CN110007186A - 一种漏电检测远程报警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漏电检测远程报警装置，包括电源模块、电源监测模块、唤醒电路、漏电检测模块、数据分析MCU模块和NB‑IoT模块，NB‑IoT模块与云服务平台通信。还公开了一种漏电检测远程报警方法，包括漏电检测探头检测到漏电电压时，漏电检测模块通过唤醒电路唤醒数据分析MCU模块；数据分析MCU模块采集漏电检测模块中的漏电数据，采样分析后若需要上报则唤醒NB‑IoT模块，由NB‑IoT模块向云服务平台传输数据；云服务平台分析后决定是否发出报警。本发明解决了漏电位置的定点检测问题，直接对可能发生漏电的点位进行探测，而不重点关注漏电源头，准确、高效的进行被监测点位的漏电检测和实时报警数据上传。

Description

一种漏电检测远程报警装置及方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种基于三电极方式探测物体上是否有漏电的低功耗广域网漏电报警装置。

背景技术

随着经济社会的发展，各类在公共场所的用电设备日益增多，其漏电风险也在日趋扩大。近年来，因路灯、广告牌等用电设施漏电导致的人员伤亡事件频发，造成了巨大的财产损失和危及人身安全。该类用电设施的漏电隐患和风险，已经引起了各级管理部门的高度重视，迫切需要切实有效的监测手段以防患于未然。

目前对漏电的检测多着眼于线路漏电，通过检测线路上的异常电流来判断是否有漏电风险，而在无法在某一点上判断是否有漏电发生。实际上在某一点位上的漏电源头可能是多样化和复杂的，无论是那一个漏电源头导致的漏电都可能会造成不可挽回的损失，而基于线路的异常电流检测存在误报率较高和无法精准判断漏电点位的致命缺陷。

发明内容

本发明旨在设计一种针对漏电点位进行实时探测并分析、采用低功耗广域网进行数据上传、无需交流供电、可实现快速安装的用电设备漏电监测装置。

本发明所配属的系统软件平台可对上传的漏电探测数据进行处理，形成各种智能化应用和各类应急处置预案。

一种漏电检测远程报警装置，包括电源模块、与所述电源模块连接的电源监测模块、唤醒电路、漏电检测模块和NB-IoT模块，所述NB-IoT模块与云服务平台通信连接，所述唤醒电路连接数据分析MCU模块，所述数据分析MCU模块分别与所述NB-IoT模块和漏电检测模块连接，所述漏电检测模块连接有用于检测电压的漏电检测探头，当所述漏电检测探头检测到有电压时，传输信号至漏电检测模块，漏电检测模块通过唤醒电路主动唤醒数据分析MCU模块，数据分析MCU模块被唤醒后主动采集漏电检测模块的漏电数据，并进行采样分析，如果达到上报标准则唤醒NB-IoT模块并通过NB-IoT模块将数据上报至云服务平台进行分析及报警。

进一步地，所述漏电检测探头采用三电极，所述三电极中的三个探测电极间形成等边三角形，三个探测电极两两之间的距离不小于3cm。

进一步地，所述数据分析MCU模块经过三电极的三个方向上的多次采样分析后再决定是否上报。

一种漏电检测远程报警方法，包括：

步骤S100：漏电检测探头检测到漏电电压时，传递至漏电检测模块，漏电检测模块通过唤醒电路唤醒数据分析MCU模块；

步骤S200：数据分析MCU模块采集漏电检测模块中的漏电数据，并进行多次采样分析后，与基准值进行比较，如果没有超过基准值，则放弃上报，否则，则唤醒NB-IoT模块，由NB-IoT模块向云服务平台传输数据；

步骤S300：云服务平台进行数据分析后确定是否发出报警。

本发明可改变以探测线路漏电方式所带来各种问题，采取将本发明装置固定安装于可能发生漏电的点位，进行该点位的全天候漏电探测，极大提高漏电探测的准确性和可靠性，实时上报报警信息供管理部门决策，可有效提高工作效率和建立快速响应机制。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)前置分析算法：通过三方向多次电压采样与阀值(门限值)的对比分析，变化达到稳态才与上报阀值对比决定是否上报，其上报阀值可调节。

(2)低功耗设计：本发明装置采用电池供电，方便快捷安装；通过休眠和唤醒机制，只在检测到漏电时才通过唤醒电路唤醒本装置开始工作，大部分时间处于休眠状态，极大降低了装置的功耗，从而实现内置较小容量电池供电。

(3)三电极漏电检测探头设计：三电极处于同一平面并成等边三角形，可探测任意方向上的漏电情况，消除了因任意两电极处于等电位而无法探测的问题。

(4)电源监测设计：可自动上报电源特性数据，使在电池供电情况下，云端服务器可实时监测本发明装置的电源情况。

(5)无线传输模块双天线设计：这种设计可实现相同阻抗的两根天线可同时工作，也可以单独工作，免去了多种天线切换使用的问题，具体在本装置上表同为可同时使用内置天线和外置天线，也可只使用内置天线。

(6)直接探测物体导电设计：将本发明装置预装于各类具有导电性能的监测点位，可进行实时准确的漏电检测，上报漏电风险报警，本发明装置适用范围广，适用于任何具有导电特性的被监测体。

(7)智能电压分析算法设计：采集电压的采样采用AD直接采样方法，并使用内部比较参考电压进行实际电压值转换，通过多次采样(每次采样间隔1秒，至少10次以上)分析，再与上一次上传的数据作比较，以确定是否需要上传此次的报警信息。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的装置安装示意图；

图3为本发明的漏电探测逻辑电路图；

图4为本发明的数据传输的逻辑结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种漏电检测远程报警装置，包括电源模块、与所述电源模块连接的电源监测模块、唤醒电路、漏电检测模块和NB-IoT模块，所述NB-IoT模块与云服务平台通信连接，所述唤醒电路连接数据分析MCU模块，所述数据分析MCU模块分别与所述NB-IoT模块和漏电检测模块连接，所述漏电检测模块连接有用于检测电压的漏电检测探头头，，当所述漏电检测探头检测到有电压时，传输信号至漏电检测模块，漏电检测模块通过唤醒电路主动唤醒数据分析MCU模块，数据分析MCU模块被唤醒后主动采集漏电检测模块的漏电数据，并进行采样分析，如果达到上报标准则唤醒NB-IoT模块并通过NB-IoT模块将数据上报至云服务平台进行分析及报警。

进一步地，所述漏电检测探头采用三电极，所述三电极中的三个探测电极间形成等边三角形，三个探测电极两两之间的距离不小于3cm。

进一步地，所述数据分析MCU模块经过三电极的三个方向上的多次采样分析后再决定是否上报。

实施例2：

一种漏电检测远程报警方法，包括：

步骤S100：漏电检测探头检测到漏电电压时，传递至漏电检测模块，漏电检测模块通过唤醒电路唤醒数据分析MCU模块；

步骤S200：数据分析MCU模块采集漏电检测模块中的漏电数据，并进行多次采样分析后，与基准值进行比较，如果没有超过基准值，则放弃上报，否则，则唤醒NB-IoT模块，由NB-IoT模块向云服务平台传输数据；

步骤S300：云服务平台进行数据分析后确定是否发出报警。

实施例3：

结合附图2所示，一种漏电检测远程报警装置由于采用了内置电池供电，并且采用了双天线设计，安装简单快捷，在需要监测的地方根据需要确定是否需要外接天线，将本装置配套的漏电检测探头三个电极与被探测物体保持良好的接触，另一端与本装置的漏电探头接口连接，如需要外接天线侧直接上配套的外置天线，然后打开本装置上的电源即可完成安装。

结合附图3所示，漏电检测探头通过三电极探测漏电状态，将信号送入AC光偶芯片形成电路隔离，AC光偶芯片隔离转换后分两路，一路经唤醒电路用于唤醒处于休眠状态的数据分析MCU模块工作，一路经A/D转换电路送入MCU进行采样分析。

结合附图4所示，当数据分析MCU模块被唤醒以后，执行智能分析算法，经过多次采样电压值进行比较，电压值变化达到上传标准后，由数据分析MCU模块唤醒NB-IoT模块，通过NB-IoT模块上传数据到云服务平台，由云服务平台对上传的电压值进行二次分析处理，形成智能报警。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (4)

1.一种漏电检测远程报警装置，其特征在于，包括电源模块、与所述电源模块连接的电源监测模块、唤醒电路、漏电检测模块和NB-IoT模块，所述NB-IoT模块与云服务平台通信连接，所述唤醒电路连接数据分析MCU模块，所述数据分析MCU模块分别与所述NB-IoT模块和漏电检测模块连接，所述漏电检测模块连接有用于检测电压的漏电检测探头，当所述漏电检测探头检测到有电压时，传输信号至漏电检测模块，漏电检测模块通过唤醒电路主动唤醒数据分析MCU模块，数据分析MCU模块被唤醒后主动采集漏电检测模块的漏电数据，并进行采样分析，如果达到上报标准则唤醒NB-IoT模块并通过NB-IoT模块将数据上报至云服务平台进行分析及报警。

2.如权利要求1所述的一种漏电检测远程报警装置，其特征在于，所述漏电检测探头采用三电极，所述三电极中的三个探测电极间形成等边三角形，三个探测电极两两之间的距离不小于3cm。

3.如权利要求2所述的一种漏电检测远程报警装置，其特征在于，所述数据分析MCU模块经过三电极的三个方向上的多次采样分析后再决定是否上报。

4.一种漏电检测远程报警方法，其特征在于，包括：

步骤S100：漏电检测探头检测到漏电电压时，传递至漏电检测模块，漏电检测模块通过唤醒电路唤醒数据分析MCU模块；

步骤S200：数据分析MCU模块采集漏电检测模块中的漏电数据，并进行多次采样分析后，与基准值进行比较，如果没有超过基准值，则放弃上报，否则，则唤醒NB-IoT模块，由NB-IoT模块向云服务平台传输数据；

步骤S300：云服务平台进行数据分析后确定是否发出报警。