CN114460888A - 一种智慧能源管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧能源管理系统，包括设备层、通讯层、云平台和应用层；所述设备层为智能硬件产品，智能硬件实时采集用电参数，实现电压、电流、漏电流、温度、用电量以及各种用电故障报警信息的实时采集；所述通讯层为通信技术把数据传输至云平台，可通过有线或无线数据传输通讯模组的方式将用电参数实时上传至云端，将云端的参数设定写入设备；所述云平台为服务器云端，对大数据进行综合分析，及时发现故障隐患，及时推送预警信息至管理者和运维人员；所述应用层为便携式移动终端手机APP。本发明通过合理的设计，使得该智慧能源管理系统，可在四个层面上，对用电情况进行监测，对信息处理和分析，实现异常报警处理效果，提高用电安全性。

Description

一种智慧能源管理系统

技术领域

本发明涉及用电安全技术领域，具体为一种智慧能源管理系统。

背景技术

电能作为经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态已然改变了我们的生活，伴随电能的利用，也诞生出了各种各样的用电设备，只是该用电设备给人们带来生活上便捷的同时，往往伴随着用电安全事故的发生。这些用电安全问题除了用电设备本身因素外，还往往因人为操作不当导致的。

在用电设备的使用过程中，若是发生安全事故，如设备断路、过载或漏电等问题，这些问题往往无法被人们及时发现，在线路损坏甚至是出现明火的情况下才被人直观的知道。为了应对一些常见的用电安全问题，在线路设备上会配置一些电气部件，如漏电保护器、中间断路器等，只是该类设备本身不具备报警功能，在事故发生之后只是起到防止二次伤害的作用，并无法在事故发生前进行报警，由此实用性不大。

在用电过程中，特别是在使用者并不在现场，若是现场发生用电事故，即便现场具有报警功能，如火灾，因使用者不处于现场环境，由此无法及时的得知事故情况，因此存在较大的消息滞后性，无法及时的对火灾做出反应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧能源管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智慧能源管理系统，包括设备层、通讯层、云平台和应用层；

所述设备层为智能硬件产品，智能硬件实时采集用电参数，能提供及时的超额用电保护和电气火灾分析预警和报警，实现电压、电流、漏电流、温度、用电量以及各种用电故障报警信息的实时采集；

所述通讯层为结合新一代通信技术把数据传输至云平台，可通过有线或无线数据传输通讯模组的方式将用电参数实时上传至云端，将云端的参数设定写入设备；

所述云平台为服务器云端，对大数据进行综合分析，并自动绘成动态曲线，及时发现漏电、过载、短路、三相不平衡、过压、温度异常的电气火灾故障隐患，及时推送预警信息至管理者和运维人员；

所述应用层为便携式移动终端手机APP，实现对故障电气线路的交互式控制、复位、接收线路隐患报警、消除报警、自检和在线切断故障线路电源操作。

优选的，所述智能硬件包括智慧用电监控模块和智慧终端。

优选的，所述智慧用电监控模块包括包含一台智慧用电控制器、三台电流互感器、一台漏电流互感器和三个智能测温装置，并配置有无线通讯模块。

优选的，所述智慧终端为智慧断路器，具备传统断路器开、合闸、漏电保护，并可实现电压、电流、漏电流、温度、功率、用电量以及用电信息的实时采集，配置无线传输模块，通过云平台进行统计比对、电气火灾分析预警和报警。

优选的，所述手机APP配合PC端使用，可设置电流负载、漏电状况以及线路温度阈值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本智慧能源管理系统，通过设备层、通讯层、云平台和应用层组成整个系统，利用云平台和智慧硬件，在实现电气安全保护的同时，将线路的电气参数实现电压、电流、漏电流、温度、功率、用电量以及各种用电故障报警信息的实时采集，并通过云平台进行统计比对、大数据分析等，可实现智能化处信息处理功能，用户还可通过PC端或手机APP实现远程设置、查询、遥控或定时开关线路，以及完成漏电保护功能自动自检等功能，让产品在使用的过程中更安全、更智慧、更节能。

2、本智慧能源管理系统，借助PC端或手机APP可设置电流负载、漏电状况以及线路温度阈值，超过设定阈值实时告警，及时解决相应问题，有效杜绝电流超限、线路温度过高、漏电、打火而引发的火灾，保障了人身安全用电、消防安全用电、节能降耗用电。借助智慧断路器能提供及时的超额用电保护和电气火灾分析预警和报警，实现电压、电流、漏电流、温度、用电量以及各种用电故障报警信息的实时采集。

3、本智慧能源管理系统，基于移动互联网、物联网、大数据、云计算技术、通过智能传感器将线缆温度、电流、电压、漏电流等用电安全隐患数据实时传送至云平台，经云平台系统综合分析、并自动绘成动态曲线，及时发现漏电、过载、短路、三相不平衡、过压、接触不良、温升异常等电气火灾故障隐患，当监测电路发生异常时，能迅速通过手机、PC等职能终端发出报警信息，并准确显示故障点和故障原因，借助无限传输模块，可实现定位效果，实现对电气火灾故障隐患的透明化实时监控管理并及时消除隐患。

附图说明

图1为本发明的系统简图；

图2为本发明的智慧用电监控模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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，都属于本发明保护的范围。

如图1和2所示，本实施例智慧能源管理系统，包括设备层、通讯层、云平台和应用层，每个系统层都需相应的硬件进行支撑；

设备层为智能硬件产品，智能硬件实时采集用电参数，在确定临界值的情况下，能提供及时的超额用电保护和电气火灾分析预警和报警，实现电压、电流、漏电流、温度、用电量以及各种用电故障报警信息的实时采集；

通讯层为结合新一代通信技术把数据传输至云平台，本身具备定位和数据传输的功能，可通过有线或无线数据传输通讯模组的方式将用电参数实时上传至云端，将云端的参数设定写入设备；

云平台为服务器云端，对大数据进行综合分析，并对常态时数据进行存储，并自动绘成动态曲线，作为报警参考，在存在明显区别于常态情况下，及时发现漏电、过载、短路、三相不平衡、过压、温度异常的电气火灾故障隐患，及时推送预警信息至管理者和运维人员；

应用层为便携式移动终端手机APP，实际操作需要其他系统层进行支撑，实现对故障电气线路的交互式控制、复位、接收线路隐患报警、消除报警、自检和在线切断故障线路电源操作。

具体的，智能硬件包括智慧用电监控模块和智慧终端，进行监控和实际操作。

进一步的，本发明的附图2中所示，智慧用电监控模块包括包含一台智慧用电控制器、三台电流互感器、一台漏电流互感器和三个智能测温装置，智慧用电控制器即图2中的重合闸开关，漏电流互感器为图2中的剩余电流互感器，而智能测温装置就位于漏电流互感器与智慧用电控制器之间，可进行温度检测，而实际可选用常规的温度传感器类部件，并配置有无线通讯模块，无线通讯模块本身具有数据传输功能的同时，具有定位功能，可对设备的位置进行定位，便于对用户进行精准分类，利于后续报警或火灾处理工作的开展。

进一步的，智慧终端为智慧断路器，具备传统断路器开、合闸、漏电保护，并可实现电压、电流、漏电流、温度、功率、用电量以及用电信息的实时采集，配置无线传输模块，通过云平台进行统计比对、电气火灾分析预警和报警。需要注意的是，实际的，智慧断路器需与智慧用电监控模块处于一个箱体内部，在实际使用时，需要在手机APP菜单栏中设置三相或者单相模式，同样检测每台智慧断路器的用电状态和参数，包含分、合闸状态、缺相检测、供电中断状态、过压欠压检测、过流检测、三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、有功电能、无功电能、三相线温、环境温度、漏电流（2P、4P）检测等，智慧用电监控模块对于上述状态、参数都能很好的检测和上报数据至智慧用电云平台，且各项参数的阈值可根据实际情况进行修改。

除全面的参数采集外，智慧用电设备还支持远程自动分合闸，此项可以根据客户原有断路器的类型设置：自投不自复、自投自复等功能。基于用电安全的考虑，在非特殊使用场合，不建议使用自投自复功能，且自投自复功能对于断路器有较高的要求，比如说客户必须使用有重合闸功能的断路器等。

智慧用电设备检测断路器级数的不同，可以通过菜单设置三相模式或者单相模式，电压取样三相电压取样接A、B、C、N，单相电压取样接A 相和N 线；在一级、二级配电箱内使用的智慧用电监控模块，需要配备相应电流等级的互感器，因此要对所有检测回路的电流统计准确；如果客户原有断路器不具备重合闸功能，但是带有欠压线圈或者分励触头，也可以实现自动分闸，即可设置自投不自复方式；智慧用电设备的安装。检测线路尽最大可能不影响原有设备线路。智能硬件可导轨安装在配电箱内部，若配电箱内有安装位置，可直接安装，若配电箱内没有安装位置，可在配电箱外另配置一个操作箱。并可在箱体内部配置本地声光报警，进行现场报警操作。

针对实际的无线传输模块，可选择4G、NB-IoT、Wi-Fi、RS-485、以太网等类型，在目前技术发展情况下，可优选选择技术成熟的4G无线通讯方式进行使用。

更进一步的，手机APP配合PC端使用，实际的，手机APP和PC端都可进行使用，用户或管理人员可借助APP或PC端来设置电流负载、漏电状况以及线路温度阈值，借助该设置的参数，在发生超出参数情况下的具体数据，配合云平台数据综合分析，检测漏电、过载、短路、三相不平衡、过压、温度异常的电气火灾等问题，此外，还可以借助手机APP和PC端实现远程控制、历史数据查询、遥控或定时开关线路、智能密度采集控制等功能，并且体积小,安装使用方便、操作简易、能适应各种用户、各种环境，让产品在使用过程中更加安全便捷。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一一个实体或者操作与另一一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智慧能源管理系统，其特征在于：包括设备层、通讯层、云平台和应用层；

所述设备层为智能硬件产品，智能硬件实时采集用电参数，能提供及时的超额用电保护和电气火灾分析预警和报警，实现电压、电流、漏电流、温度、用电量以及各种用电故障报警信息的实时采集；

所述通讯层为结合通信技术把数据传输至云平台，可通过有线或无线数据传输通讯模组的方式将用电参数实时上传至云端，将云端的参数设定写入设备；

所述云平台为服务器云端，对大数据进行综合分析，并自动绘成动态曲线，及时发现漏电、过载、短路、三相不平衡、过压、温度异常的电气火灾故障隐患，及时推送预警信息至管理者和运维人员；

所述应用层为便携式移动终端手机APP，实现对故障电气线路的交互式控制、复位、接收线路隐患报警、消除报警、自检和在线切断故障线路电源操作。

2.根据权利要求1所述的一种智慧能源管理系统，其特征在于：所述智能硬件包括智慧用电监控模块和智慧终端。

3.根据权利要求2所述的一种智慧能源管理系统，其特征在于：所述智慧用电监控模块包括包含一台智慧用电控制器、三台电流互感器、一台漏电流互感器和三个智能测温装置，并配置有无线通讯模块。

4.根据权利要求2所述的一种智慧能源管理系统，其特征在于：所述智慧终端为智慧断路器，具备传统断路器开、合闸、漏电保护，并可实现电压、电流、漏电流、温度、功率、用电量以及用电信息的实时采集，配置无线传输模块，通过云平台进行统计比对、电气火灾分析预警和报警。

5.根据权利要求1所述的一种智慧能源管理系统，其特征在于：所述手机APP配合PC端使用，可设置电流负载、漏电状况以及线路温度阈值。

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