CN110911245A - 一种近场控制远程传输的电能表智能断路器 - Google Patents

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林苏煌
方桂荣
陈江锋
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Abstract

本发明实施例公开了一种近场控制远程传输的电能表智能断路器，包括中央处理器；电闸控制装置包括传动机构和开闭驱动装置，传动机构与电闸传动连接，开闭驱动装置驱动传动机构运动使电闸合闸或开闸，开闭驱动装置与中央处理器电连接；电信息监测模块用于监测入户电路的电压、电流，电信息监测模块与中央处理器电连接；环境信息监测模块包括温度传感器、烟雾传感器、燃气传感器，环境信息监测模块与中央处理器电连接；近场通信模块通过蓝牙接收和发送信息，远近场信模块与中央处理器电连接，近场通信模块还与远程通信模块蓝牙配对连接。本发明可以远程控制断路器的开闭，并且能够监测环境变化，进而确保远程控制合闸时不会带来安全隐患。

Description

一种近场控制远程传输的电能表智能断路器
技术领域
本发明涉及断路器领域，特别涉及一种近场控制远程传输的电能表智能断路器。
背景技术
现有的预付费电能表大多带有欠费自动断路和电路保护自动断路的功能，但断路后却不能合闸，需要人工到现场手动合闸，为了方便控制电路的开闭，市面上出现了一种断路器用于自动控制电闸的开闭，如公告号为CN206292918U的专利，这种断路器功能单一，只能依赖于电能表的付费信号进行合闸，如因为欠费而断闸时，用户完成充值后能够实现自动合闸，但在因电路保护而断闸，如因超负荷、短路等情况而断闸时，仍需人工到现场手动合闸，不方便且不安全。
因此催生了一些远程控制的断路器，可以远程遥控断路器进行合闸，但现有的远程控制断路器不够智能，不能根据断路器现场的情况判断是否应该合闸，当环境变化至可能影响安全时，其仍然会依赖于电能表的付费信号、或是远程传输的合闸信号而进行合闸，存在安全隐患，特别是如燃气泄露时，断路器如果由于付费信号而突然合闸极大可能产生电路火花而引发火灾。并且，用于远程传输的联网模块存在成本、功耗和发热均较大的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种近场控制远程传输的电能表智能断路器，可以远程控制断路器的开闭，并且能够监测环境变化，进而确保远程控制合闸时不会带来安全隐患，并且，通过一个远程模块即可连接多个断路器，降低了远程传输的成本、功耗和发热。
为达到上述目的，本发明公开了一种近场控制远程传输的电能表智能断路器，包括：
中央处理器；
电闸控制装置，所述电闸控制装置包括传动机构和开闭驱动装置，所述传动机构与电闸传动连接，所述开闭驱动装置驱动所述传动机构运动使所述电闸合闸或开闸，所述开闭驱动装置与所述中央处理器电连接；
电信息监测模块，所述电信息监测模块用于监测入户电路的电压、电流，所述电信息监测模块与所述中央处理器电连接；
环境信息监测模块，所述环境信息监测模块包括温度传感器、烟雾传感器、燃气传感器，所述环境信息监测模块与所述中央处理器电连接；
近场通信模块，所述近场通信模块用于在中近距离接收和发送信息，所述近场信模块与所述中央处理器电连接；
远程通信模块，所述远程通信模块包括GSM模块，所述远程通信模块与所述近场通信模块无线通信连接。
优选的，还包括发声装置，所述发声装置与所述中央处理器电连接。
优选的，所述发声装置包括蜂鸣器。
优选的，所述近场通信模块包括LoRa模块、ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块和红外模块中的至少一种。
优选的，所述远程通信模块还包括LoRa模块、ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块和红外模块中的至少一种。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
远程通信模块从网络接收开闸、合闸等指令，指令通过经常通信模块发送至中央处理器，再由中央处理器控制开闭驱动装置驱动电闸开闸或合闸，实现了远程控制。
设置有近场通信模块，再通过近场通信模块与远程通信模块通信连接，使得多个断路器可以共用共联一个远程通信模块，既实现了多个断路器的联网远程控制，更加便捷安全，又无需增加很多成本、功耗或发热。
电信息监测模块与电闸后端的入户电路电连接，可以对入户电路电量信息进行统计，并通过远程通信装置时刻发送至云端服务器或用户手机进行存储，进而可以对每时每刻的用电量进行统计和展示，相比电能表只能看总用电量的情况更加直观。
电信息监测模块与电闸前端的输电电路电连接，可以实时获得电流、电压参数并发送至中央处理器，在中央处理器收到合闸指令时，若电流电压参数过大，则不执行合闸指令，避免了合闸时由于电压电流过大产生火花或损坏家用电器等不安全情况。
设置有环境监测信息模块，用于监测环境的温度、烟雾、燃气浓度等，在监测环境不安全如燃气浓度过高时，中央处理器控制驱动装置驱动断开电闸，并且在收到合闸指令时，能够预先监测燃气浓度是否过高，在过高时不执行合闸指令，从而降低安全隐患。
远程通信模块采用GSM模块，当环境监测信息模块、电信息监测模块发送异常信号到中央处理器时，中央处理器可通过近场通信模块控制远程通信模块发送警告短信、拨打警告电话或直接报警。
附图说明
图1为本发明实施例整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1的附图对本发明作进一步地详细描述。
参照图1所示，一种近场控制远程传输的电能表智能断路器，包括中央处理器4、电闸控制装置、近场通信模块7、电信息监测模块8、环境信息监测模块6和发声装置5。
电闸控制装置包括传动机构21和开闭驱动装置22，输电线路上设置有电闸1，传动机构21的一端与电闸1连接，传动机构21的另一端与开闭驱动装置22连接，开闭驱动装置22优选采用电机，传动机构21优选采用曲柄摇杆机构，如：当电闸1为刀闸时，在刀闸作为摇杆与连杆的一端转动连接，在电机的转轴上固接一曲柄并与连杆的另一端转动连接，使得电机转动联动曲柄转动时，带动连杆做平面复合运动从而联动刀闸摆动进行合闸或开闸。开闭驱动装置22与中央处理器4电连接，开闭驱动装置22接收中央处理器4的开、关信号驱动电闸1的开闭，并在动作完成后反馈信号至中央处理器4，使中央处理器4知晓电闸1的开闭状态。
降压整流电路3与电闸1前端的输电线路电连接进行取电、降压、整流，并对中央处理器4、开闭驱动装置22、远程通信模块7、电信息监测模块8、环境信息监测模块6和发声装置5进行供电。
电信息监测模块8与电闸1后端的输电线路电连接，对入户的电压、电流进行监测。电信息监测模块8与中央处理器4电连接，电信息监测模块时刻将电压、电流的数值信号发送至中央处理器4。电信息监测模块8优选采用上海涌纬自控成套设备有限公司出产的型号为YWD-I(U)的电量变送器。
环境监测模块6与中央处理器4电连接，环境监测模块6包括温度传感器、烟雾传感器、燃气传感器，环境监测模块6将温度、烟雾浓度、燃气浓度的数值信号发送至中央处理器4。环境监测模块6优选采用郑州炜盛电子科技有限公司出产的型号为GM-402B的MEMS可燃气体传感器用于监测燃气浓度、型号为ZS05的温湿度传感器用于监测温度、型号为GM-202B的MEMS烟雾气体传感器用于监测烟雾浓度。
近场通信模块7与中央处理器4电连接，近场通信模块7将经中央处理器4处理的电压数值信息、电流数值信息、温度数值信息、烟雾浓度数值信息、燃气浓度数值信息发送至远程通信模块9；近场通信模块7还从远程通信模块9接收开闸、合闸的指令信号并发送至中央处理器4。近场通信模块7可采用LoRa模块、ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块和红外模块中的至少一种，LoRa模块可采用深圳市思为无线科技有限公司出产的型号为LoRa610PRO的100mWLoRa无线组网数传收发模块，ZigBee模块可采用深圳市信驰达科技有限公司出产的型号为STR-CC2530-1338A的ZigBee模块，本实施例近场通信模块7优选采用蓝牙模块，蓝牙模块采用型号为HC05的蓝牙模组。相近设置的多个断路器与同一个远程通信模块9蓝牙配对连接。
远程通信模块9与近场通信模块7蓝牙配对连接，远程通信模块9将近场通信模块7发来的信息通过网络信号的形式发送至云端服务器进行存储统计；远程通信模块9还从云端服务器接收开闸、合闸的指令信号并发送至近场通信模块7。远程通信模块9采用芯讯通无线科技有限公司出产的型号为SIM808的GSM+蓝牙二合一模块。
中央处理器4根据近场通信模块7发来的开闸、合闸指令，控制开闭驱动装置22驱动电闸1开闸或合闸。当环境监测模块6发至中央处理器4的温度、烟雾浓度、燃气浓度的数值信号异常过高时，中央处理器4控制开闭驱动装置22驱动电闸1开闸，且环境监测模块6发送的信号优先级优于近场通信模块7发送的信号，即当环境监测模块6发送的环境参数异常时，中央处理器4即使收到近场通信模块7发送的合闸指令也不会控制合闸，确保环境异常时电闸1不会突然合闸。中央处理器4优选采用PIC16C系列单片机。
发声装置5与中央处理器4电连接，当中央处理器4接收到环境监测模块6发出的环境信息参数异常时，中央处理器4发送发声信号至发声装置5使发声装置5发声报警，发声装置5优选采用蜂鸣器。
用户可以通过手机APP从云端服务器查看自己的用电情况，并发送开闸或合闸指令，更加方便安全。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种近场控制远程传输的电能表智能断路器，其特征在于，包括：
中央处理器；
电闸控制装置，所述电闸控制装置包括传动机构和开闭驱动装置，所述传动机构与电闸传动连接，所述开闭驱动装置驱动所述传动机构运动使所述电闸合闸或开闸，所述开闭驱动装置与所述中央处理器电连接；
电信息监测模块，所述电信息监测模块分别与电闸两端的电路电连接，所述电信息监测模块用于分别监测电闸两端的电压、电流，所述电信息监测模块与所述中央处理器电连接；
环境信息监测模块，所述环境信息监测模块包括温度传感器、烟雾传感器、燃气传感器，所述环境信息监测模块与所述中央处理器电连接；
近场通信模块，所述近场通信模块用于在中近距离接收和发送信息，所述近场信模块与所述中央处理器电连接；
远程通信模块，所述远程通信模块包括GSM模块，所述远程通信模块与所述近场通信模块无线通信连接。
2.根据权利要求1所述的近场控制远程传输的电能表智能断路器，其特征在于，还包括发声装置，所述发声装置与所述中央处理器电连接。
3.根据权利要求2所述的近场控制远程传输的电能表智能断路器，其特征在于，所述发声装置包括蜂鸣器。
4.根据权利要求1－3任一项所述的近场控制远程传输的电能表智能断路器，其特征在于，所述近场通信模块包括LoRa模块、ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块和红外模块中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的近场控制远程传输的电能表智能断路器，其特征在于，所述远程通信模块还包括LoRa模块、ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块和红外模块中的至少一种。
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CN111751588A (zh) * 2020-06-18 2020-10-09 浙江巨磁智能技术有限公司 一种用于表上开关自动配对方法

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