CN114020076A - 一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱，包括箱体、门板、挡板、检测模块、风机、电动风阀、控制器和网络通讯模块，门板与箱体转动连接，挡板设置在箱体内部，并将箱体内部空间分隔为多个腔体，检测模块分布在一个或多个腔体内，并与控制器电连接；风机、电动风阀和网络通讯模块均与控制器电连接，风机设置在箱体上，其用于向箱体内部鼓风，至少存在一个电动风阀设置在箱体上，其用于调节箱体的出风口，控制器通过与其连接的网络通讯模块与远程服务器进行通信。本发明提供的基于泛在电力物联网的智能温控表箱实现了表箱的监控，自动进行温湿度过高时的控制，提升了使用可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电网配电设备技术领域，特别涉及一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱。
背景技术
泛在电力物联网是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。
实际研发过程中，泛在电力物联网应该侧重于电力需求供给侧，旨在利用先进的信息通信技术，更好地满足用户对能源的多种需求。在泛在电力物联网中，表箱是比较贴近用户活动范围的重要环节，现有技术中，多注重对电表内信息的采集，但是却缺乏对异常情况的处理，比如温度和湿度过高时，表箱自身难以处理，只能报警后人工进行开箱散热、除湿，大大降低了使用的体验。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱，所述技术方案如下：
本发明提供了一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱，包括箱体、门板、挡板、检测模块、风机、电动风阀、控制器和网络通讯模块，所述门板与所述箱体转动连接，所述挡板设置在所述箱体内部，并将所述箱体内部空间分隔为多个腔体，所述检测模块分布在一个或多个腔体内，并与所述控制器电连接，所述检测模块至少能够进行温度检测、湿度检测、烟感检测、电流检测和电压检测中的一种或者多种，所述检测模块将其检测到的数值作为目标检测数据发送给所述控制器；所述风机、电动风阀和网络通讯模块均与所述控制器电连接，所述风机设置在所述箱体上，其用于向所述箱体内部鼓风，至少存在一个电动风阀设置在所述箱体上，其用于调节所述箱体的出风口，所述控制器通过与其连接的网络通讯模块与远程服务器进行通信；所述智能温控表箱调节温度包括以下步骤：
S1、所述检测模块采集相应腔体内的目标检测数据，并将其发送至所述控制器；
S2、所述控制器将所述目标检测数据反馈至所述远程服务器，并向所述远程服务器请求当前区域内与所述目标检测数据类型对应的安全限值；
S3、所述控制器判断所述腔体的目标检测数据是否超出所述安全限值，若是，则所述控制器开启相应的电动风阀和风机，使得该腔体内空气与外界空气产生对流进行降温，并执行S4，若否，则继续执行S1；
S4、所述控制器在设定时间段内判断所述腔体的目标检测数据是否一直超出所述安全限值，若是，则向所述远程服务器发送报警信号，若否，则继续执行S1；
S5、所述远程服务器接收所述报警信号后，通知相应的负责人员。
进一步地，对所述腔体进行标号区分，各个腔体内安装的设备信息预先存储至所述远程服务器中，所述报警信号包括超出安全限值的腔体的标号；
在步骤S5中，所述远程服务器根据该腔体的标号调取其安装的设备信息，并与该标号一起发送给维护人员。
进一步地，不同类型的目标检测数据对应的设定时间段相同或者不同；在步骤S3中，若同时出现两种及以上类型的目标检测数据超出相应的安全限值，则直接执行步骤S5。
进一步地，所述控制器将不同类型的目标检测数据进行两两融合，以形成多个新的目标检测数据，并通过判断新的目标检测数据是否超过相应的安全限值以进行调节。
进一步地，所述远程服务器将所述智能温控表箱所在区域内的其他温度正常的智能温控表箱反馈的目标检测数据取平均值，再乘以相应预设的安全系数，以得到不同类型目标检测数据对应的安全限值。
进一步地，所述挡板包括竖向挡板和横向挡板，所述竖向挡板竖向设置在所述箱体内，将所述箱体分隔为第一腔体和第二腔体，所述横向挡板横向设置在所述第二腔体内，将所述第二腔体分隔为第三腔体和第四腔体，所述第三腔体和第四腔体均在其对应的箱体外壁上设有通风口，所述电动风阀包括第一电动风阀、第二电动风阀和第三电动风阀，所述第一电动风阀和所述风机设置在所述第一腔体外壁上，所述第一电动风阀用于控制所述第一腔体与所述箱体外部的空气流通，所述第二电动风阀和第三电动风阀设置在所述竖向挡板上，所述第二电动风阀用于控制所述第一腔体与所述第三腔体之间的空气流通，所述第三电动风阀用于控制所述第一腔体与所述第四腔体之间的空气流通。
进一步地，在步骤S3中，所述控制器判断所述第一腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第一电动风阀；所述控制器判断所述第三腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第二电动风阀；所述控制器判断所述第四腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第三电动风阀。
进一步地，所述第一腔体用于安装开关，所述第三腔体用于安装电表，所述第四腔体用于安装断路器，所述开关、电表和断路器依次电连接。
进一步地，所述门板设有与所述电表对应的透明板，当所述门板处于关闭状态下，所述透明板与所述电表相对设置。
进一步地，所述门板上设有电子门锁、触控屏、指纹识别器和人脸识别器，所述电子门锁、触控屏、指纹识别器和人脸识别器均与所述控制器电连接；维护人员通过所述指纹识别器或人脸识别器进行身份验证，在身份验证通过后，维护人员拥有打开所述电子门锁的权限，通过所述触控屏打开所述电子门锁。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
a.利用外部自然新风实现箱体局部温度和湿度的降低，降低风险；
b.实现用电设备的远程监控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于泛在电力物联网的智能温控表箱关闭状态下的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的基于泛在电力物联网的智能温控表箱打开状态下的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的基于泛在电力物联网的智能温控表箱温度调节流程示意图。
其中，附图标记分别为：1-箱体，2-门板，3-触控屏，4-指纹识别器，5-人脸识别器，6-第四滤网，7-第一电动风阀，8-第一滤网，9-电子门锁，10-开关，11-第一腔体，12-竖向挡板，13-第三腔体，14-第四腔体，15-第二电动风阀，16-电表，17-横向挡板，18-第二滤网，19-网络通讯模块，20-第三滤网，21-控制器，22-断路器，23-第三电动风阀，24-风机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供了一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱，参见图1和图2，包括箱体1、门板2、挡板、检测模块、风机24、电动风阀、控制器21和网络通讯模块19，所述门板与所述箱体转动连接，例如其通过铰链安装在箱体的正面并进行密封，所述挡板设置在所述箱体内部，并将所述箱体内部空间分隔为多个腔体，所述检测模块分布在一个或多个腔体内，并与所述控制器电连接，所述检测模块包括温度检测模块、湿度检测模块、烟感检测模块、电流检测模块和电压检测模块，以能够分别进行温度检测、湿度检测、烟感检测、电流检测和电压检测，所述检测模块将其检测到的数值作为目标检测数据发送给所述控制器；所述风机、电动风阀和网络通讯模块均与所述控制器电连接，所述风机设置在所述箱体上，其用于向所述箱体内部鼓风，所述箱体外壁设置有与所述风机进气口对应的第一滤网8，至少存在一个电动风阀设置在所述箱体上，其用于调节所述箱体的出风口，所述控制器通过与其连接的网络通讯模块与远程服务器进行通信，可实现有线或者无线网络与远程服务器进行通讯，用户通过网络终端与远程服务器通讯，从而实现对控制器的远程控制和数据获取，实现用电设备的远程监控。控制器中含有微电脑，通过控制器在箱体中进行边缘计算和数据存储，实现箱体中各数据处理的实时性和快捷性，减少和压缩数据流，降低服务器和网络通讯的工作压力。
参见图3，所述智能温控表箱调节温度包括以下步骤：
S1、所述检测模块采集相应腔体内的目标检测数据，并将其发送至所述控制器；
S2、所述控制器将所述目标检测数据反馈至所述远程服务器，并向所述远程服务器请求当前区域内与所述目标检测数据类型对应的安全限值；
S3、所述控制器判断所述腔体的目标检测数据是否超出所述安全限值，若是，则所述控制器开启相应的电动风阀和风机，使得该腔体内空气与外界空气产生对流进行降温，并执行S4，若否，则继续执行S1；
其中，不同类型的目标检测数据对应的设定时间段可以相同，也可以不同，若同时出现两种及以上类型的目标检测数据超出相应的安全限值，则直接执行步骤S5。
S4、所述控制器在设定时间段内判断所述腔体的目标检测数据是否一直超出所述安全限值，若是，则向所述远程服务器发送报警信号，若否，则继续执行S1；
其中，所述远程服务器将所述智能温控表箱所在区域内的其他温度正常的智能温控表箱反馈的目标检测数据取平均值，再乘以相应预设的安全系数，以得到不同类型目标检测数据对应的安全限值，安全系数的取值范围包括但不限于1-1.5之间。需要说明的是，在该设定时间段内，所述检测模块也是一直在进行采集。
S5、所述远程服务器接收所述报警信号后，通知相应的负责人员。
其中，一开始还可以对所述腔体进行标号区分，各个腔体内安装的设备信息预先存储至所述远程服务器中。当所述报警信号包括超出安全限值的腔体的标号，所述远程服务器根据该腔体的标号调取其安装的设备信息，并与该标号一起发送给负责人员。
在本发明的一个实施例中，所述挡板包括竖向挡板12和横向挡板17，所述竖向挡板竖向设置在所述箱体内，将所述箱体分隔为第一腔体11和第二腔体，所述横向挡板横向设置在所述第二腔体内，将所述第二腔体分隔为第三腔体13和第四腔体14，所述第三腔体和第四腔体均在其对应的箱体外壁上设有通风口，箱体外壁设置有与第三腔体通风口对应的第二滤网18，以及与第四腔体通风口对应的第三滤网20，这几个腔体相互隔离，互不影响，有利于后续的温度和湿度的检测及高效控制，使用更加安全。其中，所述第一腔体用于安装开关10，所述第三腔体用于安装电表16，存放容量大，多个电表阵列分布在第三腔体中，并与控制器相连接进行信号传输。所述第四腔体用于安装断路器22，所述开关、电表和断路器依次电连接。通过线路将开关安装在进线与电表之间，进行总体的用电控制，紧急情况方便快速断电。电流检测模块和电压检测模块均与电表一一对应，以进行每个电表的电流和电压检测。第四腔体中设置有与电表一一对应的断路器，通过断路器外接用电设备，提升安全性。
所述温度检测模块、湿度检测模块、烟感检测模块均在第一腔体、第三腔体和第四腔体中都有设置，以使得各个腔体都有这几项的检测数据，如果检测的数据超标，则进行报警，反馈给用户。
所述电动风阀包括第一电动风阀7、第二电动风阀15和第三电动风阀23，控制器分别与风机、第一电动风阀、第二电动风阀以及第三电动风阀电性连接进行开闭控制，自动化程度高。所述第一电动风阀和所述风机设置在所述第一腔体外壁上，所述第一电动风阀用于控制所述第一腔体与所述箱体外部的空气流通，第一电动风阀常开时能够进行自然通风，其外端安装有第四滤网6，以进行空气的过滤。所述第二电动风阀和第三电动风阀设置在所述竖向挡板上，所述第二电动风阀用于控制所述第一腔体与所述第三腔体之间的空气流通，所述第三电动风阀用于控制所述第一腔体与所述第四腔体之间的空气流通。
所述控制器判断所述第一腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第一电动风阀；所述控制器判断所述第三腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第二电动风阀；所述控制器判断所述第四腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第三电动风阀。
例如，第一腔体中过热时，控制器关闭第二电动风阀以及第三电动风阀，开启风机，将新风引入第一腔体，并从第一电动风阀排出，进行强制通风散热。当第三腔体中过热或湿度较大时，关闭第一电动风阀7和第三电动风阀23，开启第二电动风阀和风机，将新风引入第三腔体，并从第二滤网排出，进行强制通风散热，或者降低湿度。其中温度或者湿度的限制值，可以人工设定，但由于天气的变化，也可以通过服务器对本地区进行多个表箱的平均温湿度进行计算，通过单个表箱内温湿度与平均温湿度进行对比，给出差值范围来判断某个表箱的温湿度异常情况。
在本发明的一个实施例中，所述控制器将不同类型的目标检测数据进行两两融合，以形成多个新的目标检测数据，并通过判断新的目标检测数据是否超过相应的安全限值以进行调节，以减少误判的概率。例如，利用将烟感值与湿度值的比值作为新的目标检测数据，若发现该目标检测数据一直表现过大，则存在较大火灾隐患；例如，将检测的电压值与对应的电流值的乘积作为新的目标检测数据，若发现该目标检测数据一直表现过大，则存在较大隐患。
在本发明的一个实施例中，所述门板上设有电子门锁9、触控屏3、指纹识别器4和人脸识别器5，所述电子门锁、触控屏、指纹识别器和人脸识别器均与所述控制器电连接，利用指纹识别器或人脸识别器进行身份验证，以方便用户和维护人员进行登陆，并赋予不同人群不同的权限，比如用户只能登陆和查看数据，而维护人员登陆后可以开启电子门锁，打开门板进行元器件的维护更换。具体地，维护人员通过所述指纹识别器或人脸识别器进行身份验证，在身份验证通过后，维护人员拥有打开所述电子门锁的权限，通过所述触控屏打开所述电子门锁。用户还可以通过触控屏进行数据的调取、通知的显示和广告的远程投放，进行表箱的综合利用，特别是利用广告进行创收，补贴表箱日常的运营。同时，所述门板设有与所述电表对应的透明板，当所述门板处于关闭状态下，所述透明板与所述电表相对设置，方便非工作人员查看电表数据，但没有打开表箱的的权限，减少用户私自打开表箱的风险，提升防盗安全性。
本发明提供的智能温控表箱通过检测模块进行各部的温度、湿度、烟感、电流和电压检测，发现异常进行报警，并在局部温度和湿度过高时开启风机及对应的风阀，进行强制通风，利用外部自然新风实现箱体局部温度和湿度的降低，无需人工进行现场处理，大大节省了人力，提升了用户满意度，而且用户通过网络终端和服务器，可以远程与控制器通讯，实现用电设备的远程监控，方便进行功能的扩展。而且，本发明提供的智能温控表箱还实现了表箱的监控，自动进行温湿度过高时的控制，提升了使用可靠性，操作简便，维护便利，还可以远程进行用电信息的查看，可扩展性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于泛在电力物联网的智能温控表箱，其特征在于，包括箱体、门板、挡板、检测模块、风机、电动风阀、控制器和网络通讯模块，所述门板与所述箱体转动连接，所述挡板设置在所述箱体内部，并将所述箱体内部空间分隔为多个腔体，所述检测模块分布在一个或多个腔体内，并与所述控制器电连接，所述检测模块至少能够进行温度检测、湿度检测、烟感检测、电流检测和电压检测中的一种或者多种，所述检测模块将其检测到的数值作为目标检测数据发送给所述控制器；所述风机、电动风阀和网络通讯模块均与所述控制器电连接，所述风机设置在所述箱体上，其用于向所述箱体内部鼓风，至少存在一个电动风阀设置在所述箱体上，其用于调节所述箱体的出风口，所述控制器通过与其连接的网络通讯模块与远程服务器进行通信；所述智能温控表箱调节温度包括以下步骤：
S1、所述检测模块采集相应腔体内的目标检测数据，并将其发送至所述控制器；
S2、所述控制器将所述目标检测数据反馈至所述远程服务器，并向所述远程服务器请求当前区域内与所述目标检测数据类型对应的安全限值；
S3、所述控制器判断所述腔体的目标检测数据是否超出所述安全限值，若是，则所述控制器开启相应的电动风阀和风机，使得该腔体内空气与外界空气产生对流进行降温，并执行S4，若否，则继续执行S1；
S4、所述控制器在设定时间段内判断所述腔体的目标检测数据是否一直超出所述安全限值，若是，则向所述远程服务器发送报警信号，若否，则继续执行S1；
S5、所述远程服务器接收所述报警信号后，通知相应的负责人员。
2.根据权利要求1所述的智能温控表箱，其特征在于，对所述腔体进行标号区分，各个腔体内安装的设备信息预先存储至所述远程服务器中，所述报警信号包括超出安全限值的腔体的标号；
在步骤S5中，所述远程服务器根据该腔体的标号调取其安装的设备信息，并与该标号一起发送给负责人员。
3.根据权利要求1所述的智能温控表箱，其特征在于，不同类型的目标检测数据对应的设定时间段相同或者不同；在步骤S3中，若同时出现两种及以上类型的目标检测数据超出相应的安全限值，则直接执行步骤S5。
4.根据权利要求1所述的智能温控表箱，其特征在于，所述控制器将不同类型的目标检测数据进行两两融合，以形成多个新的目标检测数据，并通过判断新的目标检测数据是否超过相应的安全限值以进行调节。
5.根据权利要求1所述的智能温控表箱，其特征在于，所述远程服务器将所述智能温控表箱所在区域内的其他温度正常的智能温控表箱反馈的目标检测数据取平均值，再乘以相应预设的安全系数，以得到不同类型目标检测数据对应的安全限值。
6.根据权利要求1所述的智能温控表箱，其特征在于，所述挡板包括竖向挡板和横向挡板，所述竖向挡板竖向设置在所述箱体内，将所述箱体分隔为第一腔体和第二腔体，所述横向挡板横向设置在所述第二腔体内，将所述第二腔体分隔为第三腔体和第四腔体，所述第三腔体和第四腔体均在其对应的箱体外壁上设有通风口，所述电动风阀包括第一电动风阀、第二电动风阀和第三电动风阀，所述第一电动风阀和所述风机设置在所述第一腔体外壁上，所述第一电动风阀用于控制所述第一腔体与所述箱体外部的空气流通，所述第二电动风阀和第三电动风阀设置在所述竖向挡板上，所述第二电动风阀用于控制所述第一腔体与所述第三腔体之间的空气流通，所述第三电动风阀用于控制所述第一腔体与所述第四腔体之间的空气流通。
7.根据权利要求6所述的智能温控表箱，其特征在于，在步骤S3中，所述控制器判断所述第一腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第一电动风阀；所述控制器判断所述第三腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第二电动风阀；所述控制器判断所述第四腔体对应的目标检测数据超出相应的安全限值，则所述控制器开启所述风机和所述第三电动风阀。
8.根据权利要求6所述的智能温控表箱，其特征在于，所述第一腔体用于安装开关，所述第三腔体用于安装电表，所述第四腔体用于安装断路器，所述开关、电表和断路器依次电连接。
9.根据权利要求8所述的智能温控表箱，其特征在于，所述门板设有与所述电表对应的透明板，当所述门板处于关闭状态下，所述透明板与所述电表相对设置。
10.根据权利要求8所述的智能温控表箱，其特征在于，所述门板上设有电子门锁、触控屏、指纹识别器和人脸识别器，所述电子门锁、触控屏、指纹识别器和人脸识别器均与所述控制器电连接；维护人员通过所述指纹识别器或人脸识别器进行身份验证，在身份验证通过后，维护人员拥有打开所述电子门锁的权限，通过所述触控屏打开所述电子门锁。
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