CN114137858A - 一种远程监控系统及其物联网电磁继电器 - Google Patents

Abstract

一种远程监控系统及其物联网电磁继电器，包括壳体以及设置在壳体内的电磁继电器本体、NB‑IOT通信模块和传感器，所述NB‑IOT通信模块用于与云服务器建立连接，NB‑IOT通信模块包括信号采集电路、微控制器和NB‑IOT芯片，在电磁继电器本体得电时，所述信号采集电路通过传感器采集电磁继电器本体的状态信息，微控制器收集并处理由信号采集电路所采集到的电磁继电器本体的状态信息，并通过NB‑IOT芯片发送至云服务器，云服务器将NB‑IOT通信模块上传的信息进行分类保存和分析处理。本发明的一种远程控制系统及其物联网电磁继电器，通过NB‑IOT通信模块与云服务器建立连接，由云服务器进行分类保存和分析处理，实现了电磁继电器的云通讯，满足智能化使用的需求。

Description

一种远程监控系统及其物联网电磁继电器

技术领域

本发明涉及开关装置，具体涉及一种远程监控系统及其物联网电磁继电器。

背景技术

电磁继电器使一种应用在自动控制电路中的电子控制器件，具有电磁系统(又称输入回路)和接触系统(又称输出回路)，其工作原理为利用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种自动开关。现有的继电器是通过通信电路单元采集电压、电流、温度等信号传输到现场或远程信号处理系统，但信号的传输是采用输出信号接口外接人机装置，或使用无线通信设备连接的移动通信终端(例如移动电话、PDA、智能电话等)、显示装置等实现的，使传递的继电器信号数据仅能由工作人员现场采集或通过网络采集，不能实现云通讯，不利于智能化应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够实现云通讯的远程监控系统及其物联网电磁继电器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种物联网电磁继电器，包括壳体以及设置在壳体内的电磁继电器本体、NB-IOT通信模块和传感器，所述NB-IOT通信模块用于与云服务器建立连接，NB-IOT通信模块包括信号采集电路、微控制器和NB-IOT芯片，在电磁继电器本体得电时，所述信号采集电路通过传感器采集电磁继电器本体的状态信息，微控制器收集并处理由信号采集电路所采集到的电磁继电器本体的状态信息，并通过NB-IOT芯片发送至云服务器。

优选的，所述电磁继电器本体包括控制电磁继电器本体得电的触点组和线圈，信号采集电路包括电流采样电路和电压采样电路，信号采集电路通过传感器采集到的电磁继电器本体的状态信息包括触点组电流信号及通电次数、线圈电压信号及通电次数，其中电流采样电路用于采集触点组电流信号及通电次数，电压采样电路用于采集线圈电压信号及通电次数。

优选的，所述传感器包括至少一个电流传感器，所述电流传感器用于采集电磁继电器本体的触点组的电流信号，电流传感器将触点组的电流信号传至信号采集电路并由微控制器进行信号处理。

优选的，在每次电磁继电器本体的触点组得电时，电流传感器将检测到的电流信号传递至信号采集电路中并由微控制器进行信号处理，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传一个作为触点组得电次数的信号，云服务器对触点组得电次数的信号进行累加计数，用于计算电寿命次数。

优选的，所述电流传感器为与信号采集电路连接的采样电阻，所述采样电阻为锰铜采样电阻，所述采样电阻的一端与电磁继电器本体的引线脚连接，采样电阻的另一端与电磁继电器本体的触点组连接，采样电阻两侧设有两个信号采集端用于与微控制器连接。

优选的，所述电磁继电器本体的引线脚为电连接片，采样电阻另一端设有第二电连接片，锰铜采样电阻呈片状并且锰铜采样电阻的厚度与电连接片和第二电连接片厚度相同，采样电阻与电连接片和第二电连接片形成整体，在采样电阻一侧的上端垂直于采样电阻凸起设有第一信号采集端，在采样电阻的另一侧的下端设有L型的第二信号采集端，L型的第二信号采集端包括成L型连接的竖直段和水平段，竖直段平行于采样电阻的另一侧侧边，且与采样电阻的另一侧的下端连接，水平段平行于第一信号采集端。

优选的，在所述壳体内设置有一个安装腔以及用于封盖安装腔的防护盖，在所述安装腔内安装有一个PCB板，在所述PCB板上集成传感器和NB-IOT通信模块，PCB板与电磁继电器本体通过防护盖被分隔设置在壳体内，电磁继电器本体的引线脚与PCB板连接。

优选的，所述PCB板与线圈连接用于采集线圈两端的电压信号，在每次电磁继电器本体的线圈得电时，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传一个作为线圈得电次数的信号，云服务器对线圈得电次数的信号进行计数进行累加计数，用于计算机械寿命次数。

优选的，所述传感器还包括温度传感器、湿度传感器、气体烟雾传感器、振动传感器中的一种或一种以上；所述温度传感器用于采集壳体内部温度的温度传感器，所述气体烟雾传感器用于感应环境是否存在某些或某种烟气，所述湿度传感器用于感应环境湿度，振动传感器用于感应应用环境是否存在异常的振动情况，所述温度传感器、湿度传感器、气体烟雾传感器、振动传感器将所采集到的信号传递至微控制器进行处理，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传。

优选的，所述NB-IOT通信模块还包括电源电路，所述电源电路的输入端与电磁继电器本体的线圈连接，电源电路的输出端与信号采集电路、NB-IOT芯片、微控制器的控制电路连接，在线圈得电时，电源电路为信号采集电路、NB-IOT芯片、微控制器供电，NB-IOT通信模块与云服务器建立连接。

一种远程监控系统，包括云服务器，用于接收如上所述的物联网电磁继电器上传的状态信息，所述物联网电磁继电器连接在负载电路中用于控制负载设备的供电，云服务器能够向所述物联网电磁继电器发送控制信号使物联网电磁继电器导通或断开负载电路，并且当云服务器监测到物联网电磁继电器上传的状态信息超出预设的阈值或达到报警值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

一种远程监控系统，包括云服务器，用于接收如上所述的物联网电磁继电器上传的状态信息，云服务器对联网的多个物联网电磁继电器进行分组，分别设定各组物联网电磁继电器的电流阈值和温度阈值，当监测到某个物联网电磁继电器上传的电流信息大于对应组的电流阈值，或者小于对应组的电流阈值时，或者监测到某个物联网电磁继电器上传的温度信息大于对应组的温度阈值，或者小于对应组的温度阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

进一步，所述云服务器对联网的多个物联网电磁继电器进行分组，云服务器对采集到的同组的物联网电磁继电器的电流和温度数据进行分析做出数学模型，当监测到该组的物联网电磁继电器的温度和电流信息明显超出该数学模型的对应阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

进一步，云服务器基于采集到的状态信息作出拟合曲线的数学模型，将温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度信息作为变量拟合得到拟合曲线，基于拟合曲线按一定比例移动得到最大阈值曲线和或最小阈值曲线，如向上平移得到最大阈值曲线，向下平移得到最小阈值曲线，当云服务器监测到该组的某个物联网电磁继电器的温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度变量位于最大阈值曲线和最小阈值曲线之外时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

进一步，所述云服务器对联网的多个物联网电磁继电器进行分组，云服务器根据设定的该分组采用的数学模型，以及设定的数学模型所依据的将温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度信息进行拟合得到变量阈值，当监测到该组的物联网电磁继电器的拟合变量明显超出该数学模型的对应变量阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

进一步，所述云服务器记录物联网电磁继电器的原始状态参数以及连接在负载电路上的负载设备的原始参数，云服务器通过物联网电磁继电器上传的状态信息计算出物联网电磁继电器和或负载设备的电寿命。

进一步，所述负载电路为排污阀门电路，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括电流信号，所述电流信号用于反馈物联网电磁继电器的启闭状态和排污阀门电路的启闭状态；和或，云服务器基于获取的电流信号记录排污阀门电路的开启次数，用于计算排污阀门的寿命。

进一步，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括湿度信号、气体烟雾浓度信号，用于检测物联网电磁继电器附近排污阀门是否发生泄露，云服务器基于湿度信号、气体烟雾浓度信号判定存在异常时，发出报警提示或直接关断物联网电磁继电器。

进一步，所述负载电路为石油设备电路，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括电流信号和温度信号，所述电流信号用于反馈物联网电磁继电器的启闭状态和石油设备电路的启闭状态，所述温度信号用于反馈物联网电磁继电器的温度和油井设备的温度。

进一步，所述远程监控系统中的负载电路为矿山设备电路，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括电流信号、温度信号、振动频率信号和气体烟雾浓度信号，所述电流信号用于反馈物联网电磁继电器的启闭状态和矿山设备电路的启闭状态，所述温度信号用于反馈物联网电磁继电器的温度和矿山设备的温度，振动频率用于反映物联网电磁继电器及矿山设备的工作环境中是否发生异常振动情况，气体烟雾浓度信号用于反映物联网电磁继电器及矿山设备的工作环境中是否存在异常的气体。

本发明的一种物联网电磁继电器，将传感器采集到的电磁继电器本体的状态信息传递至NB-IOT通信模块，NB-IOT通信模块将状态信息进行处理后传递至云服务器，由云服务器进行分类保存和分析处理，在电磁继电器本体、传感器以及NB-IOT通信模块的配合下与云服务器建立连接，使电磁继电器实现云通讯，满足智能化使用的需求。

此外，通过信号采集电路采集触点组的电流信号、触点组的通电次数以及线圈的电压信号、线圈的通电次数，通过NB-IOT通信模块向云服务器传递信号并由云服务器累加计数，分别获得电磁继电器的电寿命和机械寿命。

此外，传感器还包括温度传感器，将所采集到的电磁继电器本体的温度信号传递至云服务器；还可以包括用于获取工作环境状态信息的传感器，用于向云服务器传递物联网电磁继电器的工作环境。

此外，将传感器和NB-IOT通信模块集成在一个PCB板上，并且在壳体内设置用于安装这个PCB板的安装腔，通过防护盖将PCB板与电磁继电器本体相分离，对PCB板起到防尘保护的作用。

本发明的一种远程监控系统，基于物联网电磁继电器、云服务器和运营平台的信号传输，使物联网电磁继电器在云服务器的控制下对负载电路进行控制实现了远程控制，同时，物联网电磁继电器将状态信息上传至云服务器，使运营平台能及时获取物联网电磁继电器及负载电路的工作状态，实现了远程监控，特别适用于化工、轻工等具有污染性领域以及熔炉、油井等不方便进行实时监控的工作场所的监控。

附图说明

图1-2是本发明一种物联网电磁继电器的示意图；

图3是本发明一种物联网电磁继电器的结构示意图；

图4是本发明一种物联网电磁继电器的剖视图；

图5是本发明一种物联网电磁继电器中电磁继电器本体的结构示意图；

图6是本发明一种物联网电磁继电器中的引线脚和采样电阻的示意图；

图7是本发明一种远程控制系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至7给出的实施例，进一步说明本发明的一种远程监控系统及其物联网电磁继电器的具体实施方式。本发明的一种远程监控系统及其物联网电磁继电器不限于以下实施例的描述。

一种物联网电磁继电器，包括壳体1以及设置在壳体1内的电磁继电器本体2、NB-IOT通信模块和传感器，所述NB-IOT通信模块用于与云服务器建立连接，NB-IOT通信模块包括信号采集电路、微控制器和NB-IOT芯片，在电磁继电器本体2得电时，所述信号采集电路通过传感器采集电磁继电器本体2的状态信息，微控制器收集并处理由信号采集电路所采集到的电磁继电器本体2的状态信息，并通过NB-IOT芯片发送至云服务器，云服务器将NB-IOT通信模块上传的信息进行分类保存和分析处理。

本发明的一种物联网电磁继电器，将传感器采集到的电磁继电器本体2的状态信息传递至NB-IOT通信模块，NB-IOT通信模块将状态信息进行处理后传递至云服务器，由云服务器进行分类保存和分析处理，在电磁继电器本体2、传感器以及NB-IOT通信模块的配合下与云服务器建立连接，使电磁继电器实现云通讯，满足智能化使用的需求。

结合图1-6提供一种物联网电磁继电器的实施例，一种物联网电磁继电器，包括壳体1以及设置在壳体1内的电磁继电器本体2、NB-IOT通信模块和传感器，所述电磁继电器本体2包括控制电磁继电器本体2得电的触点组22和线圈，在电磁继电器本体2的线圈得电吸合，触点组22随线圈得电而闭合，所述NB-IOT通信模块用于与云服务器建立连接，NB-IOT通信模块包括信号采集电路、微控制器和NB-IOT芯片，在电磁继电器本体2得电时，所述信号采集电路通过传感器采集电磁继电器本体2的状态信息，微控制器收集并处理信号采集电路采集到的电磁继电器本体2状态信息，并通过NB-IOT芯片发送至云服务器，云服务器将NB-IOT通信模块上传的信息进行分类保存和分析处理，优选在信号采集电路中还包括电源电路，所述电源电路的输入端与电磁继电器本体2的线圈连接，电源电路的输出端与信号采集电路、NB-IOT芯片、微控制器的控制电路连接，在线圈得电时，电源电路为信号采集电路、NB-IOT芯片、微控制器供电，NB-IOT通信模块与云服务器建立连接。

用于采集电磁继电器本体2的状态信息的信号采集电路包括电流采样电路和电压采样电路，电磁继电器本体2的状态信号包括触点组22的电流信号、触点组22的通电次数、线圈电压信号以及线圈的通电次数，其中触点组22的电流信号、触点组22的通电次数由电流采样电路通过传感器采集，线圈电压信号、线圈的通电次数由电压采样电路通过传感器采集。

所述传感器包括电流传感器，电流传感器用于采集触点组22电流信号及通电次数，电流传感器的数目至少为一个，并且电流传感器的数目与电磁继电器本体2的触点组22数目相等。在每次电磁继电器本体2的触点组22得电时，电流传感器将检测到的电流信号传递至信号采集电路中并由微控制器进行信号处理，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传一个作为触点组22得电次数的信号，云服务器对触点组22得电次数的信号进行累加计数，用于计算电磁继电器的电寿命次数。

在本实施例中，所述电流传感器为与信号采集电路连接的采样电阻4，采样电阻4为锰铜采样电阻，采样电阻4一端与电磁继电器本体2的引线脚21连接，另一端与电磁继电器本体2的触点组22连接，采样电阻4两侧设有两个信号采集端41用于与微控制器连接。优选电磁继电器本体2的引线脚21为电连接片，采样电阻4为呈片状的锰铜采样电阻4，采样电阻4另一端设有第二电连接片，第二电连接片通过连接导线23实现触点组22与采样电阻4连接，采样电阻4两侧的两个信号采集端41分别为第一信号采集端和第二信号采集端，在采样电阻4一侧的上端垂直于采样电阻4凸起设有第一信号采集端，在采样电阻4的另一侧的下端设有L型的第二信号采集端，L型的第二信号采集端包括成L型连接的竖直段和水平段，竖直段平行于采样电阻4的另一侧侧边，且与采样电阻4的另一侧的下端连接，水平段平行于第一信号采集端。所述采样电阻4的厚度与电连接片和第二电连接片的厚度相同，如此结构使采样电阻4与电连接片、第二电连接片连成整体参见图6，如图3-6所示，第二电连接片可通过连接导线23实现触点组22与采样电阻4连接。

在本实施例中，优选如图3、4所示，将传感器和NB-IOT通信模块集成在一个PCB板3上，作为NB-IOT通讯模块中的NB-IOT芯片为MT2625，MT2625芯片为NB-IOT通用模组，具备超高集成度，同一芯片上集成有微控制器(MCU)、伪静态随机存储器(PSRAM)、闪存与电源管理单元(PMU)。

在壳体1内设置有用于安装PCB板3的安装腔11，优选安装腔11与电磁继电器本体2的触点灭弧腔(未示出)相对，所述安装腔11设置有用于防尘的防护盖12，所述防护盖12将PCB板3与电磁继电器本体2分隔设置在壳体1内，电磁继电器本体2的引线脚21与PCB板3连接，如图4所示，所述PCB板3的一端引线脚21连接，线圈的引脚线焊接在PCB板3上，实现PCB板3对线圈两端的电压采样；用于采集电流信号的采样电阻4，采样电阻4的信号采集端41安装在PCB板3，并通过锡焊连接。

具体的，PCB板3与电磁继电器本体2中的线圈连接，用于采集线圈两端的电压信号，在每次电磁继电器本体2的线圈得电时，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传一个作为线圈得电次数的信号，线圈的得电次数也表示电磁继电器本体2的吸合次数，云服务器对线圈得电次数的信号进行累加计数，可用于计算电磁继电器的机械寿命次数。

优选所述传感器还包括用于采集壳体1内部温度的温度传感器，所述温度传感器将所采集到的温度信号传递至微控制器进行处理，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传。当然，所述传感器不仅限于电流传感器、温度传感器，根据物联网电磁继电器的应用环境，还可以设置具有其他功能的传感器，例如，用于感应环境湿度的传感器、感应应用环境是否有异常振动情况的振动传感器和感应工作环境中是否存在某些或某种烟气的气体烟雾传感器等。

本申请的物联网电磁继电器，电源电路、信号采集电路、微控制器(MCU)和NB-IoT通信芯片焊接在一块PCB板3上；该PCB板3和传感器安装在电磁继电器壳体内，与现有电磁继电器的设备相比，本申请的物联网电磁继电器可以感知危险环境中物联网电磁继电器及其负载电路的运行情况，及其周边环境方面的安全信息(例如应用环境的湿度、振动以及是否存在危险气体或烟雾)，通过物联网上传到云服务器，云服务器对采集到的多个用途相同的物联网电磁继电器的电流数据进行大数据分析，当然也可以同时对采集到的湿度、振动以及气体等周边环境数据进行大数据分析，把正常状态下的电流和周边环境信息做出数学模型，当监测到继电器参数值明显超出该数学模型的界限，或者有接近预设的继电器异常报警值的情况时，发出预警信息或直接进行故障保护。因此，该系统可以做到实时感知并做出准确辨识和快捷响应。

如图7所示，基于上述的物联网电磁继电器的远程控制功能，建立了一种远程监控系统，包括云服务器、物联网电磁继电器以及由所述物联网电磁继电器控制的负载电路，本地控制设备通过对应的物联网电磁继电器控制负载电路，多个物联网电磁继电器与云服务器连接，云服务器用于接收所述的物联网电磁继电器上传的状态信息，所述物联网电磁继电器连接在负载电路中用于控制负载设备的供电，所述状态信息包括电流信息，优选还包括温度信息、湿度信息、气体烟雾信息和振动信息等关于工作环境的状态信息，云服务器能够向所述物联网电磁继电器发送控制信号使物联网电磁继电器导通或断开负载电路。当云服务器监测到状态信息超出阈值以外时发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。例如，物联网电磁继电器上传的电流信息大于电流阈值，或者小于电流阈值，或者云服务器监测到物联网电磁继电器上传的温度信息大于温度阈值，或者小于温度阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

作为一种优选的实施例，所述云服务器具有物联网电磁继电器分组功能，对联网的多个物联网电磁继电器进行分组，进行不同的监控保护配置；用户可以依据物联网电磁继电器的使用环境、其控制的负载电路的设备等条件进行分组，设定各组物联网电磁继电器的电流阈值和温度阈值，当发出预警信息监测到某个物联网电磁继电器上传的电流信息大于对应组的电流阈值，或者小于对应组的电流阈值，或者监测到某个物联网电磁继电器上传的温度信息大于对应组的温度阈值，或者小于对应组的温度阈值时，发出预警信息和/或断开物联网电磁继电器。需要说明的是，这里的电流阈值和温度阈值并非指物联网电磁继电器的额定电流或者过载电流或者物联网电磁继电器的适用温度阈值，额定电流或者过载电流或者适用温度阈值的保护一般通过物联网电磁继电器的MCU电路进行自保护；这里的电流阈值和温度阈值指的是对物联网电磁继电器所控制的负载电路的监控，云服务器基于物联网电磁继电器所上传的信息，对负载电路的保护，并且物联网电磁继电器向云服务器上传的电流信号，也反应了负载设备的用电情况。例如物联网电磁继电器向云服务器上传温度信号，物联网电磁继电器与连接在负载电路上的负载设备就近设置，物联网电磁继电器的温度信号可以同时反应物联网电磁继电器、负载设备及其工作环境的温度。当然，在物联网电磁继电器具有检测周围工作环境功能时，需要增添例如湿度、气体密度、烟雾浓度以及振动频率等相关阈值，在物联网电磁继电器中的任一项高于或低于阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

作为一种更优选的实施例，所述云服务器对联网的多个物联网电磁继电器进行分组，云服务器对采集到的同组的物联网电磁继电器的电流和温度数据进行分析，把正常状态下的温度和电流信息做出数学模型，当监测到该组的物联网电磁继电器的温度和电流的参数值明显超出该数学模型的对应阈值时，或者有接近预设的继电器异常报警值的情况时，发出预警信息和/或断开物联网电磁继电器。例如，当同时监控的1000个物联网电磁继电器中，其工作环境和负载电路的设备相似，有一个的电流或温度信息明显的高于或低于其他的物联网电磁继电器，说明其工作环境或者负载电路的设备可能存在异常。当然，在多个物联网电磁继电器具有采集湿度、气体烟雾或振动等周围环境数据的功能时，云服务器也可以对采集到的同组的物联网电磁继电器的湿度、气体烟雾或振动等周围环境数据进行分析并且对正常状态的数据进行数学建模。

例如一种最简单的数学模型为均值方式，以物联网电磁继电器仅设置电流传感器和温度传感器为例，云服务器对采集到的同组的物联网电磁继电器的电流和温度信息分别进行均值计算(可以为实时的数据均值，可以是结合长期使用数据的均值)，得到电流均值和温度均值，对电流均值进行加权确定最大电流阈值和或最小电流阈值，对温度均值进行加权确定最大温度阈值和或最小温度阈值。例如最大电流阈值为电流均值加权130％，最小电流阈值为电流均值加权50％，当云服务器有监测到该组的某个物联网电磁继电器的电流值大于最大电流阈值和或小于最小电流阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。例如最大温度阈值为温度均值加权120％，最小温度阈值为均值加权60％，当云服务器有监测到该组的某个物联网电磁继电器的温度值大于最大温度阈值和或小于最小温度阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

作为另一种数学模型的实施例方式，云服务器基于采集到的状态信息作出拟合曲线的数学模型，将温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度信息作为变量拟合得到拟合曲线，基于拟合曲线按一定比例移动得到最大阈值曲线和或最小阈值曲线，如向上平移得到最大阈值曲线，向下平移得到最小阈值曲线，当云服务器监测到该组的某个物联网电磁继电器的温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度变量位于最大阈值曲线和最小阈值曲线之外时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器，拟合方法可以为最小二乘法、牛顿插值法等。

当然，所述数学模型还可以为平方差方式，基于深度学习的模型等方式。

作为一种优选的方案，如图7所述，云服务器上设有软件的运营平台，用户通过运营平台进行相应的监控管理，包括用户管理、权限设置、物联网电磁继电器的联网、分组，阈值的设置、数学模型的选择(系统预设有多种数学模型，用于也可以自定义监控的数学模型)、选择数学模型所需要状态信息，可以选择温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度信息中的一种或多种等。所述云服务器对联网的多个物联网电磁继电器进行分组，云服务器根据设定的该分组采用的数学模型，以及设定的数学模型所依据的将温度和或电流和或湿度和或振动频率和或气体烟雾浓度信息进行拟合得到变量阈值，当监测到该组的物联网电磁继电器的拟合变量明显超出该数学模型的对应变量阈值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

所述物联网电磁继电器以及由物联网电磁继电器控制的负载电路可以是多个，多个物联网电磁继电器及负载电路由同一个云服务器和运营平台控制，形成一个远程集控系统，在故障出现时，用户基于云服务器可以实现点对点或对相关的设备进行集中保护。

本申请的远程监控系统还可以应用在工业安全生产管理系统中，电磁继电器将温度或电流信息上传至云服务器，云服务器对获取的状态信息，进行大数据运算和处理，当发现参数数据有异常趋势时，能够早期发现异常信息，比如元器件老化，线路的接线不良，以及负载设备过载、堵转等不良信息，云服务器发出预警报警或直接进行故障保护。

本实施例的远程监控系统使物联网电磁继电器在云服务器的控制下对负载电路进行控制实现了远程控制，同时，物联网电磁继电器将状态信息上传至云服务器，使运营平台能及时获取物联网电磁继电器及负载电路的工作状态，实现了远程监控，特别适用于化工、轻工等具有污染性领域以及熔炉、油井等不方便进行实时监控的工作场所的监控。

优选的，所述云服务器还能用于监控负载设备的寿命，所述云服务器记录物联网电磁继电器的原始状态参数以及连接在负载电路上的负载设备的原始参数，两者的原始参数均包括寿命衰减曲线，所述物联网电磁继电器在每次开启、关闭时向云服务器上传一个电流信号，云服务器通过计数物联网电磁继电器上传电流信号的次数，并结合其原始状态参数计算得出物联网电磁继电器的电寿命，同时，物联网电磁继电器的开启与关闭与连接在负载电路的负载设备的开启、关闭相关，在云服务器根据所计数的电流信号次数得出物联网电磁继电器电寿命的同时，也可以计算出负载设备的电寿命。例如物联网电磁继电器的电寿命为10000次，负载设备的电寿命为5000次，当物联网电磁继电器开启和或关闭达到4500次时，云服务器可以提醒更换负载设备，当物联网电磁继电器开启和或关闭达到9000次时，云服务器可以提醒更换物联网电磁继电器。即云服务器获取与其连接的物联网电磁继电器的状态信息，确定继电器的导通和或关闭次数，与获取的物联网电磁继电器的额定寿命阈值进行比较，用于得到物联网电磁继电器的电寿命；而且云服务器还获取与其连接的物联网电磁继电器对应的负载设备的负载电寿命阈值，基于物联网电磁继电器上传的状态信息，确定负载设备的导通和或关闭次数，与负载电寿命阈值进行比较，用于得到负载设备的电寿命。

例如提供一种远程监控系统应用于化工、轻工等具有污染性的领域的实施例，所述远程监控系统中的负载电路为排污阀门电路，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括电流信号，所述电流信号用于反馈物联网电磁继电器的启闭状态和排污阀门电路的启闭状态。与现有的排污控制和监控系统相比，本申请具有更直接，更准确的优点，无需对排污阀门电路或排污电机进行改造，例如物联网电磁继电器上传的电流信号大于排污阀门开启阈值时，说明排污阀门开启，处于排污状态，否则排污阀门处于关闭状态。云服务器基于获取的电流信号记录排污阀门电路的开启次数，用于计算排污阀门的寿命，在接近使用寿命时进行提醒。同时基于电流信号监测排污阀门的使用情况，当预先异常的电流过大或电流过小时，报警提示或关断物联网电磁继电器。

进一步的，在PCB板上集成的传感器还包括湿度传感器和/或气体烟雾传感器，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括湿度信号、气体烟雾浓度信号，用于检测物联网电磁继电器附近排污阀门是否发生泄露，云服务器基于湿度信号、气体烟雾浓度信号判定存在异常时，发出报警提示或直接关断物联网电磁继电器。

提供一种远程监控系统应用于油井领域，所述远程监控系统中的负载电路为石油设备电路，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括电流信号和温度信号，所述电流信号用于反馈物联网电磁继电器的启闭状态和石油设备电路的启闭状态，所述温度信号用于反馈物联网电磁继电器的温度和油井设备的温度，适用于石油设备分散布设的应用环境。用户通过运营平台进行设置，将与云服务器连接的用于控制油井设备的物联网电磁继电器进行分组，设置采用牛顿插值法对收集的电流和温度信息进行拟合的数学模型进行监控(可以包括之前存储的油井设备的数据，也可以包括之后采集的数据)，基于数学模型得到的拟合曲线，得到最大阈值曲线和最小阈值曲线，当云服务器监测到某一物联网电磁继电器的电流和温度变量位于最大阈值曲线和最小阈值曲线之外时，发出预警信息和/或断开物联网电磁继电器。

提供一种远程监控系统应用于矿山领域，所述远程监控系统中的负载电路为矿山设备电路，物联网电磁继电器向云服务器上传的状态信息包括电流信号、温度信号、振动频率信号和气体烟雾浓度信号，所述电流信号用于反馈物联网电磁继电器的启闭状态和矿山设备电路的启闭状态，所述温度信号用于反馈物联网电磁继电器的温度和矿山设备的温度，振动频率用于反映物联网电磁继电器及矿山设备的工作环境中是否发生异常振动情况，例如山体坍塌使物联网电磁继电器产生振动，或者物联网电磁继电器因外部原因掉落产生了振动，气体烟雾浓度信号用于反映物联网电磁继电器及矿山设备的工作环境中是否存在异常的气体，例如发生泄漏后使某一种或某几种气体达到被监测浓度。用户通过运营平台进行设置，将与云服务器连接的用于控制矿山设备的物联网电磁继电器进行分组，设置采用牛顿插值法对收集的电流、温度、振动以及气体烟雾浓度信息进行拟合的数学模型进行监控(可以包括之前存储的矿山设备的数据，也可以包括之后采集的数据)，基于数学模型得到的拟合曲线，得到最大阈值曲线和最小阈值曲线，当云服务器监测到某一物联网电磁继电器的电流、温度、振动频率和气体烟雾浓度变量位于最大阈值曲线和最小阈值曲线之外时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

当然本申请的远程监控系统也可以应用在加热熔炉设备上，还可以适用于风能等作业人员不容易到达、或比如气象或地质灾害监控设备，检测人员不方便到达现场的场所。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物联网电磁继电器，其特征在于：包括壳体(1)以及设置在壳体(1)内的电磁继电器本体(2)、NB-IOT通信模块和传感器，所述NB-IOT通信模块用于与云服务器建立连接，NB-IOT通信模块包括信号采集电路、微控制器和NB-IOT芯片，在电磁继电器本体(2)得电时，所述信号采集电路通过传感器采集电磁继电器本体(2)的状态信息，微控制器收集并处理由信号采集电路所采集到的电磁继电器本体(2)的状态信息，并通过NB-IOT芯片发送至云服务器。

2.根据权利要求1所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：所述电磁继电器本体(2)包括控制电磁继电器本体(2)得电的触点组(22)和线圈，信号采集电路包括电流采样电路和电压采样电路，信号采集电路通过传感器采集到的电磁继电器本体(2)的状态信息包括触点组(22)电流信号及通电次数、线圈电压信号及通电次数，其中电流采样电路用于采集触点组(22)电流信号及通电次数，电压采样电路用于采集线圈电压信号及通电次数。

3.根据权利要求1或2所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：所述传感器包括至少一个电流传感器，所述电流传感器用于采集电磁继电器本体(2)的触点组(22)的电流信号，电流传感器将触点组(22)的电流信号传至信号采集电路并由微控制器进行信号处理。

4.根据权利要求3所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：在每次电磁继电器本体(2)的触点组(22)得电时，电流传感器将检测到的电流信号传递至信号采集电路中并由微控制器进行信号处理，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传一个作为触点组(22)得电次数的信号，云服务器对触点组(22)得电次数的信号进行累加计数，用于计算电寿命次数。

5.根据权利要求3所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：所述电流传感器为与信号采集电路连接的采样电阻(4)，所述采样电阻(4)为锰铜采样电阻，所述采样电阻(4)的一端与电磁继电器本体(2)的引线脚(21)连接，采样电阻(4)的另一端与电磁继电器本体(2)的触点组(22)连接，采样电阻(4)两侧设有两个信号采集端(41)用于与微控制器连接。

6.根据权利要求5所说的一种物联网电磁继电器，其特征在于：所述电磁继电器本体(2)的引线脚(21)为电连接片，采样电阻(4)另一端设有第二电连接片，锰铜采样电阻呈片状并且锰铜采样电阻的厚度与电连接片和第二电连接片厚度相同，采样电阻(4)与电连接片和第二电连接片形成整体，在采样电阻(4)一侧的上端垂直于采样电阻(4)凸起设有第一信号采集端，在采样电阻(4)的另一侧的下端设有L型的第二信号采集端，L型的第二信号采集端包括成L型连接的竖直段和水平段，竖直段平行于采样电阻(4)的另一侧侧边，且与采样电阻(4)的另一侧的下端连接，水平段平行于第一信号采集端。

7.根据权利要求1所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：在所述壳体(1)内设置有一个安装腔(11)以及用于封盖安装腔(11)的防护盖(12)，在所述安装腔(11)内安装有一个PCB板(3)，在所述PCB板(3)上集成传感器和NB-IOT通信模块，PCB板(3)与电磁继电器本体(2)通过防护盖(12)被分隔设置在壳体(1)内，电磁继电器本体(2)的引线脚(21)与PCB板(3)连接。

8.根据权利要求7所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：所述PCB板(3)与线圈连接用于采集线圈两端的电压信号，在每次电磁继电器本体(2)的线圈得电时，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传一个作为线圈得电次数的信号，云服务器对线圈得电次数的信号进行计数进行累加计数，用于计算机械寿命次数。

9.根据权利要求1所述的一种物联网电磁继电器，其特征在于：所述传感器还包括温度传感器、湿度传感器、气体烟雾传感器、振动传感器中的一种或一种以上；所述温度传感器用于采集壳体(1)内部温度的温度传感器，所述气体烟雾传感器用于感应环境是否存在某些或某种烟气，所述湿度传感器用于感应环境湿度，振动传感器用于感应应用环境是否存在异常的振动情况，所述温度传感器、湿度传感器、气体烟雾传感器、振动传感器将所采集到的信号传递至微控制器进行处理，经过微控制器处理后由NB-IOT通信模块向云服务器上传。

10.一种远程监控系统，其特征在于：包括云服务器，用于接收如权利要求1-10任一项所述的物联网电磁继电器上传的状态信息，所述物联网电磁继电器连接在负载电路中用于控制负载设备的供电，云服务器能够向所述物联网电磁继电器发送控制信号使物联网电磁继电器导通或断开负载电路，并且当云服务器监测到物联网电磁继电器上传的状态信息超出预设的阈值或达到报警值时，发出预警信息和或断开物联网电磁继电器。

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