CN209859280U - 一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，包括外壳外部通过接口分别连接有外置温度传感器、漏电流互感器、联动输出接口和RS485通讯接口，该设备内部设置有内置温度传感器、电压互感器、电流互感器、Lora无线通讯模块、显示器、按键和单片机。本实用新型的有益效果是：本实用新型为一体化的机械结构，实现精确的用电电流、用电电压、内部温度、外部环境温度和漏电流的实时精确监测。采用Lora无线通讯技术实现数据的实时上传。从技术上将有线传输方式改为无线传输方式，一定程度上节约了材料成本和人工成本，并且无后续费用。在后期的维护上相对于有线的通讯设备来说更加的简介方便。本实用新型具有良好的社会效益，适合推广使用。

Description

一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备

技术领域

本实用新型涉及一种电器火灾监测设备，具体为一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，属于电器火灾监测设备应用技术领域。

背景技术

随着社会的发展，生活质量的提高，家用电器越来越普及。在家用电器为我带来方便的同时也为我们带来了安全隐患。用电安全一直是生活中人们非常关心的一个问题，每年由于电器火灾引起的事故造成的损失一直是一个不可估量的值。电器火灾已经成为国内诱发火灾的主要因素之一。随着国家对万物互联的大力推广，国内的物联网技术得到大力发展，无线传输技术得到了长足的进步，在数据传输的可靠性上通过技术的规定，得到了大大的提高，无线传输技术被广泛的运用到物联网的各个领域。在这样的大环境下采用无线通讯的家用电器火灾监测设备成为了物联网行业的一个重要研发方向。

现有的电器火灾监测模块大致分为两类，一类为采用RS-485通信的有线通讯电器火灾监测模块，RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。一类为采用NB-IoT无线通信技术的电器火灾模块，NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。其存在的主要问题及缺陷如下：

a)现有采用RS-485通信技术的电气火灾监测设备，在实际使用中，布线困难，成本过高，消耗人工，且安装后对通讯线路维护麻烦。

b)现有采用NB-IoT无线通信技术的电气火灾监测设备大多采用NB-iot技术实现无线通信，这种通讯方式利用通讯基站实现网络通信，采用流量计费进行收费，对于用户来说是一笔持续不断的开支。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述的问题，而提出一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，本实用新型为一体化的机械结构，实现精确的用电电流、用电电压、内部温度、外部环境温度和漏电流的实时精确监测。采用Lora无线通讯技术实现数据的实时上传。从技术上将有线传输方式改为无线传输方式，一定程度上节约了材料成本和人工成本，并且无后续费用。在后期的维护上相对于有线的通讯设备来说更加的简介方便。后台可对所有数据进行管理，对用电单位的用电数据进行统计分析，为用电单位的后续用电管理提供建议。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，包括外壳外部通过接口分别连接有外置温度传感器、漏电流互感器、联动输出接口和RS485通讯接口，且所述外壳外部设置有LED指示灯，该设备内部设置有内置温度传感器、电压互感器、电流互感器(5)、Lora无线通讯模块和单片机，所述外壳的外壁上设置有显示器和按键；

所述Lora无线通讯模块与单片机通信连接，通过插排与该设备内的主板连接，Lora无线通讯模块以单个模块的方式通过插排与电器火灾监测模块的主板连接，置于外壳内部，且所述Lora无线通讯模块通过SPI总线与单片机通信连接，Lora无线通讯模块通过SPI总线的方式与单片机实现数据通讯，且Lora无线通讯模块将数据发送到对应的网关实现数据入网；

所述外置温度传感器、内置温度传感器、漏电流互感器和联动输出接口与单片机均通信连接，外置温度传感器用于监测外部环境温度，在温度超过设置的报警温度时就会触发报警。漏电流互感器用于监测主干电线的漏电流大小，在漏电流异常时触发报警。联动输出接口用于连接警铃等报警设备，在其他传感器触发报警时触发铃声。RS485通讯接口作为预留的通讯方式。内置温度传感器用监测设备内部的温度。

本实用新型的进一步技术改进在于：所述电压互感器与单片机通信连接，且电压互感器的量程为180V-380V，电压互感器用于检测主干电路的电压大小，报警值可调。

本实用新型的进一步技术改进在于：所述电流互感器与单片机通信连接，且电流互感器的量程为0A-120A，电流互感器用于检测主干电路的电流大小，量程可调。

本实用新型的进一步技术改进在于：所述显示器为LCD显示屏，主要用于显示当前的剩余电流、温度、电压、电流等信息，且单片机与显示器通信连接。

本实用新型的进一步技术改进在于：所述按键包括复位键、方向键、消音键、功能键和确认键，复位键：报警或故障时，复位操作；其他界面时，返回操作。方向键：LCD功能操作时，左右、上下切换。消音键：报警时，消音操作。功能键；LCD功能操作时，切换功能菜单。确认键：LCD功能操作时，确认操作。

本实用新型的进一步技术改进在于：所述LED指示灯包括电源指示灯、工作指示灯、报警指示灯、故障指示灯、输出指示灯和消音指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型为一体化的机械结构，实现精确的用电电流、用电电压、内部温度、外部环境温度和漏电流的实时精确监测。采用Lora无线通讯技术实现数据的实时上传。从技术上将有线传输方式改为无线传输方式，一定程度上节约了材料成本和人工成本，并且无后续费用。在后期的维护上相对于有线的通讯设备来说更加的简介方便。后台可对所有数据进行管理，对用电单位的用电数据进行统计分析，为用电单位的后续用电管理提供建议；本实用新型具有良好的社会效益，适合推广使用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的整体结构连接示意图。

图中：1、显示器；2、外置温度传感器；3、内置温度传感器；4、电压互感器；5、电流互感器；6、漏电流互感器；7、按键；8、联动输出接口；9、RS485通讯接口；10、Lora无线通讯模块；11、单片机；12、LED指示灯。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，包括外壳外部通过接口分别连接有外置温度传感器2、漏电流互感器6、联动输出接口8和RS485通讯接口9，且外壳外部设置有LED指示灯12，该设备内部设置有内置温度传感器3、电压互感器4、电流互感器5、Lora无线通讯模块10和单片机11，外壳的外壁上设置有显示器1和按键7；

Lora无线通讯模块10与单片机11通信连接，通过插排与该设备内的主板连接，Lora无线通讯模块10以单个模块的方式通过插排与电器火灾监测模块的主板连接，置于外壳内部，且Lora无线通讯模块10通过SPI总线与单片机11通信连接，Lora无线通讯模块10通过SPI总线的方式与单片机11实现数据通讯，且Lora无线通讯模块10将数据发送到对应的网关实现数据入网；

外置温度传感器2、内置温度传感器3、漏电流互感器6和联动输出接口8与单片机11均通信连接，外置温度传感器2用于监测外部环境温度，在温度超过设置的报警温度时就会触发报警。漏电流互感器6用于监测主干电线的漏电流大小，在漏电流异常时触发报警。联动输出接口8用于连接警铃等报警设备，在其他传感器触发报警时触发铃声。RS485通讯接口9作为预留的通讯方式。内置温度传感器3用监测设备内部的温度。

作为本实用新型较佳的实施例，电压互感器4与单片机11通信连接，且电压互感器4的量程为180V-380V，电压互感器4用于检测主干电路的电压大小，报警值可调。

作为本实用新型较佳的实施例，电流互感器5与单片机11通信连接，且电流互感器5的量程为OA-120A，电流互感器5用于检测主干电路的电流大小，量程可调。

作为本实用新型较佳的实施例，显示器1为LCD显示屏，主要用于显示当前的剩余电流、温度、电压、电流等信息，且单片机11与显示器1通信连接。

作为本实用新型较佳的实施例，按键7包括复位键、方向键、消音键、功能键和确认键，复位键：报警或故障时，复位操作；其他界面时，返回操作。方向键：LCD功能操作时，左右、上下切换。消音键：报警时，消音操作。功能键；LCD功能操作时，切换功能菜单。确认键：LCD功能操作时，确认操作。

作为本实用新型较佳的实施例，LED指示灯12包括电源指示灯、工作指示灯、报警指示灯、故障指示灯、输出指示灯和消音指示灯。

工作原理：本实用新型在使用时，首先，检查该设备各部件的安全性，然后，Lora无线通讯模块10以单个模块的方式通过插排与电器火灾监测模块的主板连接，置于外壳内部，通过SPI总线的方式与单片机11实现数据通讯。Lora无线通讯模块将数据发送到对应的网关实现数据入网，外置温度传感器2用于监测外部环境温度，在温度超过设置的报警温度时就会触发报警，漏电流互感器6用于监测主干电线的漏电流大小，在漏电流异常时触发报警，联动输出接口8用于连接警铃等报警设备，在其他传感器触发报警时触发铃声，RS485通讯接口9作为预留的通讯方式。内置温度传感器3用于监测设备内部的温度，在内部温度异常时触发报警。电压互感器4用于检测主干电路的电压大小，量程为180V-380V，报警值可调。电流互感器5用于检测主干电路的电流大小，量程为OA-120A，量程可调。显示器1采用LCD显示屏，主要用于显示当前的剩余电流、温度、电压、电流等信息。按键7共有6个按键其主要功能为，复位键：报警或故障时，复位操作；其他界面时，返回操作。方向键：LCD功能操作时，左右、上下切换。消音键：报警时，消音操作。功能键；LCD功能操作时，切换功能菜单。确认键：LCD功能操作时，确认操作。LED指示灯12共有6个指示灯，主要用于为电源、工作、报警、故障、输出、消音6个指示灯，该设备实现精确的用电电流、用电电压、内部温度、外部环境温度和漏电流的实时精确监测。采用Lora无线通讯技术实现数据的实时上传。从技术上将有线传输方式改为无线传输方式，一定程度上节约了材料成本和人工成本，并且无后续费用。在后期的维护上相对于有线的通讯设备来说更加的简介方便。后台可对所有数据进行管理，对用电单位的用电数据进行统计分析，为用电单位的后续用电管理提供建议。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，其特征在于：包括外壳，所述外壳外部通过接口分别连接有外置温度传感器(2)、漏电流互感器(6)、联动输出接口(8)和RS485通讯接口(9)，且所述外壳外部设置有LED指示灯(12)，该设备内部设置有内置温度传感器(3)、电压互感器(4)、电流互感器(5)、Lora无线通讯模块(10)和单片机(11)，所述外壳的外壁上设置有显示器(1)和按键(7)；

所述Lora无线通讯模块(10)与单片机(11)通信连接，通过插排与该设备内的主板连接，且所述Lora无线通讯模块(10)通过SPI总线与单片机(11)通信连接；

所述外置温度传感器(2)、内置温度传感器(3)、漏电流互感器(6)和联动输出接口(8)与单片机(11)均通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，其特征在于，所述电压互感器(4)与单片机(11)通信连接，且电压互感器(4)的量程为180V-380V。

3.根据权利要求1所述的一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，其特征在于，所述电流互感器(5)与单片机(11)通信连接，且电流互感器(5)的量程为OA-120A。

4.根据权利要求1所述的一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，其特征在于，所述显示器(1)为LCD显示屏，且单片机(11)与显示器(1)通信连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，其特征在于，所述按键(7)包括复位键、方向键、消音键、功能键和确认键。

6.根据权利要求1所述的一种基于Lora无线通讯技术的电器火灾监测设备，其特征在于，所述LED指示灯(12)包括电源指示灯、工作指示灯、报警指示灯、故障指示灯、输出指示灯和消音指示灯。