CN206725621U - 一种基于物联网的电能远程监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于物联网的电能远程监控装置，包括若干层监控节点、协调器和PC上位机，每层的监控节点配备一个zigbee路由器，若干层监控节点分别为第1层、2层、3层…n层，控制节点采集的数据传输给路由器，由各层的zigbee路由器逐层传输，最后由第1层监控节点配备的zigbee路由器传输给协调器，再由协调器传输给PC上位机，并在PC上位机的显示屏上显示；所述PC上位机包括显示屏和操作按钮，所述操作按钮通过协调器向各层监控节点发送指令。
Description
技术领域
本实用新型提供一种基于物联网的电能远程监控装置，属于电子通讯技术领域。
背景技术
当今社会，节能环保是人们广泛推行的理念，它被看作健康型经济和社会的衡量标准。目前，我国对社区和单位的电能管理还是采取效率低下的人工监管方式。电能管理的初衷是为了节能，在过去的几十年里，我国经济还没有达到现今水平，各单位的用电设备远没有现今复杂，人工管理基本可以满足要求。随着经济的快速增长，用电设备的增多，传统的电能管理方式需要耗费更多的人力和物力，却无法实现高效地电能管理；另一方面，高校宿舍用电违规导致火灾，企业办公楼忘关空调、暖气等大功率电器导致电能浪费等现象屡见不鲜。而且常规的电能管理方法不能够及时了解用电情况，不能合理优化电能管理。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种基于物联网的电能远程监控装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于物联网的电能远程监控装置，包括若干层监控节点、协调器和PC上位机，每层的监控节点配备一个zigbee路由器，若干层监控节点分别为第1层、2层、3层…n层，控制节点采集的数据传输给路由器，由各层的zigbee路由器逐层传输，最后由第1层监控节点配备的zigbee路由器传输给协调器，再由协调器传输给PC上位机，并在PC上位机的显示屏上显示；所述PC上位机包括显示屏和操作按钮，所述操作按钮通过协调器向各层监控节点发送指令；
所述监控节点包括数据采集电路、继电器、报警器、天线、存储器、主控制器和电源，所述数据采集电路、继电器、报警器、天线和存储器均与所述主控制器相连，继电器串联在被测电路中，所述电源提供5V和3.3V两种电压，其中3.3V电压输出口与主控制器的电源接口相连，5V电压输出口分别与数据采集电路、继电器、报警器和继电器的电源接口相连；所述数据采集电路通过被测电路的零线和火线分别与数据采集电路的零线和火线接口相连来采集被测电路的电能数据，并将采集的电能数据传输给主控制器，由主控制器通过天线传输给zigbee路由器。
进一步，所述数据采集电路包括电能计量芯片CS5460A、电流采集电路和电压采集电路；所述电流采集电路包括1000:1穿插式电流互感器T1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2和电容C3，电容C2串联在电能计量芯片CS5460A的15脚和16脚之间，电容C1和电容C3串联后与电容C1并联，电阻R1、电阻R2、电阻R6和电阻R7串联后与电容C1并联，电容C1和电容C3之间、电阻R2和电阻R6之间均接地，电阻R3与1000:1穿插式电流互感器T1并联后与电阻R2和电阻R6并联；电压采集电路包括变压器T2、电阻R8至R10、电容C6、电容C8和电容C9，电容C8串联电能计量芯片CS5460A的9脚和10脚，电容C6和电容C9串联后与电容C8并联，电容C6和电容C9之间接地，电阻R9和电阻R10串联后与电容C8并联，电阻R8和变压器T2串联后与电阻R9并联；电能计量芯片CS5460A的1脚和24脚之间串联晶振1，3脚接+3.3V电源、并与地之间串联电容C4，4脚接地，11脚和12脚连接后串联电容C7、并接地，13脚和14脚之间串联电容C5、且13脚接地、14脚接+5V电源，17脚接+3.3V电源。
进一步，所述主控制器包括控制芯片CC2530，数据采集电路、继电器和报警器的数据接口分别与控制芯片CC2530的I/O接口相连。
进一步，所述天线与控制芯片CC2530的RF接口相连。
进一步，所述协调器与PC上位机通过USB串口相连。
进一步，所述存储器的存储芯片型号为24LC256。
本实用新型所达到的有益技术效果：本实用新型提供的一种基于物联网的电能远程监控装置，通过监测节点、路由器、协调器和PC上位机的通讯交互达到监测和控制作用。用户可以在PC上位机方便的读取当前用电状况，及时了解用电信息，并实时监控违规用电的情况，减少火灾和电能浪费，保障用电安全。同时，本装置安装方便，成本不高，功耗低，易扩展，具有较高的灵活性和安全性。
附图说明
图1本实用新型整体示意图；
图2本实用新型组成框图；
图3本实用新型之数据采集电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下面结合附图和实施例对本实用新型专利进一步说明。
如图1-3所示，本实用新型提供一种基于物联网的电能远程监控装置，包括若干层监控节点、协调器和PC上位机，每层的监控节点配备一个zigbee路由器，若干层监控节点分别为第1层、2层、3层…n层，控制节点采集的数据传输给路由器，由各层的zigbee路由器逐层传输，最后由第1层监控节点配备的zigbee路由器传输给协调器，再由协调器传输给PC上位机，并在PC上位机的显示屏上显示；所述PC上位机包括显示屏和操作按钮，所述操作按钮通过协调器向各层监控节点发送指令；
所述监控节点包括数据采集电路、继电器、报警器、天线、存储器、主控制器和电源，所述数据采集电路、继电器、报警器、天线和存储器均与所述主控制器相连，继电器串联在被测电路中，所述电源提供5V和3.3V两种电压，其中3.3V电压输出口与主控制器的电源接口相连，5V电压输出口分别与数据采集电路、继电器、报警器和继电器的电源接口相连；所述数据采集电路通过被测电路的零线和火线分别与数据采集电路的零线和火线接口相连来采集被测电路的电能数据，并将采集的电能数据传输给主控制器，由主控制器通过天线传输给zigbee路由器。
所述数据采集电路包括电能计量芯片CS5460A、电流采集电路和电压采集电路；所述电流采集电路包括1000:1穿插式电流互感器T1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2和电容C3，电容C2串联在电能计量芯片CS5460A的15脚和16脚之间，电容C1和电容C3串联后与电容C1并联，电阻R1、电阻R2、电阻R6和电阻R7串联后与电容C1并联，电容C1和电容C3之间、电阻R2和电阻R6之间均接地，电阻R3与1000:1穿插式电流互感器T1并联后与电阻R2和电阻R6并联；电压采集电路包括变压器T2、电阻R8至R10、电容C6、电容C8和电容C9，电容C8串联电能计量芯片CS5460A的9脚和10脚，电容C6和电容C9串联后与电容C8并联，电容C6和电容C9之间接地，电阻R9和电阻R10串联后与电容C8并联，电阻R8和变压器T2串联后与电阻R9并联；电能计量芯片CS5460A的1脚和24脚之间串联晶振1，3脚接+3.3V电源、并与地之间串联电容C4，4脚接地，11脚和12脚连接后串联电容C7、并接地，13脚和14脚之间串联电容C5、且13脚接地、14脚接+5V电源，17脚接+3.3V电源。
所述主控制器包括控制芯片CC2530，数据采集电路、继电器和报警器的数据接口分别与控制芯片CC2530的I/O接口相连。
所述天线与控制芯片CC2530的RF接口相连。
所述协调器与PC上位机通过USB串口相连。
所述存储器的存储芯片型号为24LC256。
本实用新型的工作原理：数据采集电路采集被测电路的电流和电压数据传输给主控制器，由主控制器通过天线传输给zigbee路由器，第1层、2层、3层…n层的zigbee路由器将上述数据进行逐层传输，最后由第1层路由器传输给协调器，再由协调器传给PC上位机，并在显示屏上显示；若采集到的电流和电压数据超标时，PC上位机的控制按钮通过协调器向主控制器发送指令，由主控制器控制继电器断开，实现自动断开被测电路的目的，同时主控制器控制报警器发出声音警报。
以上已以较佳实施例公布了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于物联网的电能远程监控装置，其特征在于：包括若干层监控节点、协调器和PC上位机，每层的监控节点配备一个zigbee路由器，若干层监控节点分别为第1层、2层、3层…n层，控制节点采集的数据传输给路由器，由各层的zigbee路由器逐层传输，最后由第1层监控节点配备的zigbee路由器传输给协调器，再由协调器传输给PC上位机，并在PC上位机的显示屏上显示；所述PC上位机包括显示屏和操作按钮，所述操作按钮通过协调器向各层监控节点发送指令；
所述监控节点包括数据采集电路、继电器、报警器、天线、存储器、主控制器和电源，所述数据采集电路、继电器、报警器、天线和存储器均与所述主控制器相连，继电器串联在被测电路中，所述电源提供5V和3.3V两种电压，其中3.3V电压输出口与主控制器的电源接口相连，5V电压输出口分别与数据采集电路、报警器和继电器的电源接口相连；所述数据采集电路通过被测电路的零线和火线分别与数据采集电路的零线和火线接口相连来采集被测电路的电能数据，并将采集的电能数据传输给主控制器，由主控制器通过天线传输给zigbee路由器。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的电能远程监控装置，其特征在于：所述数据采集电路包括电能计量芯片CS5460A、电流采集电路和电压采集电路；所述电流采集电路包括1000:1穿插式电流互感器T1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2和电容C3，电容C2串联在电能计量芯片CS5460A的15脚和16脚之间，电容C1和电容C3串联后与电容C1并联，电阻R1、电阻R2、电阻R6和电阻R7串联后与电容C1并联，电容C1和电容C3之间、电阻R2和电阻R6之间均接地，电阻R3与1000:1穿插式电流互感器T1并联后与电阻R2和电阻R6并联；电压采集电路包括变压器T2、电阻R8至R10、电容C6、电容C8和电容C9，电容C8串联电能计量芯片CS5460A的9脚和10脚，电容C6和电容C9串联后与电容C8并联，电容C6和电容C9之间接地，电阻R9和电阻R10串联后与电容C8并联，电阻R8和变压器T2串联后与电阻R9并联；电能计量芯片CS5460A的1脚和24脚之间串联晶振1，3脚接+3.3V电源、并与地之间串联电容C4，4脚接地，11脚和12脚连接后串联电容C7、并接地，13脚和14脚之间串联电容C5、且13脚接地、14脚接+5V电源，17脚接+3.3V电源。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的电能远程监控装置，其特征在于：所述主控制器包括控制芯片CC2530，数据采集电路、继电器和报警器的数据接口分别与控制芯片CC2530的I/O接口相连。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的电能远程监控装置，其特征在于：所述天线与控制芯片CC2530的RF接口相连。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的电能远程监控装置，其特征在于：所述协调器与PC上位机通过USB串口相连。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的电能远程监控装置，其特征在于：所述存储器的存储芯片型号为24LC256。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108418303A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-08-17 | 上海电机学院 | 一种基于物联网的校园用电监控系统 |
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