CN207652137U - 应用于物联网的智能配电终端及用电监控系统 - Google Patents

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Abstract

一种应用于物联网的智能配电终端及用电监控系统，该智能配电终端包括箱体，安装于箱体内的总开关和若干分开关，所述总开关和若干分开关均为内置有处理器、电量计量模块和开关控制模块的智能开关，所述智能配电终端还包括通信模块以及电源模块，所述通信模块与所述总开关和所述若干分开关连接。该用电监控系统包括上述智能配电终端、数据终端和服务器，智能配电终端配置于用电场所，数据终端配置给用户，服务器分别与所述数据终端和智能配电终端通信连接。本智能配电终端配合服务器和数据终端可异地实时地了解用电器的工作情况以及对用电器进行控制。

Description

应用于物联网的智能配电终端及用电监控系统
技术领域
本实用新型涉及物联网终端感知及控制设备，尤其涉及一种应用于物联网的智能配电终端，并涉及基于物联网的用电监控系统。
背景技术
随着物联网的发展，在电气基础设施方面缺少入网的终端。目前常用网络继电器代替，但网络继电器只能实现电路的开闭控制，不能将基础的电能数据上传服务器。无法进行电流监测、用电量统计、大区域用电数据分析。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应用于物联网的智能配电终端，以便于人们在异地实时了解用电器的工作情况以及对用电器进行控制。
为达上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种应用于物联网的智能配电终端，其包括箱体，安装于箱体内的总开关和并联连接的若干分开关，所述总开关和若干分开关均为内置有处理器、电量计量模块和开关控制模块的智能开关，所述智能配电终端还包括通信模块以及向所述通信模块和各个智能开关提供直流电的电源模块，所述通信模块与所述总开关和所述若干分开关连接用于从各个开关接收用电信息上传给服务器以及从服务器接收控制信息解码后传递给相应的开关。
在上述的应用于物联网的智能配电终端中，优选地，所述通信模块包括第一处理器、WIFI接口、以太网接口和移动网络接口，所述第一处理器分别与所述WIFI接口、以太网接口和移动网络接口连接用于自适应地选择通信网络与服务器连接上传用电信息以及接收控制信息。
在上述的应用于物联网的智能配电终端中，优选地，所述通信模块还包括存储器，所述存储器与所述第一处理器连接用于存储各种参数和日志。
在上述的应用于物联网的智能配电终端中，优选地，所述智能开关包括开关，由电机及其驱动模块组成的开关控制模块，由电流传感器、电压传感器和电量计算单元组成的电量计量模块，以及与所述电量计算模块、开关控制模块以及通信接口连接的第二处理器。
在上述的应用于物联网的智能配电终端中，优选地，所述智能开关还包括故障检测模块，所述故障检测模块与所述第二处理器连接，用于通过所述通信模块向服务器上传该智能开关的故障信息。
在上述的应用于物联网的智能配电终端中，优选地，所述智能开关还包括开关检测模块，所述开关检测模块与所述第二处理器连接，用于通过所述通信模块向服务器上传该智能开关的状态信息。
在上述的应用于物联网的智能配电终端中，优选地，所述智能配电终端还包括防雷器。
一种基于物联网的用电监控系统，该系统包括：
上述任意一项所述的智能配电终端，配置于用电场所，各路用电器分别与智能配电终端的若干分开关连接；
数据终端，配置给用户；
服务器，分别与所述数据终端和智能配电终端通信连接，用于存储智能配电终端上传的用电信息，以及向所述智能配电终端发送来自所述数据终端的控制信息和/或查询信息。
在上述的基于物联网的用电监控系统中，优选地，所述数据终端为手机、PAD或电脑；所述用电场所为一个家庭、一栋楼房、一个小区、一个单位、仓库或无人值守的设备。
在上述的基于物联网的用电监控系统中，优选地，所述用电信息包括电量、故障信息以及各个开关的状态。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
由于采用内置有处理器、电量计量模块和开关控制模块的智能开关做总开关和分开关，并且配置了通信模块和电源模块，能够分别采集连接在各开关的用电器的用电信息上传给服务器，并能够从服务器接收控制指令控制连接在各开关的用电器，配合服务器和数据终端即可异地实时地了解用电器的工作情况以及对用电器进行控制。
附图说明
图1为一些实施例智能配电终端的结构示意图；
图2为其中的智能开关的电路框图；
图3为其中的通信模块的电路框图；
图4为其使用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
参照图1，一些实施例应用于物联网的智能配电终端(智能配电箱)包括：箱体，安装于箱体内的防雷器1，电源模块2，总开关3，若干分开关4和通信模块6。若干分开关4并联，然后与总开关3连接。每个分开关均为一个独立的模块，所有分开关4在箱体内排列成开关阵列5，分开关4的数量可以根据需要灵活配置。
防雷器1用于对电网以外的高压或强电流做过滤保护。电源模块2为所有开关(包括总开关3和分开关4)的开合闸动作和通讯等提供电力。总开关3对分开关4电源进行控制，同时将总线的电流、电压、用电量数据传递到通信模块6。分开关4用于对独立线路负载供电进行开合闸控制，同时将独立线路的电流、电压、用电量等用电信息数据传递到通信模块6。通讯模块6用于连接服务器，接收控制指令，以及上传各线路电量数据，发送故障、过温、过流、漏电等警报等。
上述总开关3和若干分开关4均为内置有处理器、电量计量模块和开关控制模块的智能开关，图2中示意性表示了其电路组成。
参照图2，这类智能开关包括：开关(如传统的机械式断路器)，由电机及其驱动模块组成的开关控制模块45，由电流传感器、电压传感器和电量计量IC(即电量计算单元)组成的电量计量模块43，以及与所述电量计算模块43、开关控制模块45以及总线与供电端子(即通信接口)44连接的MCU(即第一处理器)41。MCU41通过总线与通信模块6建立连接，一方面控制电机的正反转带动开关的合分闸，另一方面，驱动电量计量芯片处理计量上传至通信模块6。其中，电流传感器可以采用互感器、康铜丝等，电压传感器可以采用互感器或由电阻构成的电压检测电路等。
智能开关还包括故障检测模块42，所述故障检测模块42与MCU41(即第一处理器)连接，用于通过所述通信模块6向服务器上传该智能开关的故障信息。
智能开关还包括开关检测模块46，所述开关检测模块46与MCU41(即第一处理器)连接，用于通过所述通信模块6向服务器上传该智能开关的状态信息。智能开关还包括LED指示/LCD屏47，用于显示智能开关的状态。
通信模块6通过总线，如RS232等，与总开关3和若干分开关4连接。用于从各个开关接收用电信息上传至服务器，以及接收服务器下达的指令向相应开关下达控制信息。这里所述的用电信息可以是电流、电压、电量、故障以及开关状态等信息。图3中示意性表示了通信模块的电路组成。
参照图3，通信模块6包括MCU(即第二处理器)61、WIFI接口63、以太网接口62和移动网络接口66，所述第二处理器分别与所述WIFI接口63、以太网接口62和移动网络接口66连接，用于自适应地选择通信网络与服务器连接上传用电信息以及接收控制信息。移动网络接口66可以是移动、联通和/或电信的各种制式的移动通信模块。可以看出，该通信模块6兼容多种网络方式，能够自动选择切换网络。
通信模块6通过其总线与供电端子64与其它开关相连接。通信模块6还内置有RTC时钟68用于提供计量与控制的时钟源。通信模块6还包括存储器67，所述存储器67与所述第二处理器连接用于存储各种参数和日志。通信模块6还设置有LED指示65，可以显示通信模块的工作状态。
参照图4，一些实施例基于物联网的用电监控系统包括：智能配电终端100、数据终端500、服务器400。智能配电终端100配置于用电场所，各路用电器分别与智能配电终端100的若干分开关4连接。数据终端500配置给用户。服务器400分别与所述数据终端500和智能配电终端100通信连接，用于存储智能配电终端100上传的用电信息，以及向所述智能配电终端100发送来自所述数据终端500的控制信息和/或查询信息。
所述智能配电终端100监测各独立用电回路的用电信息，编码后上传至所述服务器400。用户通过数据终端500向所述服务器400发送查询指令了解用电器的工作状态。用户通过数据终端500向所述服务器400发送控制指令，服务器400将指令下传至智能配电终端100的通信模块6，通信模块6解码控制指令并发送给对应的分开关4或总开关3，以执行相关的开闸或合闸操作控制相应的用电器。
图4中300表示交流市电，1表示防雷器，2表示电源模块。
其中，数据终端可以采用手机、PAD或电脑等。所述用电场所可以是一个家庭、一栋楼房、一个小区、一个单位、仓库或无人值守的设备。所述的用电信息可以包括电量、故障信息以及各个开关的状态等。
上述一些实施例至少具有以下效果：
1、应用于家庭中时，智能配电终端100配合云端服务器400、手机客户端(即数据终端)，可远程控制家庭灯光、家用电器的供断电。也可以在远程查询家庭用电情况，以防忘记断电造成的浪费电或事故。
2、应用于整栋出租房时，智能配电终端100配合云端服务器400、手机客户端(即数据终端)，可远程查看各租户用电量。
3、在小区级以上范围普及使用，智能配电终端100配合云端服务器400、电脑客户端(即数据终端)，可实现区域用电情况统计分析。电量计量、功率因素测量、故障报警等功能可通过物联网连接云端，为智能电网大数据提供数据来源。
4、上述智能配电终端100用作通信基站、光伏电站等无人值守设备的远程开关，能够自动重合闸。
5、可实现电量计量、远程控制、故障报警、定时开关等功能可实现预付费，智能检修，中心控制，可应用于学校、市政、小区等场合。
上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种应用于物联网的智能配电终端，包括箱体，安装于箱体内的总开关(3)和并联连接的若干分开关(4)，其特征在于：所述总开关和若干分开关均为内置有处理器、电量计量模块和开关控制模块的智能开关，所述智能配电终端还包括通信模块(6)以及向所述通信模块和各个智能开关提供直流电的电源模块(2)，所述通信模块与所述总开关和所述若干分开关连接用于从各个开关接收用电信息上传给服务器以及从服务器接收控制信息解码后传递给相应的开关。
2.根据权利要求1所述的应用于物联网的智能配电终端，其特征在于：所述通信模块包括第一处理器、WIFI接口、以太网接口和移动网络接口，所述第一处理器分别与所述WIFI接口、以太网接口和移动网络接口连接用于自适应地选择通信网络与服务器连接上传用电信息以及接收控制信息。
3.根据权利要求2所述的应用于物联网的智能配电终端，其特征在于：所述通信模块还包括存储器，所述存储器与所述第一处理器连接用于存储各种参数和日志。
4.根据权利要求1所述的应用于物联网的智能配电终端，其特征在于：所述智能开关包括开关，由电机及其驱动模块组成的开关控制模块(45)，由电流传感器、电压传感器和电量计算单元组成的电量计量模块(43)，以及与所述电量计算模块、开关控制模块以及通信接口连接的第二处理器。
5.根据权利要求4所述的应用于物联网的智能配电终端，其特征在于：所述智能开关还包括故障检测模块，所述故障检测模块与所述第二处理器连接，用于通过所述通信模块向服务器上传该智能开关的故障信息。
6.根据权利要求4所述的应用于物联网的智能配电终端，其特征在于：所述智能开关还包括开关检测模块，所述开关检测模块与所述第二处理器连接，用于通过所述通信模块向服务器上传该智能开关的状态信息。
7.根据权利要求1所述的应用于物联网的智能配电终端，其特征在于：所述智能配电终端还包括防雷器。
8.一种基于物联网的用电监控系统，其特征在于，所述基于物联网的用电监控系统包括：
权利要求1至7中任意一项所述的智能配电终端(100)，配置于用电场所，各路用电器分别与智能配电终端的若干分开关连接；
数据终端(500)，配置给用户；
服务器(400)，分别与所述数据终端和智能配电终端通信连接，用于存储智能配电终端(100)上传的用电信息，以及向所述智能配电终端发送来自所述数据终端的控制信息和/或查询信息。
9.根据权利要求8所述的基于物联网的用电监控系统，其特征在于：所述数据终端为手机、PAD或电脑；所述用电场所为一个家庭、一栋楼房、一个小区、一个单位、仓库或无人值守的设备。
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