CN208705398U - 一种设备能耗采集与状态监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种设备能耗采集与状态监测装置，所述装置包括外壳，所述装置还包括：能耗采集模块，设于所述外壳内；所述能耗采集模块与电力系统电性连接，以采集该电力系统的电力数据；所述电力数据包括电压、电流、有功电能、无功电能、频率、以及电能质量参数中的任意一种或多种组合；控制模块，设于所述外壳内；所述控制模块连接所述能耗采集模块，以接收所述电力数据；通讯模块，设于所述外壳内；所述通讯模块连接所述控制模块，且与外部设备通讯连接。本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置，可智能采集电力参数并进行存储和传输，并可通过通讯模块实现与外部网络的实时通讯，实现数据读取的高速、实时、双向的总体效果。

Description

一种设备能耗采集与状态监测装置

技术领域

本实用新型涉及智能设备领域，特别是涉及一种设备能耗采集与状态监测装置。

背景技术

在绿色节能意识的推动下，以智能电表为核心的智能电网成为竞相发展的一个重点领域。电力工业的超大规模发展，带来了许多前所未有的挑战，网络的协作性与安全性成为了智能家电的关键点。

从技术趋势来看，系统集成也将是重要的趋势，智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。

随着无线通讯技术的发展，以智能电网技术为基础，创建开放的系统和建立共享的信息模式，通过移动终端形成网络互动以及即时连接，实现数据读取的高速、实时、双向的总体效果，已成为工业检测的发展趋势。

但是，现有的电表均无法实现高速、实时、双向的数据读取，用户体验度低且用电安全问题亟需改进。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用提供一种能耗采集模块，用于解决现有的电表均无法实现高速、实时、双向的数据读取，用户体验度低且用电安全问题亟需改进等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种设备能耗采集与状态监测装置，所述装置包括外壳，还包括：能耗采集模块，设于所述外壳内；所述能耗采集模块与电力系统电性连接，以采集该电力系统的电力数据；所述电力数据包括电压、电流、有功电能、无功电能、频率、以及电能质量参数中的任意一种或多种组合；控制模块，设于所述外壳内；所述控制模块连接所述能耗采集模块，以接收所述电力数据；通讯模块，设于所述外壳内；所述通讯模块连接所述控制模块，且与外部设备通讯连接；所述通讯模块将所述电力数据传送至外部设备，且接收来自所述外部设备的升级包。

于本实用新型的一实施例中，所述装置包括：指示模块，连接所述控制模块，以在所述电力数据超出阈值范围时发出指示。

于本实用新型的一实施例中，所述指示模块包括一或多个指示灯；所述指示模块的指示动作包括指示灯亮灭。

于本实用新型的一实施例中，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体可拆卸式连接；其中，可拆卸式连接包括卡合连接、卡扣连接、螺栓连接中的任一种或多种组合。

于本实用新型的一实施例中，所述第一壳体包括一与外部固定物相接触的接触面；所述接触面设有至少一个安装组件，以将所述设备能耗采集与状态监测装置固定于所述外部固定物；其中，所述安装组件包括磁铁件。

于本实用新型的一实施例中，所述第二壳体包括呈阶梯状的第一表面和第二表面，且在所述装置的高度方向上，所述第一表面高于第二表面；其中，所述第二表面设有多个接线端子，所述接线端子的类型包括电力接线端子、通讯接线端子。

于本实用新型的一实施例中，所述通讯接线端子包括RS-485接线端子；所述电力接线端子包括电流接线端子、电压接线端子、电源接线端子中的任一种或多种组合。

于本实用新型的一实施例中，所述第二表面设有至少一个指示灯，以展示装置的运行状态、供电状态、通信状态。

于本实用新型的一实施例中，所述装置的外壳采用绝缘材料和/或阻燃材料。

于本实用新型的一实施例中，所述装置包括：存储模块，所述存储模块连接所述控制模块，以存储所述电力数据；定时模块，连接所述控制模块；其中，所存储模块通过所述定时模块，在预设时间点或者按照预设时间间隔进行电力数据的存储。

如上所述，本实用新型涉及的设备能耗采集与状态监测装置，具有以下有益效果：本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置，可智能采集电力参数并进行存储和传输，并可通过通讯模块实现与外部网络的实时通讯，实现数据读取的高速、实时、双向的总体效果。

附图说明

图1显示为本实用新型一实施例中设备能耗采集与状态监测装置的示意图。

图2显示为本实用新型一实施例中设备能耗采集与状态监测装置的第二壳体的示意图。

图3显示为本实用新型一实施例中设备能耗采集与状态监测装置的示意图。

元件标号说明

11 第二壳体

111 第一表面

112 第二表面

12 接线端子

13 指示灯

14 第一壳体

141 接触面

15 安装组件

31 能耗采集模块

32 控制模块

33 通讯模块

34 存储模块

35 定时模块

36 指示模块

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型提供一种设备能耗采集与状态监测装置，用于智能采集并监测电力系统的电力数据，还用于对电力数据进行存储及传输等操作，下文将以具体的实施例说明本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置的实施方式以及实现原理。

如图1所示，展示本实用新型一实施例中设备能耗采集与状态监测装置的示意图。所述设备能耗采集与状态监测装置包括未图示的第一壳体和未图示的第二壳体11。于本实施例中，所述第一壳体为装置的底盖，第二壳体为装置的上盖。

优选的，所述第一壳体和第二壳体12可拆卸式连接，例如：卡合连接、卡扣连接、螺栓连接等等。相比于一体式外壳，可拆卸式连接的外壳更加便于维护或维修。在另一优选的方案中，所述第一壳体、第二壳体12采用绝缘材料、阻燃材料、或者既带有绝缘功能又带有阻燃功能的材料。所述绝缘材料例如：云母、石棉、瓷器、玻璃等等；所述阻燃材料例如：岩棉、珍珠岩、STP保温材料等等。

值得注意的是，本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置应用于电力系统领域，通常电力系统的电压、电流都远远超过人类可承受范围，例如220VAC，380VAC等等。而且，一旦发生漏电或者其它安全事故，则极易引发火灾。因此，本实用新型的产品基于用户安全的考虑，采用绝缘、阻燃等材料，从而有效防止产品漏电、火灾等事故的发生，因而大大提升了产品的安全性。

可选的，所述第二壳体包括呈阶梯形状的第一表面111和第二表面112，且在所述装置的高度方向上，所述第一表面111高于第二表面112。其中，所述第二表面112设有多个接线端子12，所述接线端子12的类型包括电力接线端子、通讯接线端子。所述电力接线端子例如可以是电流接线端子、电压接线端子、或者电源接线端子等等，所述通讯接线端子例如可以是RS-485接线端子。

具体而言，所述RS-485接线端子连接未图示的RS-485采集模块，并通过该RS-485采集模块连接上位机，以将采集到的电力数据上传至上位机，供其分析。需要说明的是，所述通讯接线端子并不限于本实施例中的RS-485接线端子；在其他的实施例中，也可采用RS-232、RS-422、或者RJ-45等接口类型的接线端子，本实用新型对此不作限定。

值得注意的是，接线端子在插入各连接线之后，通常连接线的接头会外凸于表面，不仅造成不美观而且容易使连接线曝露于被磕碰的风险中。因此，本实施例将第一表面111和第二表面112设为阶梯形状，并将接线端子设于高度较低的第二表面112上，从而使插入接线端子的连接线不外凸，利于美观也避免被磕碰。

可选的，所述第二表面112设有至少一个指示灯13，用于展示装置的运行状态、供电状态和通信状态。所述指示灯13的类型包括：运行指示灯13、电源指示灯13、通讯发送指示灯13、或者通讯接收指示灯13等等。

如图2所示，展示本实用新型一实施例中设备能耗采集与状态监测装置底部的第二壳体的示意图。本领域技术人员结合图1和图2可知：所述第二壳体为设备能耗采集与状态监测装置的底盖，其与第一壳体14可拆卸式连接。

可选的，所述第一壳体14包括一与外部固定物相接触的接触面141；所述接触面141设有至少一个安装组件15，以将所述设备能耗采集与状态监测装置固定于所述外部固定物。优选的，所述安装组件15包括磁铁件，通过磁吸引力将所述设备能耗采集与状态监测装置吸附固定于外部固定物。在其他的实施例中，所述安装组件15还可以是导轨组件或者壁挂组件等等；所述导轨组件具体包括导轨，所述外部固定物则设有与所述导轨对应的导槽；所述壁挂组件包括壁挂孔，可壁挂于外部固定物。因可选的安装方式多样，故不再一一列举。

如图3所示，展示本实用新型一实施例中设备能耗采集与状态监测装置的示意图。所述设备能耗采集与状态监测装置包括：能耗采集模块31、控制模块32、以及通讯模块33。其中，所述能耗采集模块31与电力系统电性连接，以采集该电力系统的电力数据；所述控制模块32分别与能耗采集模块31、通讯模块33电性连接。

所述控制模块32例如可以是：MCU控制器、FPGA控制器、SoC控制器、或者DSP控制器等等。所述能耗采集模块31具体包括未图示的电流互感器和电压互感器，分别用于采集电力系统的电流和电压信号。所述电流互感器例如为开口式电流互感器，所述电压互感器例如为电磁式电压互感器，从而可实现免断电安装，避免安装过程中断电影响电力系统的正常运作。所述能耗采集模块31还包括AD转换电路，用于将采集到的电力数据从模拟信号转换为数字信号并传至控制模块32。举例来说，所述AD转换电路可通过SPI接口连接所述控制模块32，从而将数字信号的电力数据传至控制模块32。

所述通讯模块33可以是有线通讯模块33，例如：RS485、RS232等接口模块；所述通讯模块33也可是无线通讯模块33，例如：WiFi、GPRS、蓝牙、或者3G/4G/5G等模块。所述通讯模块33连接控制模块32且与外部设备通讯连接，从而将电力数据传送至外部设备，以供外部设备进行数据的记录和分析，例如：所述外部设备可进行能效分析、电能质量分析、负荷识别、节能控制等服务等用电管理。

优选的，所述通讯模块33还用于接收来自所述外部设备的升级包。值得注意的是，现有的电表每次软件更新过程都耗时耗力，操作员需携带装有更新软件包的设备赶至现场，通过有线连接方式连接电表设备方可进行程序更新。本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置设有通讯模块33，可接收来自外部的升级包，据以可实现远程更新。需要说明的是，本实用新型提供的是一种电力数据采集的硬件设备，可用于接收软件包，但本实用新型并不涉及到任何软件包的内容本身，也不涉及任何软件的改进。

可选的，所述设备能耗采集与状态监测装置还包括存储模块34、定时模块35，其中，所述存储模块34连接所述控制模块32以存储电力数据。所述定时模块35，例如555定时器，连接所述控制模块32。所述存储模块34通过所述定时模块35，在预设时间点或者按照预设时间间隔进行电力数据的存储，例如：整点存储、半点存储、或者每隔一固定时间进行存储。值得注意的是，本实施例将存储模块34在预设时间点或者按照预设时间间隔进行电力数据存储，利于电能的统计，从而便于后台计算相关的能耗以及费用。

可选的，所述设备能耗采集与状态监测装置还包括指示模块36，所述指示模块36连接所述控制模块32，用于在电力数据超出阈值时发出指示。所述指示模块36包括一或多个指示灯；所述指示模块36的指示动作包括指示灯亮灭。

需要说明的是，本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置为硬件设备，其结合现有的软件或程序可实现如下功能：将接收到的电力数据与预设阈值范围做比较，若判断其中的一或多个数据超出阈值范围，则可下发相应的指令至指示模块36，令指示模块36发出指示提醒用户。另外，需要再次说明的是，本实用新型并不涉及软件的改进。

综上所述，本实用新型提供的设备能耗采集与状态监测装置，可智能采集电力参数并进行存储和传输，并可通过通讯模块实现与外部网络的实时通讯，实现数据读取的高速、实时、双向的总体效果。因此，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述装置包括外壳，还包括：

能耗采集模块，设于所述外壳内；所述能耗采集模块与电力系统电性连接，以采集该电力系统的电力数据；所述电力数据包括电压、电流、有功电能、无功电能、频率、以及电能质量参数中的任意一种或多种组合；

控制模块，设于所述外壳内；所述控制模块连接所述能耗采集模块，以接收所述电力数据；

通讯模块，设于所述外壳内；所述通讯模块连接所述控制模块，且与外部设备通讯连接；所述通讯模块将所述电力数据传送至外部设备，且接收来自所述外部设备的升级包；

其中，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体可拆卸式连接；

其中，可拆卸式连接包括卡合连接、卡扣连接、螺栓连接中的任一种或多种组；

所述第一壳体包括一与外部固定物相接触的接触面；所述接触面设有至少一个安装组件，以将所述设备能耗采集与状态监测装置固定于所述外部固定物；其中，所述安装组件包括磁铁件或者壁挂组件；

所述第二壳体包括呈阶梯状的第一表面和第二表面，且在所述装置的高度方向上，所述第一表面高于第二表面，以使插入第二表面上的接线端子的连接线不外凸。

2.根据权利要求1所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述装置包括：

指示模块，连接所述控制模块，以在所述电力数据超出阈值范围时发出指示。

3.根据权利要求2所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述指示模块包括一或多个指示灯；所述指示模块的指示动作包括指示灯亮灭。

4.根据权利要求1所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述接线端子的类型包括电力接线端子、通讯接线端子。

5.根据权利要求4所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述通讯接线端子包括RS-485接线端子；所述电力接线端子包括电流接线端子、电压接线端子、电源接线端子中的任一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述第二表面设有至少一个指示灯，以展示装置的运行状态、供电状态、通信状态。

7.根据权利要求1所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述装置的外壳采用绝缘材料和/或阻燃材料。

8.根据权利要求1所述的设备能耗采集与状态监测装置，其特征在于，所述装置包括：

存储模块，所述存储模块连接所述控制模块，以存储所述电力数据；

定时模块，连接所述控制模块；其中，所存储模块通过所述定时模块，在预设时间点或者按照预设时间间隔进行电力数据的存储。