CN111220845A - 一种带电气火灾监控功能的电能表 - Google Patents

一种带电气火灾监控功能的电能表 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带电气火灾监控功能的电能表，包括：温度检测装置、计量器、剩余电流检测装置、微处理器及显示器；温度检测装置与微处理器连接，采样电气线路温度，发送温度信号至微处理器；剩余电流检测装置与计量器连接，采样电气线路剩余电流，发送剩余电流信号至计量器；计量器与微处理器连接，采样电气线路电流及电压，计量电能，发送电流信号、电压信号及剩余电流信号至微处理器；微处理器与显示器连接，发送温度信号、电流信号、电压信号至显示器。本发明具有可检测电气线路温度，可检测电气线路剩余电流，防止电气火灾发生的优点。

Description

一种带电气火灾监控功能的电能表
技术领域
本发明涉及电能表技术领域，尤其涉及一种带电气火灾监控功能的电能表。
背景技术
电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。随着我国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，不同时间用电量不均衡的现象也日益严重。为缓解我国日趋尖锐的电力供需矛盾，调节负荷曲线，改善用电量不均衡的现象，对电能的准确计量和对电网运行状态的自动监控包括对用户违章用电的监控就成为一个必须解决的迫切问题。
现有的电能表往往只具有测量电参数和计量电能量的功能，存在以下缺陷：
1.电能表无法获取电气线路的温度情况，当电气线路环境温度过高时，易发生高温隐患，导致电力线路所连接的用电设备烧毁事故；
2.电气线路无法获取剩余电流值，不具备剩余电流保护功能，不利于接地故障检测，无法控制或减少线损，导致电气火灾的发生。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明主要解决现有技术中电能表不具备温度检测及剩余电流检测的问题，提供一种带电气火灾监控功能的电能表，本发明具有可检测电气线路温度，可检测电气线路剩余电流，防止电气火灾发生的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
温度检测装置、计量器、剩余电流检测装置、微处理器及显示器；
温度检测装置，与微处理器连接，采样电气线路温度，发送温度信号至微处理器；
剩余电流检测装置，与计量器连接，采样电气线路剩余电流，发送剩余电流信号至计量器；
计量器，与微处理器连接，采样电气线路电流及电压，计量电能，发送电流信号、电压信号及剩余电流信号至微处理器；
微处理器，与显示器连接，发送温度信号、电流信号、电压信号至显示器。
可选地，所述电能表还包括：
位置检测装置，与微处理器连接，采样电能表的空间位置参数，发送空间位置参数至微处理器。
可选地，所述电能表还包括：
报警装置，与微处理器连接，当温度信号高于温度设定阈值和/或剩余电流信号高于剩余电流设定阈值时，所述微处理器发送报警信号至报警装置。可选地，所述注册信息包括物联网设备的设备身份信息、物联网设备的设备业务分类及物联网设备接入区块链网络的地址。
可选地，所述电能表还包括：
供电装置及继电器；
供电装置，所述供电装置包括二级供电设备，所述一级供电设备为市电供应设备，所述二级供电设备为蓄电池组，所述市电供应设备和蓄电池组与微处理器连接；
继电器，与微处理器及供电装置连接，当所述微处理器发送报警信号至报警装置时，所述继电器断开电气线路。
可选地，所述电能表还包括：
远程通信装置，与微处理器连接，接收微处理器发送的电流信号、电压信号、剩余电流信号、温度信号，向外发送所述电流信号、电压信号、剩余电流信号、温度信号；所述远程通信装置还用于，当所述微处理器发送报警信号至报警装置时，向外发送报警信号。
可选地，所述电能表还包括：
存储器，与微处理器连接，记录电气线路过压事件、欠压事件、过流事件、使用电量及负载曲线情况。
可选地，所述计量器包括：交流电压采样单元、交流电流采样单元及计量芯片；
交流电压采样单元，与计量芯片连接，采样电气线路电压，发送电压信号至计量芯片；
交流电流采样单元，与计量芯片连接，采样电气线路电流，发送电流信号至计量芯片；
计量芯片，与微处理器连接，计量电能、频率，发送电压信号、电流信号、频率信号至微处理器。
可选地，报警装置包括：LED指示灯及声音蜂鸣器，当微处理器发送报警信号至报警装置时，所述LED指示灯发出光电报警信号，所述声音蜂鸣器发出声音报警信号。
可选地，所述继电器为开关量输出继电器。
可选地，所述远程通信装置为NB-LOT无线通信模块或RS485通信模块。
本发明采用了以上技术方案，具有如下有益效果：
1.本发明提供一种带电气火灾监控功能的电能表，通过剩余电流检测装置采样电力线路中的剩余电流，并通过报警装置，当电气线路中的剩余电流高于剩余电流设定阈值时，发出声光报警信号，提供精确的接地故障检测，有效控制及减少线损，防止因此而引起的设备事故及电气火灾。
2.本发明通过温度检测装置采样电气线路的温度信号，并通过报警装置，当电气线路中的温度信号高于温度设定阈值时，发出声光报警信号，防止电气线路温度升高导致电气火灾。
3.本发明通过位置检测装置采样电能表的空间位置参数，记录电能表安装位置是否被移动。
4.本发明通过远程通信装置，对电能表的电能参数进行实时采集，通过微处理器判断是否发生过压、欠压、过流、出现恶性负载等事件，并通过报警装置向外发出声光报警信号，通过存储器记录电能表发生的故障及发生时间，便于追补因故障引起的电量损失和查找故障原因。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是带电气火灾监控功能的电能表的结构示意图
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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明做进一步的详细说明，应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例一：
图1是带电气火灾监控功能的电能表的结构示意图。
如图1所示，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种带电气火灾监控功能的电能表，包括：
温度检测装置、计量器、剩余电流检测装置、微处理器及显示器；温度检测装置与微处理器连接，采样电气线路温度，发送温度信号至微处理器；剩余电流检测装置与计量器连接，采样电气线路剩余电流，发送剩余电流信号至计量器；计量器与微处理器连接，采样电气线路电流及电压，计量电能，发送电流信号、电压信号及剩余电流信号至微处理器；微处理器与显示器连接，发送温度信号、电流信号、电压信号至显示器。
电能表还包括：位置检测装置与微处理器连接，采样电能表的空间位置参数，发送空间位置参数至微处理器。
具体地，本实施例中，位置检测装置采用LIS2DH12三轴加速度传感器，温度检测装置采用CWF4-103F3950F温度传感器。
电能表还包括：报警装置与微处理器连接，当温度信号高于温度设定阈值和/或剩余电流信号高于剩余电流设定阈值时，微处理器发送报警信号至报警装置。
具体地，本实施例通过剩余电流检测装置采样电力线路中的剩余电流，并通过报警装置，当电气线路中的剩余电流高于剩余电流设定阈值时，发出声光报警信号，提供精确的接地故障检测，有效控制及减少线损，防止因此而引起的设备事故及电气火灾；本实施例通过温度检测装置采样电气线路的温度信号，并通过报警装置，当电气线路中的温度信号高于温度设定阈值时，发出声光报警信号，防止电气线路温度升高导致电气火灾；本实施例通过位置检测装置采样电能表的空间位置参数，记录电能表安装位置是否被移动。
电能表还包括：供电装置及继电器；供电装置，供电装置包括二级供电设备，一级供电设备为市电供应设备，二级供电设备为蓄电池组，市电供应设备和蓄电池组与微处理器连接；继电器，与微处理器及供电装置连接，当微处理器发送报警信号至报警装置时，继电器断开电气线路。
具体地，本实施例中，蓄电池组采用锂锰纽扣电池。
电能表还包括：远程通信装置，与微处理器连接，接收微处理器发送的电流信号、电压信号、剩余电流信号、温度信号，向外发送电流信号、电压信号、剩余电流信号、温度信号；远程通信装置还用于，当微处理器发送报警信号至报警装置时，向外发送报警信号。
电能表还包括：存储器，与微处理器连接，记录电气线路过压事件、欠压事件、过流事件、使用电量及负载曲线情况。
具体地，本实施例存储器为EEPROM存储器、FLASH存储器中的一种或多种；本实施例通过远程通信装置，对电能表的电能参数进行实时采集，通过微处理器判断是否发生过压、欠压、过流、电能表被移动、出现恶性负载等事件，并通过报警装置向外发出声光报警信号，通过存储器记录电气线路过压事件、欠压事件、过流事件、使用电量、负载曲线情况及发生时间，对恶性负载情况事件进行记录，便于追补因故障引起的电量损失和查找故障原因
计量器包括：交流电压采样单元、交流电流采样单元及计量芯片；交流电压采样单元，与计量芯片连接，采样电气线路电压，发送电压信号至计量芯片；交流电流采样单元，与计量芯片连接，采样电气线路电流，发送电流信号至计量芯片；计量芯片，与微处理器连接，计量电能、频率，发送电压信号、电流信号、频率信号至微处理器。
报警装置包括：LED指示灯及声音蜂鸣器，当微处理器发送报警信号至报警装置时，LED指示灯发出光电报警信号，声音蜂鸣器发出声音报警信号。
继电器为开关量输出继电器。
远程通信装置为NB-LOT无线通信模块或RS485通信模块。
本实施例的电能表可以通过微处理器对剩余电流设定阈值、温度设定阈值及报警方式进行设定，或者由后台服务器设定剩余电流设定阈值、温度设定阈值及报警方式后通过远程通信装置发送至微处理器；剩余电流设定阈值、温度设定阈值及报警方式等参数值设定后保存在电能表的存储器中，若电气线路的剩余电流超过剩余电流设定阈值和/或温度超过温度设定阈值，则微处理器通过继电器向电气线路发出关断电路的控制指令。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
需要说明的是：
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，包括：
温度检测装置、计量器、剩余电流检测装置、微处理器及显示器；
温度检测装置，与微处理器连接，采样电气线路温度，发送温度信号至微处理器；
剩余电流检测装置，与计量器连接，采样电气线路剩余电流，发送剩余电流信号至计量器；
计量器，与微处理器连接，采样电气线路电流及电压，计量电能，发送电流信号、电压信号及剩余电流信号至微处理器；
微处理器，与显示器连接，发送温度信号、电流信号、电压信号至显示器。
2.根据权利要求1所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，还包括：
位置检测装置，与微处理器连接，采样电能表的空间位置参数，发送空间位置参数至微处理器。
3.根据权利要求2所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，还包括：
报警装置，与微处理器连接，当温度信号高于温度设定阈值和/或剩余电流信号高于剩余电流设定阈值时，所述微处理器发送报警信号至报警装置。
4.根据权利要求3所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，还包括：
供电装置及继电器；
供电装置，所述供电装置包括二级供电设备，所述一级供电设备为市电供应设备，所述二级供电设备为蓄电池组，所述市电供应设备和蓄电池组与微处理器连接；
继电器，与微处理器及供电装置连接，当所述微处理器发送报警信号至报警装置时，所述继电器断开电气线路。
5.根据权利要求4所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，还包括：
远程通信装置，与微处理器连接，接收微处理器发送的电流信号、电压信号、剩余电流信号、温度信号，向外发送所述电流信号、电压信号、剩余电流信号、温度信号；所述远程通信装置还用于，当所述微处理器发送报警信号至报警装置时，向外发送报警信号。
6.根据权利要求5所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，还包括：
存储器，与微处理器连接，记录电气线路过压事件、欠压事件、过流事件、使用电量及负载曲线情况。
7.根据权利要求1所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，
所述计量器包括：交流电压采样单元、交流电流采样单元及计量芯片；
交流电压采样单元，与计量芯片连接，采样电气线路电压，发送电压信号至计量芯片；
交流电流采样单元，与计量芯片连接，采样电气线路电流，发送电流信号至计量芯片；
计量芯片，与微处理器连接，计量电能、频率，发送电压信号、电流信号、频率信号至微处理器。
8.根据权利要求3所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，
报警装置包括：LED指示灯及声音蜂鸣器，当微处理器发送报警信号至报警装置时，所述LED指示灯发出光电报警信号，所述声音蜂鸣器发出声音报警信号。
9.根据权利要求4所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，
所述继电器为开关量输出继电器。
10.根据权利要求5所述的一种带电气火灾监控功能的电能表，其特征在于，
所述远程通信装置为NB-LOT无线通信模块或RS485通信模块。
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