CN105182032A - 电表箱智能管理系统 - Google Patents

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李裕辉
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杜宁
黄伟杰
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林洪浩
杨育标
王连城
吴思驰
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广东电网有限责任公司汕头供电局
汕头市高博电子科技有限公司
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Abstract

本发明公开了一种电表箱智能管理系统,包括表箱监控器、钥匙电子保管装置、NFC电子标签、远程监控中心和移动终端。所述表箱监控器设有主控单元、NFC监测模块、无线通信模块、触发开关;所述NFC电子标签包括钥匙标签和门标签;所述钥匙标签贴于所述钥匙上,所述门标签贴于所述电表箱的门上;当电表箱的门关闭时,所述门标签处于所述NFC监测模块的信号传输范围内;所述远程监控中心与所述表箱监控器无线信号连接;所述移动终端分别与所述表箱监控器和所述远程监控中心无线信号连接。本发明利用NFC近场通信实现电表箱钥匙的规范存放和电表箱门状态的可靠监测,管理科学;能够实时上报电表箱报警事件,从而提高电表箱安全管理水平。

Description

电表箱智能管理系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电表箱安全管理、NFC技术应用、非接触电流监测技术应用领域,具体涉及一种电表箱智能管理系统。
背景技术
[0002] 为防止电力能源被非法窃取和保障用电安全、及时消除电表箱的安全隐患,目前大部分电表箱采用一次性钢丝封锁、机械锁或电磁锁,进行安全保护,防止表箱门被非法打开;大部分电表箱没有用电安全监测装置或采用电流互感器进行用电安全监测;表箱门被非法打开,没有监测装置或采用红外线、电磁监测等技术监测表箱门状态。上述传统技术存在以下问题:(1)一次性钢丝剪断后,不能继续使用,维护成本较高;(2)机械锁钥匙容易丢失且丢失钥匙不上报,管理不规范而且携带不方便;(3)互感器次级短路造成次级产生高压,互感器存在次级短路带来的安全隐患;(4)随着使用时间的增长,电表箱的门页密封性等结构发生变形,造成电磁锁、监测装置安装难度大和监测误判,监测效果差,同时缺乏及时报警装置。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用NFC近场通信实现钥匙规范存放和表箱门状态可靠监测,便于及时发现用电安全隐患,能够实时上报报警事件,从而提高电表箱安全管理水平的电表箱智能管理系统。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
电表箱智能管理系统,包括:
表箱监控器,所述表箱监控器设有主控单元、NFC监测模块、无线通信模块、触发开关,所述主控单元连接有电源,所述触发开关连接所述电源;
钥匙电子保管装置,包括用于存储钥匙的保管箱,所述保管箱设于所述NFC监测模块的信号传输范围内;所述保管箱设有用于开启和闭合箱体的电磁锁,所述电磁锁与所述触发开关连接;
NFC电子标签,包括钥匙标签和门标签;所述钥匙标签贴于所述钥匙上,所述门标签贴于所述电表箱的门上;当电表箱的门关闭时,所述门标签处于所述NFC监测模块的信号传输范围内;
远程监控中心,与所述表箱监控器无线信号连接;
移动终端,分别与所述表箱监控器和所述远程监控中心无线信号连接。
[0005] 作为优选的技术方案,所述表箱监控器设有电流监测模块,当电表箱输入电流异常时,所述表箱监控器通过所述无线通信模块传送信息至所述远程监控中心。
[0006] 作为对上述技术方案的改进,所述无线通信模块包括GPRS通信模块,所述表箱监控器与所述远程监控中心通过GPRS信号无线连接。
[0007] 作为对上述技术方案的改进,所述无线通信模块包括蓝牙通信模块,所述表箱监控器与所述移动终端通过蓝牙信号无线连接。
[0008] 作为对上述技术方案的改进,所述表箱监控器设有用电采集模块,所述用电采集模块通过RS485接口与所述电表箱内电表连接;所述远程监控中心和/或所述移动终端设有用电分析模块,所述远程监控中心和所述移动终端通过互联网信息互联。
[0009] 本发明通过采用上述技术方案,具有以下有益效果:通过所述NFC监测模块、NFC电子标签和钥匙电子保管装置,利用NFC近场通信实现电表箱钥匙的规范存放和电表箱门状态的可靠监测,管理科学、安全便捷;通过所述电流监测模块和用电采集模块,及时发现用电安全隐患,保障客户用电安全;能够实时上报电表箱报警事件,从而提高电表箱安全管理水平。
附图说明
[0010]
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:
图1是本发明电表箱智能管理系统的结构示意图;
图2是本发明电表箱智能管理系统的工作原理示意图;
图中:100-表箱监控器;101-主控单元;102- NFC监测模块;103- GPRS通信模块;104-蓝牙通信模块;105_触发开关;106-电源;107-电流监测模块;108_用电采集模块;200-钥匙电子保管装置;201_保管箱;202-电磁锁;300- NFC电子标签;301_钥匙标签;302-门标签;400_远程监控中心;500_移动终端;600_表箱电表群。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图和实施例,进一步阐述本发明。
[0012] 如图1和图2所示,电表箱智能管理系统,包括:
表箱监控器100,部署在电表箱,所述表箱监控器100设有主控单元10UNFC监测模块102、GPRS通信模块103、蓝牙通信模块104、电流监测模块107、用电采集模块108、触发开关105,所述主控单元101连接有电源106,所述触发开关105连接所述电源106 ;主控单元101为单片机,可以采用常用型号的单片机,如MCS-51系列、MCS-96系列、PIC系列、AVR系列、ARM7/9系列等,在此不再赘述。
[0013] 钥匙电子保管装置200,包括用于存储钥匙的保管箱201,所述保管箱201设于所述NFC监测模块102的信号传输范围内,与NFC监测模块102的距离最好在8cm内;所述保管箱201设有用于开启和闭合箱体的电磁锁202,所述电磁锁202的工作电源与所述触发开关105连接;
NFC电子标签300,包括钥匙标签301和门标签302 ;所述钥匙标签301贴于所述钥匙上,所述门标签302贴于所述电表箱的门上,当电表箱的门关闭时,所述门标签302处于所述NFC监测模块102的信号传输范围内,最好在5cm内;利用所述NFC监测模块102在1cm距离内,能通过电磁波为NFC电子标签提供工作能量并与NFC电子标签可靠通信的特征,NFC监测模块102实时监测NFC电子标签300是否存在,判断电表箱门和钥匙的位置是否超界,从而实现钥匙归位管理和电表箱门状态监测。当NFC监测模块102监测到钥匙没有归位或表箱门非法打开时,表箱监控器100及时传送报警事件到管理平台。
[0014] 远程监控中心400,通过GPRS信号与多个台区的所述表箱监控器100无线连接; 移动终端500,所述移动终端500与所述表箱监控器100通过蓝牙信号无线连接;所述移动终端500和所述远程监控中心400通过互联网互联,传输采集信息。巡检员手持移动终端500,通过蓝牙信号传送开启指令到表箱监控器100,主控单元101验证开启权限正确时,控制触发开关105导通电源供电磁锁202工作,保管箱201门自动打开,保管箱201可以用小抽屉;钥匙归位时,NFC监测模块102监测到张贴在钥匙上的钥匙标签301,主控单元101控制触发开关105关闭电源,保管箱201门自动关闭。表箱监控器100把开锁权限的验证结果、表箱门状态、钥匙归位等信息传送到远程监控中心400,远程监控中心400对信息进行分析、判断,生成并保存记录,记录包括巡检员到场记录、表箱门非法打开、钥匙没有归位中的一条或多条。巡检员到场记录为考核人员工作提供科学依据,增值实现电子巡更功能。所述开启权限,是指钥匙电子保管装置200的打开权限,具有动态性、随机性、可溯源等特征,开启权限由固定的人员编码+随机码组成,远程监控中心根据实际需求动态生成,授权到移动终端500并同步到表箱监控器100,人员编码保证开启权限的可溯源。
[0015] 本实施例中,所述表箱监控器100设有电流监测模块107,电流监测模块107包括非接触式霍尔电流传感器、AD模数转换电路,具有非接触电流的监测特征。根据安培定律,在载流导体周围会产生正比于该电流的磁场,利用霍尔器件测量这一磁场,实现非接触电流检测,通过模数转换电路对电表箱输入电流进行实时监测,当电表箱输入电流异常时,表箱监控器100向远程监控中心400传送表箱输入电流异常报警事件。
[0016] 本实施例中,所述表箱监控器100设有用电采集模块108,所述远程监控中心400和所述移动终端500分别设有用电分析模块。所述用电采集模块108通过RS485接口与电表箱内多有的电表连接,即表箱电表群600,自动定时采集电表的用电数据并保存,为用电分析模块提供基础数据,可以通过交互查询方式查询指定电表的用电数据。当电表用电异常时,表箱监控器100及时向远程监控中心400传送报警事件。所述的电表用电异常包括如下多种情况:电表连续没有用电,可能存在窃电情况,巡检员现场稽查;电表每天出现间断的超负荷用电,可能存在用电设备漏电、老化增大启动电流的安全隐患,巡检员咨询客户查明原因,帮助客户尽快消除安全隐患;电表每天出现持续的高于正常线损用电,可能存在线路漏电、老化的安全隐患,巡检员咨询客户查明原因,帮助客户尽快消除安全隐患;电表每天出现持续的超负荷用电,可能存在用电设备漏电、老化增大功耗、新增用电设备的安全隐患,巡检员咨询客户查明原因,帮助客户尽快消除安全隐患。采集监测电表用电异常,防止电力能源被非法窃取,帮助客户节约、安全用电。
[0017] 所述用电分析模块设有每日用电负荷分析单元、时段用电分析单元、用电趋势分析单元和阶梯用电分析单元。每日用电负荷分析单元,帮助客户了解用电设备的功耗情况,为用户调整、更换用电设备提供参考,通过使用节能型用电设备,实现节约用电;时段用电分析单元,分析客户每日不同时段的用电比例,使用户能及时清晰地了解一天24小时中不同电价时段的用电比例,帮助客户科学用电,经济用电;用电趋势分析单元和阶梯用电分析单元,分析客户用电趋势,使客户能及时地了解当月阶梯用电情况和趋势,有助于提高用户节约用电水平,控制用电量。
[0018] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.电表箱智能管理系统,其特征在于,包括: 表箱监控器,所述表箱监控器设有主控单元、NFC监测模块、无线通信模块、触发开关,所述主控单元连接有电源,所述触发开关连接所述电源; 钥匙电子保管装置,包括用于存储钥匙的保管箱,所述保管箱设于所述NFC监测模块的信号传输范围内;所述保管箱设有用于开启和闭合箱体的电磁锁,所述电磁锁与所述触发开关连接; NFC电子标签,包括钥匙标签和门标签;所述钥匙标签贴于所述钥匙上,所述门标签贴于所述电表箱的门上;当电表箱的门关闭时,所述门标签处于所述NFC监测模块的信号传输范围内; 远程监控中心,与所述表箱监控器无线信号连接; 移动终端,分别与所述表箱监控器和所述远程监控中心无线信号连接。
2.如权利要求1所述的电表箱智能管理系统,其特征在于:所述表箱监控器设有电流监测模块,当电表箱输入电流异常时,所述表箱监控器通过所述无线通信模块传送信息至所述远程监控中心。
3.如权利要求1所述的电表箱智能管理系统,其特征在于:所述无线通信模块包括GPRS通信模块,所述表箱监控器与所述远程监控中心通过GPRS信号无线连接。
4.如权利要求1所述的电表箱智能管理系统,其特征在于:所述无线通信模块包括蓝牙通信模块,所述表箱监控器与所述移动终端通过蓝牙信号无线连接。
5.如权利要求4所述的电表箱智能管理系统,其特征在于:所述表箱监控器设有用电采集模块,所述用电采集模块通过RS485接口与所述电表箱内电表连接;所述远程监控中心和/或所述移动终端设有用电分析模块,所述远程监控中心和所述移动终端通过互联网信息互联。
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