets, PCs e similares, utilizando um software como interface, compatível com os principais sistemas operacionais existentes no mercado.

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O módulo de monitoramento ora descrito possibilita realizar o monitoramento da rede elétrica e concomitantemente verificar a qualidade do fornecimento de energia elétrica que a concessionária está oferecendo. Caso seja verificado que acontecem grandes variações de tensão na rede elétrica, ou alto número de surtos elétricos, permite a comprovação para reclamação junto à concessionária.

O dispositivo possui hardware dotado dos módulos, micro controlador, fonte de alimentação isolada, módulo Bluetooth, circuito para medição de tensão RMS da rede elétrica, circuito para medição da corrente consumida pelas cargas, circuito para verificação de presença de condutor terra, circuito para contagem de surtos e circuito para armazenar o consumo de energia.

O módulo de monitoramento de rede elétrica com comunicação via bluetooth poderá ser compreendido através da figura anexa e sua descrição, na qual:

A Figura 1 ilustra vista do diagrama de blocos do módulo.

De acordo com a figura 1, o módulo (1) é constituído de fonte de alimentação isolada (2), micro controlador (4), módulo bluetooth (3), circuito para medição de tensão RMS da rede elétrica (5), circuito para medição da corrente consumida pelas cargas (6), circuito para verificação de presença de condutor terra (7), circuito para medição de surtos (8) e circuito (9) para armazenar o consumo de energia.

O micro controlador (4) é responsável por controlar todas as funções do módulo de monitoramento (1) e tem como funções controlar o módulo Bluetooth (3), implementar o protocolo de comunicação com o módulo de visualização de dados, controlar os conversores AD utilizados para realizar as medições de tensão e corrente (5 e 6), calcular os dados para obtenção de valores RMS, calcular os dados para obtenção de potência consumida.

A fonte de alimentação (2) tem uma saída isolada para alimentar os componentes do módulo.

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Ο módulo bluetooth (3) é utilizado para permitir a comunicação do módulo com os equipamentos que serão utilizados para a visualização das informações.

O circuito para medição de tensão RMS da rede elétrica (5) é um divisor de tensão ligado entre os condutores - fase e neutro, onde a saída do divisor de tensão é conectada ao micro controlador (4) que irá realizar sucessivas medições desta tensão e, em seguida, calcular seu valor RMS.

O circuito para medição da corrente consumida pelas cargas (6) é um resistor shunt, cujo valor de tensão presente no resistor será medido pelo micro controlador (4), tendo a função de realizar sucessivas medições desta tensão e em seguida calcular seu valor RMS da corrente consumida.

O circuito para verificação de presença de condutor terra (7) é um divisor de tensão ligado entre os condutores - fase e terra, onde a saída do divisor de tensão será conectada ao micro controlador (4) que irá realizar sucessivas medições desta tensão e, em seguida, calcular seu valor RMS. A tensão medida deverá ser próxima à tensão - fase e neutro - caso o condutor terra esteja presente; em caso de não estar presente, a tensão medida por este circuito deverá ser zero.

O circuito para contagem de surtos (8) é baseado em transformador de corrente, e terá como primário os condutores de entrada da rede fase e neutro, e o secundário será conectado ao micro controlador (4). Quando houver um pulso de corrente em qualquer um dos condutores de terra, uma tensão será gerada no micro controlador. Este circuito irá detectar surtos na fase ou no neutro.

O software de visualização de dados é responsável por ler os dados provenientes do módulo principal (1) através de conexão Bluetooth e apresentá-los ao usuário, podendo ser utilizado em várias plataformas diferentes, desde que os dispositivos onde esteja sendo executado tenham por sua vez um dispositivo Bluetooth habilitado. Os seguintes dados serão exibidos pelo software: tensão RMS instantânea, corrente consumida

4/4 instantânea, potência elétrica consumida instantânea, presença de condutor de terra, alerta de sobrecarga, número total de surtos, potência elétrica consumida em um período de tempo.

Claims (6)

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REIVINDICAÇÕES

1. “MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH”, caracterizado por apresentar módulo (1) constituído de fonte de alimentação isolada (2), micro controlador (4), módulo bluetooth (3), circuito para medição de tensão RMS da rede elétrica (5), circuito para medição da corrente consumida pelas cargas (6), circuito para verificação de presença de condutor terra (7), circuito para medição de surtos (8) e circuito (9) para armazenar o consumo de energia.

2. “MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH” de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por micro controlador (4) ser responsável por controlar todas as funções do módulo de monitoramento (1), controlar o módulo Bluetooth (3), implementar o protocolo de comunicação com o módulo de visualização de dados, controlar os conversores AD utilizados para realizar as medições de tensão e corrente (5 e 6), calcular os dados para obtenção de valores RMS, calcular os dados para obtenção de potência consumida.

3. “MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por fonte de alimentação (2) ter uma saída isolada para alimentar os componentes do módulo e o módulo bluetooth (3) ser utilizado para permitir a comunicação do módulo com os equipamentos que serão utilizados para a visualização das informações.

4. “MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por circuito para medição de tensão RMS da rede elétrica (5) ser divisor de tensão ligado entre os condutores - fase e neutro, onde a saída do divisor de tensão é conectada ao micro controlador (4) que irá realizar sucessivas medições desta tensão e, em seguida, calcular seu valor RMS; o circuito para medição da corrente consumida pelas cargas (6) ser um resistor

2/2 “shunt”, cujo valor de tensão presente no resistor será medido pelo micro controlador (4), tendo a função de realizar sucessivas medições desta tensão e em seguida calcular seu valor RMS da corrente consumida.

5. “MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por circuito para verificação de presença de “condutor terra” (7) se um divisor de tensão ligado entre os condutores - fase e terra, onde a saída do divisor de tensão será conectada ao micro controlador (4) que irá realizar sucessivas medições desta tensão e, em seguida, calcular seu valor RMS; o circuito para contagem de surtos (8) ser baseado em transformador de corrente, e ter como primário os condutores de entrada da rede fase e neutro, e o secundário será conectado ao micro controlador (4).

6. “MÓDULO DE MONITORAMENTO DE REDE ELÉTRICA COM COMUNICAÇÃO VIA BLUETOOTH”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por software de visualização de dados ser responsável por ler os dados provenientes do módulo principal (1) através de conexão Bluetooth e apresentá-los ao usuário, podendo ser utilizado em várias plataformas diferentes, desde que os dispositivos onde esteja sendo executado tenham por sua vez um dispositivo Bluetooth habilitado; os seguintes dados serão exibidos pelo software; tensão RMS instantânea, corrente consumida instantânea, potência elétrica consumida instantânea, presença de “condutor de terra”, alerta de sobrecarga, número total de surtos, potência elétrica consumida em um período de tempo.