CN204925779U - 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统 - Google Patents

一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN204925779U
CN204925779U CN201520712649.6U CN201520712649U CN204925779U CN 204925779 U CN204925779 U CN 204925779U CN 201520712649 U CN201520712649 U CN 201520712649U CN 204925779 U CN204925779 U CN 204925779U
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric energy
control circuit
wireless transmission
transmission control
power consumption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201520712649.6U
Other languages
English (en)
Inventor
王忠友
张�诚
田敏渊
厉阳春
翟肖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei University of Science and Technology
Original Assignee
Hubei University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei University of Science and Technology filed Critical Hubei University of Science and Technology
Priority to CN201520712649.6U priority Critical patent/CN204925779U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204925779U publication Critical patent/CN204925779U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，包括由一个或多个双控制无线电表组成的Zigbee无线传感网络，所述双控制无线电表包括电能检测电路、电能无线传输控制电路、显示模块和继电器开关控制电路，所述电能无线传输控制电路与显示模块连接，所述电能无线传输控制电路通过电能无线传输控制电路与电能检测电路连接，所述电能无线传输控制电路还与电能检测电路连接，所述电能无线传输控制电路还与Zigbee无线传感网络连接。本实用新型利用分布式用电控制管理系统对学生公寓等的用电进行安全管理，实现远程无线抄表，减少大量人力。

Description

一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统
技术领域
本实用新型涉及安全用电及用电计量管理领域，特别是涉及一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统。
背景技术
随着人们现代生活中经济的宽裕，在高校、职业学校等学生居住集中的地方，学生对用电提出了更多的要求。在学生公寓中由于经常存在的违章使用电器(即恶性负载)而造成火灾事故频发，对个人及学校造成巨大的损失。作为用电管理机构，为保证用电安全，通常采用限电功率的方式进行管理，但炎热的夏天又需要大功率的空调设备，一方面要用电安全，一方面又要满足消费者的要求，为此需要既可限电又可供大功率的电控装置。
目前现有的用电智能控制管理系统及相关的专利申请也主要是针对社会普通用户，只需保证正常供电就行，不需要进行负载识别、无需考虑用电补贴、自定义定时供电、特殊供电设置等等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，包括由一个或多个双控制无线电表组成的Zigbee无线传感网络，所述双控制无线电表包括电能检测电路、电能无线传输控制电路、显示模块和继电器开关控制电路，所述电能无线传输控制电路的显示控制输出端与显示模块的显示控制输入端连接，所述电能无线传输控制电路的控制输出端通过电能无线传输控制电路与电能检测电路连接，所述电能无线传输控制电路的功率信号输入端与电能检测电路的功率信号输出端连接，所述电能无线传输控制电路的无线传输端通过Zigbee无线传感网络连接与用电管理中心连接。
优选的，所述电能检测电路、电能无线传输控制电路、显示模块和继电器开关控制电路集成组装在同一机壳中。
优选的，所述电能检测电路包括第一电能检测处理芯片和第二电能检测处理芯片，每个电能检测处理芯片均分别连接有电压分压组件和电流传感器，电压分压组件和电流传感器分别与电源连接，电能检测处理芯片将检测到的电流和电压信号变换成功率信号输出给电能无线传输控制电路。
优选的，所述电能无线传输控制电路还连接有负载识别电路，所述负载识别电路包括存储有负载识别数据的存储器。
优选的，所述继电器开关控制电路包括均与电能无线传输控制电路连接的第一逻辑控制电路和第二逻辑控制电路，每个逻辑控制电路均分别通过按钮开关和开关控制芯片与磁保持继电器连接，磁保持继电器与用户电器连接。
优选的，所述第一电能检测处理芯片和第二电能检测处理芯片包括ADE7755芯片。
优选的，所述电能无线传输控制电路包括微控制单片机CC253X芯片，所述显示模块包括OLED12864显示模块。
优选的，所述开关控制芯片包括BL8023芯片。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型由一个或多个双控制无线电表组成的Zigbee无线传感网络，每个双控制无线电表为分布式集中用电控制系统的电能采集节点部分，可利用智能化安全用电管理系统对学生公寓的用电进行安全管理，实现远程无线抄表，减少大量人力；
2)本实用新型可通过负载识别电路进行恶性负载识别，实现安全用电的有效控制；
3)本实用新型可实现对用户不同用电方式分开供电，通过电能无线传输控制电路进行无线远程控制，通过继电器开关控制电路进行手动控制，实现集体宿舍安全供电双控制，提供不同的控制管理方式；
4)本实用新型可广泛推广运用作高校和职业学校学生公寓安全用电现代化管理的智能控制系统。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型的系统原理框图；
图3为本实用新型中电能检测电路的电路图；
图4为本实用新型中电能无线传输控制电路的电路图；
图5为本实用新型中继电器开关控制电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，包括由一个或多个双控制无线电表组成的Zigbee无线传感网络，每个双控制无线电表为分布式集中用电控制系统的电能采集节点部分。
所述双控制无线电表包括电能检测电路、电能无线传输控制电路、显示模块和继电器开关控制电路，所述电能无线传输控制电路的显示控制输出端与显示模块的显示控制输入端连接，所述电能无线传输控制电路的控制输出端通过电能无线传输控制电路与电能检测电路连接，所述电能无线传输控制电路的功率信号输入端与电能检测电路的功率信号输出端连接，所述电能无线传输控制电路的无线传输端通过Zigbee无线传感网络连接与用电管理中心连接。
本实用新型主要由电能检测电路、电能无线传输控制电路和继电器开关控制电路三部分组成，三部分均组装在一个盒子中，是无线抄表系统的一个用户节点。
如图2所示，本实用新型中，所述电能检测电路包括第一电能检测处理芯片和第二电能检测处理芯片，每个电能检测处理芯片均分别连接有电压分压组件和电流传感器，电压分压组件和电流传感器分别与电源连接，电能检测处理芯片将检测到的电流和电压信号变换成功率信号输出给电能无线传输控制电路。
所述第一电能检测处理芯片和第二电能检测处理芯片可选用ADE7755芯片。如图3所示，图3中的芯片U1和芯片U2为电能检测处理芯片ADE7755，电压分压组件分别为电阻R105-R116和电阻R124-R135，电流传感器为电流传感器FL1和电流传感器FL2，其中电流传感器FL1和电流传感器FL2检测到的电流和电压信号，经电能检测处理芯片ADE7755处理变换成功率信号输出。
所述的电能无线传输控制电路可选用微控制单片机CC253X芯片，如图4所示，微控制单片机CC253X为芯片U5。所述显示模块可选用OLED12864显示模块，如图4中的芯片U6。
本实用新型中，所述电能无线传输控制电路还连接有负载识别电路，所述负载识别电路包括存储有负载识别数据的存储器，根据用户用电时交流电压与交流电流相位差的余弦(即功率因数)，来确定阻性负载的功率和设定的功率限度。
本实用新型中，所述继电器开关控制电路包括均与电能无线传输控制电路连接的第一逻辑控制电路和第二逻辑控制电路，每个逻辑控制电路均分别通过按钮开关和开关控制芯片与磁保持继电器连接，磁保持继电器与用户电器连接。
所述开关控制芯片可选用BL8023芯片。如图5所示，逻辑控制电路中的BL8023芯片为芯片U3和芯片U4，逻辑控制电路为芯片U9A-U9D，磁保持继电器为继电器JK1和继电器JK2。
本实用新型的工作原理：
在系统通电，硬件初始化完成后，该抄表节点与整个系统进行联网，在OLED12864上显示“联网成功！”信息后表明该无线电表与系统联网成功。该无线电表便作好检测所在用户用电量的准备。此时交流220V电压已加到该无线电表的N线和AC220V电源两端点上，如图3所示，且电压信号已通过图3中的电阻R105-R116和电阻R124-R135分别加到电能检测处理芯片U1和U2的7、8脚上。
当按钮开关ON(包括开关ON1或开关ON2)按钮按下或无线电表收到系统发过来的开关ON信息后，如图5所示，磁保持继电器JK1或JK2吸合。接在继电器JK1或继电器JK2对外接口端点YH1或YH2的用户电器接通后，当接在VA1或VA2与AC220V电源之间的电流传感器FL1或FL2有电流通过时，则电流取样值加在电能检测处理芯片U1和U2的5、6脚上。以电能检测处理芯片U1和U2的10引脚提供的2.5V为参考电压，分别经ADC转换成数字信号，并进行功率计算；在电能检测处理芯片U1和U2的第13、14引脚选择为00信号下，经电能检测处理芯片U1和U2的第22引脚输出对应的瞬时有功功率信号脉冲CF1和CF2。
本实用新型可广泛推广运用作高校和职业学校学生公寓安全用电现代化管理的智能控制系统。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，包括由一个或多个双控制无线电表组成的Zigbee无线传感网络，所述双控制无线电表包括电能检测电路、电能无线传输控制电路、显示模块和继电器开关控制电路，其特征在于：所述电能无线传输控制电路的显示控制输出端与显示模块的显示控制输入端连接，所述电能无线传输控制电路的控制输出端通过电能无线传输控制电路与电能检测电路连接，所述电能无线传输控制电路的功率信号输入端与电能检测电路的功率信号输出端连接，所述电能无线传输控制电路的无线传输端与Zigbee无线传感网络连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述电能检测电路、电能无线传输控制电路、显示模块和继电器开关控制电路集成组装在同一机壳中。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述电能检测电路包括第一电能检测处理芯片和第二电能检测处理芯片，每个电能检测处理芯片均分别连接有电压分压组件和电流传感器，电压分压组件和电流传感器分别与电源连接，电能检测处理芯片将检测到的电流和电压信号变换成功率信号输出给电能无线传输控制电路。
4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述电能无线传输控制电路还连接有负载识别电路，所述负载识别电路包括存储有负载识别数据的存储器。
5.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述继电器开关控制电路包括均与电能无线传输控制电路连接的第一逻辑控制电路和第二逻辑控制电路，每个逻辑控制电路均分别通过按钮开关和开关控制芯片与磁保持继电器连接，磁保持继电器与用户电器连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述第一电能检测处理芯片和第二电能检测处理芯片包括ADE7755芯片。
7.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述电能无线传输控制电路包括微控制单片机CC253X芯片，所述显示模块包括OLED12864显示模块。
8.根据权利要求5所述的一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统，其特征在于：所述开关控制芯片包括BL8023芯片。
CN201520712649.6U 2015-09-15 2015-09-15 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统 Expired - Fee Related CN204925779U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520712649.6U CN204925779U (zh) 2015-09-15 2015-09-15 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520712649.6U CN204925779U (zh) 2015-09-15 2015-09-15 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204925779U true CN204925779U (zh) 2015-12-30

Family

ID=54974889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520712649.6U Expired - Fee Related CN204925779U (zh) 2015-09-15 2015-09-15 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204925779U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720487A (zh) * 2016-03-24 2016-06-29 广东美的暖通设备有限公司 配电箱及配电系统
CN113985785A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 中国计量大学现代科技学院 分布式电气设备运行状态监测方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720487A (zh) * 2016-03-24 2016-06-29 广东美的暖通设备有限公司 配电箱及配电系统
CN113985785A (zh) * 2021-10-28 2022-01-28 中国计量大学现代科技学院 分布式电气设备运行状态监测方法
CN113985785B (zh) * 2021-10-28 2024-04-23 中国计量大学现代科技学院 分布式电气设备运行状态监测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104714146A (zh) 电表串户接线检测装置及其检测方法
CN107359487A (zh) 分布式远程控制电器插座及用电管理方法
CN205081315U (zh) 一种智能插座
CN204086431U (zh) 一种用电负载管理智能终端
CN205103309U (zh) 一种支持远程传输功能的电能表
CN204925779U (zh) 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统
CN204945241U (zh) 一种集体宿舍安全供电双控制无线电表
CN106948670A (zh) 一种基于手机标准otg功能给门锁供电的方法
CN103969504A (zh) 一种具备欠费报警远程提醒功能的智能电表
CN204790431U (zh) 融合通信技术的智能控制型断路器
CN204358800U (zh) 基于物联网的智能电磁炉
CN105116752A (zh) 一种基于Zigbee无线传感网络的分布式用电控制管理系统
CN203909570U (zh) 一种基于无线网络的学生宿舍用电管理系统
CN105703487A (zh) 一种智能用电系统的智能控制器
CN207527790U (zh) 一种空调智能控制系统
CN105514720A (zh) 基于物联网的智能插座群控系统
CN202075653U (zh) 智能型用电功率控制器
CN206709201U (zh) 一种工作时间、峰谷电可设置电采暖锅炉控制组件
CN207134572U (zh) 一种智能插座
CN204102269U (zh) 一种限声门铃电路
CN2429836Y (zh) 新型多用户预付费电能表
CN212157557U (zh) 一种节能控制网关
Yang et al. The control system for smart home based on GSM and the radio
CN104730333B (zh) 一种电能计量系统
CN203133544U (zh) 一种用于无线智能家居的功耗控制器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151230

Termination date: 20180915