CN211456800U - 一种智能用电监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能用电监测系统，包括智能用电管理终端和红外人体感应模块，智能用电管理终端包括与用电线路连接的至少一个计量模块，计量模块连接5G网络模块或WIFI网络模块，计量模块、5G网络模块和WIFI网络模块内均设置有MCU，计量模块连接供电模块，供电模块还连接5G网络模块或WIFI网络模块，红外人体感应模块包括红外接收器，智能用电管理终端与红外人体感应模块均无线通信连接后台系统服务器，后台系统服务器分别无线通信连接有电脑和智能手机。系统采用模块化设计，可通过以太网或者WIFI两种方式接入互联网，不需要重新布线，图形界面表达更清晰，使用方便，可以通过Web端或者手机App端进行监控与控制。

Description

一种智能用电监测系统

技术领域

本实用新型涉及用电管理技术领域，具体来说，涉及一种智能用电监测系统。

背景技术

随着人们生活条件的改善和现代化办公条件的变化，各单位的办公室出现了许多现代化办公设备，例如电脑、打字机、复印机等。一部分人员中午休息、开会等期间，并没有及时关闭办公设备电源，甚至部分人员常年开启办公设备，造成大量的电源浪费。其实大部分政府机构、企业事业单位具有15％到20％的节能潜力，若及时关闭电源，不涉及生产任务的单位每年可节电12.7亿千瓦，按每度电0.5元计算，每年可节省电费 12.7×0.5＝6.35亿元。

据不完全统计，当前高校中资源浪费现象较严重，在用电浪费上尤为严重，各类型高校每年缴纳的电费少则几百万，多则几千万。而缴纳的高额电费中，有相当一部分属于浪费。教育部官方网站发布2015年全国高等学校名单，全国高等学校共计2845所。而这么多高校中，各类型的教室、实验室等经常存在忘关电灯、空调、电脑等情况的出现，给国家电力能源照成了极大的浪费。而给每一个教室或者实验室家装电表也不切实际，而且不便于学校内部管理。

目前市面上现有的智能用电监测系统多用于防范火灾、远程抄表等，并没有用于监测用电量并及时关断电源的同类型产品，国内市场基本处于空白状态。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种智能用电监测系统，可实现远程监测用电量，管理员可以通过Web端或者手机App端进行监控与控制，在原有的用电量基础上每年至少节约电能20％。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种智能用电监测系统，包括智能用电管理终端和红外人体感应模块，所述智能用电管理终端包括与用电线路连接的至少一个计量模块，所述计量模块连接5G网络模块或WIFI网络模块，所述计量模块、所述5G网络模块和所述WIFI网络模块内均设置有MCU，所述计量模块连接供电模块，所述供电模块还连接所述5G网络模块或所述WIFI网络模块，所述红外人体感应模块包括红外接收器，所述智能用电管理终端与所述红外人体感应模块均无线通信连接后台系统服务器，所述后台系统服务器分别无线通信连接有电脑和智能手机。

进一步地，所述计量模块通过485总线连接所述5G网络模块或所述 WIFI网络模块。

进一步地，所述计量模块、所述5G网络模块和所述WIFI网络模块均包括壳体，所述壳体上设置有导轨卡扣。

进一步地，所述5G网络模块的壳体内设置5G模块和所述MCU，所述MCU分别连接电源接口、485接口和所述5G模块，所述5G模块还连接有SIM卡和LED灯。

进一步地，所述WIFI网络模块的壳体内设置WIFI模块、以太网模块和所述MCU，所述MCU分别连接电源接口、485接口、所述WIFI模块和所述以太网模块，所述WIFI模块还连接有LED灯。

进一步地，所述计量模块的壳体内设置继电器和所述MCU，所述MCU 连接所述继电器。

本实用新型的有益效果：采用先进的5G技术、云计算技术，可对数据进行分析比对，监测各用电设备的用电情况等数据，可根据各个时间段的用电情况，智能分析出哪个时间段是用电高峰，哪个时间段是用电低谷，并可根据不同的用电时段，远程控制用电线路通断，及时关闭闲置的用电器，从而达到节能用电的效果；系统采用模块化设计，可通过以太网或者 WIFI两种方式接入互联网，不需要重新布线，图形界面表达更清晰，使用方便，可以通过Web端或者手机App端进行监控与控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的智能用电管理终端的示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的5G网络模块的电路框图；

图3是根据本实用新型实施例所述的WIFI网络模块的电路框图。

图中：

1、计量模块；2、5G网络模块；3、WIFI网络模块；4、供电模块。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，根据本实用新型实施例所述的一种智能用电监测系统，包括智能用电管理终端和红外人体感应模块，所述智能用电管理终端包括与用电线路连接的至少一个计量模块1，所述计量模块1连接5G网络模块 2或WIFI网络模块3，所述计量模块1、所述5G网络模块2和所述WIFI 网络模块3内均设置有MCU，所述计量模块1连接供电模块4，所述供电模块4还连接所述5G网络模块2或所述WIFI网络模块3，所述红外人体感应模块包括红外接收器，所述智能用电管理终端与所述红外人体感应模块均无线通信连接后台系统服务器，所述后台系统服务器分别无线通信连接有电脑和智能手机。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述计量模块1通过485总线连接所述5G网络模块2或所述WIFI网络模块3。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述计量模块1、所述5G网络模块2和所述WIFI网络模块3均包括壳体，所述壳体上设置有导轨卡扣。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述5G网络模块2的壳体内设置 5G模块和所述MCU，所述MCU分别连接电源接口、485接口和所述5G 模块，所述5G模块还连接有SIM卡和LED灯。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述WIFI网络模块3的壳体内设置WIFI模块、以太网模块和所述MCU，所述MCU分别连接电源接口、 485接口、所述WIFI模块和所述以太网模块，所述WIFI模块还连接有LED 灯。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述计量模块1的壳体内设置继电器和所述MCU，所述MCU连接所述继电器。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的智能用电监测系统主要由智能用电管理终端、后台系统服务器、Web端管理平台、手机APP端管理平台四部分组成。

本实用新型所述的智能用电监测系统可用于用电监测，管理员可以通过Web端或者手机App端进行监控与控制，在原有的用电量基础上每年至少节约电能20％。

通过本实用新型所述的智能用电监测系统，一方面可实现学校、办公楼、工业园区的各个区域(房间)用电情况的智能统计和分析，初步用电监测细化到每间房间、每个空气开关；另一方面可通过Web端管理平台、手机APP端管理平台，实现智能远程拉合闸，提高用电安全。

后台系统服务器是整个系统的数据处理核心所在，其与后台数据库相连接，可实现所有智能用电管理终端的集中控制与集中管理。后台系统服务器可提供电脑、手机与智能用电管理终端网络部分的接口。初步选用 Linux作为后台系统服务器的操作系统。

Web端管理平台安装在电脑上，手机APP端管理平台安装在智能手机上。

Web端管理平台和手机APP端管理平台为用户提供控制界面，管理员可以通过这两个平台其中之一对整个校园或者办公室进行用电监控与管理，Web端管理平台和手机APP端管理平台均具备以下功能：

数据监控：可监控不同地点、不同区域和不同时间段的用电情况，通过图形化曲线和报表的形式使得用电数据一目了然。

智能用电管理：管理员可以设置不同教室的用电情况，例如晚上22： 00-第二天6：00可以让系统自动远程断电，节省电能，或者可以对每个教室或者办公室设定用电阈值，一旦超过系统会自动实现告警。

人员判断：每个教室或办公室可以根据自身情况加装红外人体感应模块，该红外人体感应模块可以判断教室内是否有人，可以给后台管理员提供参考。

本实用新型所述的智能用电管理终端由多个模块组成，其安装在各个教室的总空气开关旁边。每个智能用电管理终端管理一个教室的用电情况。智能用电管理终端包括：计量模块1、5G网络模块2、WIFI网络模块3、计量模块、供电模块4。

5G网络模块2负责与多个计量模块1通过485总线进行数据通信，然后将数据通过内部安装的5G模块发送到后台服务器，实现远程数据交互。

WIFI网络模块3负责与多个计量模块1通过485总线进行数据通信，然后将数据通过内部WIFI模块或者以太网模块发送到后台服务器，实现远程数据交互。

计量模块1用于实现对用电线路的用电量监测、数据采集、能效控制。能通过485线同5G网络模块2或WIFI网络模块3进行数据交互。

供电模块4用于为5G网络模块2、WIFI网络模块3、计量模块1供电，由于空开壳体内部空间比较狭小且5G网络模块2、WIFI网络模块3、计量模块1内部都有MCU，需要低压直流供电。如果每个模块都有一个独立电源，那么一来占用空间，二来成本上升，所以采用供电模块4集中供电。供电模块4类似于外接的电源适配器。

各个模块均采用统一的导轨卡扣设计，完全兼容目前市面上主流的配电箱。无需打孔、安装螺丝，安装过程简单方便，且便于后期维护。

智能用电管理终端采用多个独立模块的方式，与集成终端相比而言，可以根据不同的安装环境，选择不同的模块(例如不适合安装网线或者没有wifi信号覆盖时可以选择5G方式)进行组合安装。且可扩展性强、后续产品不需要重新设计和开发。

计量模块1内具有继电器，可实现用电线路的通断，进而可实现远程关电的效果。

红外人体感应模块可根据教室的大小安装、能够识别教室是否有人，并将事件信息通过网络发送到后台系统服务器中，红外人体感应模块包括红外接收器以及与红外接收器连接的无线传输模块，无线传输模块可以为 5G模块或WIFI模块。

本实用新型所述的智能用电监测系统具有以下优势：

(1)整机结构设计新颖，消化和吸收了国内外同类产品的优点，将传统的用电监测与物联网技术、大数据技术相结合，通过安装在教室的红外人体感应模块智能判断教室是否有人，进而实现用电监测；率先在同类产品中采用ARM处理器、PID算法，结合以太网、工业控制总线、人机交互系统、传感网开发一个集监控、控制、节能为一体的系统；

(2)智能用电管理终端采用模块化设计，不同的场景仅需要换装不同的模块即可，无需重新设计，各模块采用标准导轨卡扣设计，安装简单，传统的空开配置箱即可安装；可根据不同的用电时段，远程控制继电器通断，及时关闭闲置的用电器，从而达到节能用电的效果。

(3)后台系统服务器通用性、可扩展性强，可以根据用户需求进行灵活配置和管理，例如设定教室用电阈值、自动拉合闸、智能告警等。

(4)系统控制、管理方便，管理员既可以通过Web端(Web端管理平台)控制，也可以通过手机APP端(手机APP端管理平台)控制。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，采用先进的5G技术、云计算技术，可对数据进行分析比对，监测各用电设备的用电情况等数据，可根据各个时间段的用电情况，智能分析出哪个时间段是用电高峰，哪个时间段是用电低谷，并可根据不同的用电时段，远程控制用电线路通断，及时关闭闲置的用电器，从而达到节能用电的效果；系统采用模块化设计，可通过以太网或者WIFI两种方式接入互联网，不需要重新布线，图形界面表达更清晰，使用方便，可以通过Web端或者手机App端进行监控与控制。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (6)

1.一种智能用电监测系统，其特征在于，包括智能用电管理终端和红外人体感应模块，所述智能用电管理终端包括与用电线路连接的至少一个计量模块(1)，所述计量模块(1)连接5G网络模块(2)或WIFI网络模块(3)，所述计量模块(1)、所述5G网络模块(2)和所述WIFI网络模块(3)内均设置有MCU，所述计量模块(1)连接供电模块(4)，所述供电模块(4)还连接所述5G网络模块(2)或所述WIFI网络模块(3)，所述红外人体感应模块包括红外接收器，所述智能用电管理终端与所述红外人体感应模块均无线通信连接后台系统服务器，所述后台系统服务器分别无线通信连接有电脑和智能手机。

2.根据权利要求1所述的智能用电监测系统，其特征在于，所述计量模块(1)通过485总线连接所述5G网络模块(2)或所述WIFI网络模块(3)。

3.根据权利要求1所述的智能用电监测系统，其特征在于，所述计量模块(1)、所述5G网络模块(2)和所述WIFI网络模块(3)均包括壳体，所述壳体上设置有导轨卡扣。

4.根据权利要求3所述的智能用电监测系统，其特征在于，所述5G网络模块(2)的壳体内设置5G模块和所述MCU，所述MCU分别连接电源接口、485接口和所述5G模块，所述5G模块还连接有SIM卡和LED灯。

5.根据权利要求3所述的智能用电监测系统，其特征在于，所述WIFI网络模块(3)的壳体内设置WIFI模块、以太网模块和所述MCU，所述MCU分别连接电源接口、485接口、所述WIFI模块和所述以太网模块，所述WIFI模块还连接有LED灯。

6.根据权利要求3所述的智能用电监测系统，其特征在于，所述计量模块(1)的壳体内设置继电器和所述MCU，所述MCU连接所述继电器。

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