CN104022575A - 基于物联网的校园用电管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的校园用电管理系统，它包括电力参数采集装置、多个节点机、服务器交互终端和用电通信物联网；其中，节点机与相应的电力参数采集装置相信号连接；服务器交互终端，其包括数据处理终端和数据管理终端；数据处理终端，和各节点机相连接；数据管理终端通过数据库系统与数据处理终端相连接；用电通信物联网，用于各个节点机和服务器交互终端之间的数据信息和控制命令的传递。本发明能够实现对校园内各用电地点的实时监测，监控人员可对异常用电进行现场查看，避免了电力资源的浪费，同时还可确保用电安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的校园用电管理系统。
背景技术
目前，各个学校都在进行节约型校园建设，然而浪费电的现象依然普遍存在，师生或行政人员离开教室后，经常忘记随手关灯、关风扇、关空调等，导致了用电的极大浪费和用电安全，学校除了从制度上进一步规范用电以外，更重要的是应该有一套能在线监控各个教室的用电情况的系统，以达到精准定位的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于物联网的校园用电管理系统，它能够实现对校园内各用电地点的实时监测，监控人员可对异常用电进行现场查看，避免了电力资源的浪费，同时还可确保用电安全。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于物联网的校园用电管理系统，它包括电力参数采集装置、多个节点机、服务器交互终端和用电通信物联网；其中，
电力参数采集装置，用于采集三相电的电力参数信息并其采集到的电力参数信息传递给相应的节点机；
节点机，其与相应的电力参数采集装置相信号连接，用于接受电力参数采集装置所传递的相应的电力参数信息并将其通过用电通信物联网发送给服务器交互终端；
服务器交互终端，其包括数据处理终端和数据管理终端；数据处理终端，和各节点机相连接，用于接收各节点机所传递的相应的电力参数信息并将其解码后存储至数据库系统内，还用于发送相应的控制命令通过用电通信物联网传递给节点机再传递给电力参数采集装置；数据管理终端通过数据库系统与数据处理终端相连接，用于通过调取数据库系统内的相应电力参数信息以便当用户登录时查询和展示历史电力参数对各用电点进行管理；
用电通信物联网，用于各个节点机和服务器交互终端之间的数据信息和控制命令的传递。
进一步提供了一种电力参数采集装置的具体结构以实现其采集电力参数信息的目的，所述的电力参数采集装置包括处理器、电力采集电路、电压互感器、电流互感器、串口通信电路和电源，电压互感器和电流互感器的信号输出端与电力采集电路相连接， 电力采集电路与处理器相连接以实现数据双向传输，电源的电力输出端与处理器相连接，串口通信电路与处理器相连接以实现数据双向传输，串口通信电路与节点机相连接。
进一步为了数据传输的便利性，所述的节点机具有RS485转RS232接口，所述的串口通信电路具有RS232转RS485接口，RS232转RS485接口与RS485转RS232接口通过RS485总线连接。
进一步提供了一种数据处理终端的具体结构以便满足其相应的接收、解码和存储的功能，所述的数据处理终端包括依次相连接的数据接收电路、数据解码电路和数据存储器。
进一步，所述的节点机具有数据接收模块和数据发送模块。
采用了上述技术方案后，服务器交互终端通过中间硬件设备的连接实现了对电力参数采集装置的控制，对用电状况进行实施监控，其包含的数据处理终端和数据管理终端，两个终端之间的数据共享通过数据库系统来完成，数据处理终端主要负责发送各控制指令，接收各节点机的发送过来的数据，解码并进行存储，数据管理终端主要负责用户安全登录，历史数据查询，以图表或曲线形式展示历史数据，对各用电地点进行管理，节点机主要负责发送指令，通过RS485转RS232模块接收来自RS485总线传送过来的数据，将接收到的数据通过互联网/GPRS发送至服务器交互终端，处理器通过串口通信电路的RS232转RS485接口负责与节点机之间进行通信，管理电力采集电路并从电力采集电路读取用电参数信息，电力采集电路负责采集电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率、视在功率、温度、功率因素，本发明基于物联网技术实现了校园用电的智能控制，可以实时掌握校园各个用电地点的用电状况，避免出现浪费电的现象，为建设节约型校园提供了一种有效的途径。
附图说明
图1为本发明的校园用电管理系统的原理框图；
图2为本发明的服务器交互终端的原理框图；
图3为本发明的数据处理终端的原理框图；
图4为本发明的数据管理终端的原理框图；
图5为本发明的节点机的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1～5所示，一种基于物联网的校园用电管理系统，它包括电力参数采集装置、多个节点机、服务器交互终端和用电通信物联网；其中，
电力参数采集装置，用于采集三相电的电力参数信息并其采集到的电力参数信息传递给相应的节点机；
节点机，其与相应的电力参数采集装置相信号连接，用于接受电力参数采集装置所传递的相应的电力参数信息并将其通过用电通信物联网发送给服务器交互终端；
服务器交互终端，其包括数据处理终端和数据管理终端；数据处理终端，和各节点机相连接，用于接收各节点机所传递的相应的电力参数信息并将其解码后存储至数据库系统内，还用于发送相应的控制命令通过用电通信物联网传递给节点机再传递给电力参数采集装置；数据管理终端通过数据库系统与数据处理终端相连接，用于通过调取数据库系统内的相应电力参数信息以便当用户登录时查询和展示历史电力参数对各用电点进行管理；
用电通信物联网，用于各个节点机和服务器交互终端之间的数据信息和控制命令的传递。用电通信物联网可以是互联网/GPRS网络。
所述的电力参数采集装置包括处理器、电力采集电路、电压互感器、电流互感器、串口通信电路和电源，电压互感器和电流互感器的信号输出端与电力采集电路相连接，电力采集电路与处理器相连接以实现数据双向传输，电源的电力输出端与处理器相连接，串口通信电路与处理器相连接以实现数据双向传输，串口通信电路与节点机相连接。处理器为TI公司的msp430f149型号单片机。电力采集电路采用的是炬力公司的ATT7022B。
节点机具有RS485转RS232接口，所述的串口通信电路具有RS232转RS485接口，RS232转RS485接口与RS485转RS232接口通过RS485总线连接。
如图3所示，所述的数据处理终端包括依次相连接的数据接收电路、数据解码电路和数据存储器。
如图5所示，所述的节点机具有数据接收模块和数据发送模块。
本发明的工作原理如下：
服务器交互终端通过中间硬件设备的连接实现了对电力参数采集装置的控制，对用电状况进行实施监控，其包含的数据处理终端和数据管理终端，两个终端之间的数据共享通过数据库系统来完成，数据处理终端主要负责发送各控制指令，接收各节点机的发送过来的数据，解码并进行存储，数据管理终端主要负责用户安全登录，历史数据查询，以图表或曲线形式展示历史数据，对各用电地点进行管理，节点机主要负责发送指令，通过RS485转RS232模块接收来自RS485总线传送过来的数据，将接收到的数据通过互联网/GPRS发送至服务器交互终端，处理器通过串口通信电路的RS232转RS485接口负责与节点机之间进行通信，管理电力采集电路并从电力采集电路读取用电参数信 息，电力采集电路负责采集电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率、视在功率、温度、功率因素，本发明基于物联网技术实现了校园用电的智能控制，可以实时掌握校园各个用电地点的用电状况，避免出现浪费电的现象，为建设节约型校园提供了一种有效的途径。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于物联网的校园用电管理系统，其特征在于：它包括电力参数采集装置、多个节点机、服务器交互终端和用电通信物联网；其中，
电力参数采集装置，用于采集三相电的电力参数信息并其采集到的电力参数信息传递给相应的节点机；
节点机，其与相应的电力参数采集装置相信号连接，用于接受电力参数采集装置所传递的相应的电力参数信息并将其通过用电通信物联网发送给服务器交互终端；
服务器交互终端，其包括数据处理终端和数据管理终端；数据处理终端，和各节点机相连接，用于接收各节点机所传递的相应的电力参数信息并将其解码后存储至数据库系统内，还用于发送相应的控制命令通过用电通信物联网传递给节点机再传递给电力参数采集装置；数据管理终端通过数据库系统与数据处理终端相连接，用于通过调取数据库系统内的相应电力参数信息以便当用户登录时查询和展示历史电力参数对各用电点进行管理；
用电通信物联网，用于各个节点机和服务器交互终端之间的数据信息和控制命令的传递。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的校园用电管理系统，其特征在于：所述的电力参数采集装置包括处理器、电力采集电路、电压互感器、电流互感器、串口通信电路和电源，电压互感器和电流互感器的信号输出端与电力采集电路相连接，电力采集电路与处理器相连接以实现数据双向传输，电源的电力输出端与处理器相连接，串口通信电路与处理器相连接以实现数据双向传输，串口通信电路与节点机相连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的校园用电管理系统，其特征在于：所述的节点机具有RS485转RS232接口，所述的串口通信电路具有RS232转RS485接口，RS232转RS485接口与RS485转RS232接口通过RS485总线连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于物联网的校园用电管理系统，其特征在于：所述的数据处理终端包括依次相连接的数据接收电路、数据解码电路和数据存储器。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基于物联网的校园用电管理系统，其特征在于：所述的节点机具有数据接收模块和数据发送模块。
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