CN212158676U

CN212158676U - 一种基于nb-iot的安防用电监测装置

Info

Publication number: CN212158676U
Application number: CN202020913703.4U
Authority: CN
Inventors: 彭建成
Original assignee: Zhejiang Yiwei New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yiwei New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2020-12-15
Anticipated expiration: 2030-05-26

Abstract

本实用新型公开了一种基于NB‑IOT的安防用电监测装置，包括安全检测系统、安全用电监测单元、后台管理平台，安全用电监测单元包括主控模块、NB‑IOT通信模块、继电器控制模块、电源模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块；主控模块分别与NB‑IOT通信模块、继电器控制模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块连接；电源模块给所有模块供电；安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间；本实用新型采用标准导轨安装方式，可方便的安装于配电箱内，有效监测用电安全隐患，根据异常状况自动切断家庭电路电源，通过NB‑IOT无线通讯使安防监测系统实现物联网监控，实现智能化。

Description

一种基于NB-IOT的安防用电监测装置

技术领域

本实用新型涉及安全用电的研究领域，特别涉及一种基于NB-IOT的安防用电监测装置。

背景技术

随着科学与技术发展和经济水平的不断提高，家庭贵重物品越来越多，家庭生活所使用的电器设备等具有危害到人身安全的设备产品越来越多。由于电路老化、电器设备漏电短路、用电过载、煤气泄漏、火种不处理等原因导致发生的火灾情况也越来越多。

目前，传统的安全防护系统的主机和电器设备之间大多数采用有线连接方式，这使得安装麻烦，而且有线连接方式会增加导线的数量，造成导线的杂乱摆放，存在比较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于 NB-IOT的安防用电监测装置，用于观察最近一段时间家庭电路的使用情况，倘若发现家庭电路的变化较大，可以及时地对家庭电路进行检查和维修，避免发生因为家庭电路的老化问题而导致的安全事故。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，包括安全检测系统、安全用电监测单元、后台管理平台，安全用电监测单元与安全检测系统连接，后台管理平台与安全检测系统连接，所述安全用电监测单元包括主控模块、 NB-IOT通信模块、继电器控制模块、电源模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块、报警模块、显示模块；所述主控模块分别与 NB-IOT通信模块、继电器控制模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块、报警模块、显示模块连接；所述电源模块给所有模块供电；所述安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间

进一步地，所述安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间，连接方式有单相电接法和三相电接法；其中，单相电接法时，零线和火线分别接到安全用电监测单元的Un接口和Uc接口；三相电接法时，三相的火线应该按顺序对应Ua，Ub，Uc三端，零线接Un端，电流传感器为中间镂空，需套在ABC三相的火线上；

进一步地，所述电压检测模块包括A相电压检测模块、B相电压检测模块、 C相电压检测模块，每个电压检测模块包括电压传感器、采样电阻、电压计量芯片。

进一步地，所述电压传感器为电流型电压传感器，所述采样电阻为千欧级采样电阻。

进一步地，所述电流检测模块包括A相电流检测模块、B相电流检测模块、 C相电流检测模块，每个电流检测模块包括电流传感器、采样电阻、电流计量芯片。

进一步地，所述电流传感器为1000：1电流传感器。

进一步地，所述温度检测模块包括A相温度检测模块、B相温度检测模块、 C相温度检测模块、零线温度检测模块，每个温度检测模块包括温度传感器、温度转换计量芯片。

进一步地，所述温度传感器为NTC温度传感器。

进一步地，所述主控模块为MCU主控模块。

进一步地，所述MCU主控模块采用ATT7022计量芯片。

本实用新型的工作过程：

本实用新型结构简单明了，通过不同的传感器可以检测到用户家庭实际工作时实时的电压、电流、功率、温度、漏电情况、用电量、可燃气体浓度、烟雾浓度等，当出现异常时，安全监测保护系统会切断家庭电路电源，实时地通过NB-IOT将用户家庭电路的工作状态、燃气的使用情况、烟雾浓度等信息实时发送到后台服务器，进行实时的状态监控显示。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本实用新型结构简单，可通过不同的传感器可以检测到用户家庭实际工作时实时的电压、电流、功率、温度、漏电情况、用电量等，并通过NB-IOT模块实时获取查看当前电路工作状态，能及时了解电路是否老化，可避免电路老化造成的危险；当出现异常时，安全监测保护系统会切断家庭电路电源，实时地通过NB-IOT将用户家庭电路的工作状态信息实时发送到后台服务器，进行实时的状态监控显示。

附图说明

图1是本实用新型所述一种基于NB-IOT的安防用电监测装置的结构框图；

图2是本实用新型所述实施例中安全用电监测单元结构框图；

图3是本实用新型所述实施例中单相电接法结构图；

图4是本实用新型所述实施例中三相电接法结构图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，如图1所示，包括安全检测系统、安全用电监测单元、后台管理平台；其中安全用电监测单元如图2所示，所述安全用电监测单元包括主控模块、NB-IOT通信模块、继电器控制模块、电源模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块、报警模块、显示模块；所述主控模块为MCU主控模块，采用ATT7022计量芯片，其分别与NB-IOT通信模块、继电器控制模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块、报警模块、显示模块连接；所述电压检测模块包括A相电压检测模块、B相电压检测模块、C相电压检测模块，每个电压检测模块包括电流型电压传感器、110千欧姆采样电阻、对应的电压计量芯片；所述电流检测模块包括A相电流检测模块、B相电流检测模块、C相电流检测模块，每个电流检测模块包括1000:1电流传感器、4.4欧姆采样电阻、对应的电流计量芯片；所述漏电流检测模块包括1000:1电流传感器、4.4欧姆采样电阻、对应的电流计量芯片；所述温度检测模块包括A相温度检测模块、B相温度检测模块、C相温度检测模块、零线温度检测模块，每个温度检测模块包括NTC温度传感器、对应的温度转换计量芯片；所述电源模块给所有模块供电；所述安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间。

进一步地，所述安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间，连接方式有单相电接法和三相电接法；其中，单相电接法时，如图3所示，零线和火线分别接到安全用电监测单元的Un接口和Uc接口；三相电接法时，如图4所示，三相的火线应该按顺序对应Ua，Ub，Uc三端，零线接Un端，电流传感器为中间镂空，需套在ABC三相的火线上；温度传感器用绝缘胶带直接紧绑在电缆上即可。

安防用电监测装置正常工作时，主要功能是准确地检测家庭电路的电压、电流、温度、可燃气体浓度、是否有火苗等物理量，实时地对家庭用电用气状态进行监控，并对异常情况进行迅速的断电保护，辅助功能是定时定频率地通过NB-IOT向后台发送当前用电用气的工作状态等信息，后台可以生成一段时间内家庭用电用气使用情况的报表，用户可以根据此报表及时地了解家庭电路的老化情况，及时维修老化的电路，检查燃气设备等，避免发生安全事故问题。

具体工作原理：

一.安全用电检测单元通过电压传感器来检测当前家庭电路的工作电压，当出现以下情况时，判断电路出现工作异常：

1.电路的工作电压超出泵正常工作范围；

2.电路的工作电压低于泵正常工作范围；

3.电路的三相电压之间的差值大于100V；

4.电路的三相电压出现任何一相的缺相；

二.安全用电检测单元通过电流互感器来检测当前家庭电路的工作电流，当出现以下情况时，判断电路出现工作异常：

1.电路的工作电流超出电路所允许的最大工作电流；

2.电路的瞬间工作电流超出短路保护范围值；

三.安全用电检测单元通过温度传感器来检测当前家庭电路的工作温度，当出现以下情况时，判断电路出现工作异常：

1.电路的工作温度超出家庭电路的临界温度保护值；

四.安全用电检测单元通过剩余电流互感器来检测当前家庭电路的剩余电流，当出现以下情况时，判断电路出现工作异常：

1.电路的剩余电流超出允许的范围值，即出现漏电情况；

五.安全燃气检测单元通过可燃气体传感器来检测当前用户家庭的燃气使用情况，当出现以下情况时，判断燃气使用出现异常：

1.用户家庭的可燃气体浓度超出正常范围，容易发生安全事故；

六.安全火灾检测单元通过烟雾传感器来检测当前用户家庭是否出现异常火苗，当出现以下情况时，判断有火灾危险：

1用户家庭范围内出现一处或者多处烟雾浓度过高，容易发生火灾事故；

同时，用户可以在监控系统里可以观察最近一段时间家庭电路的使用情况，倘若发现家庭电路的变化较大，可以及时地对家庭电路进行检查和维修，避免发生因为家庭电路的老化问题而导致的安全事故。

综上所述，当实时监测保护系统设备产生警报时，MCU控制继电器立即工作以切断供电的零线和火线，实时监测保护系统设备将出现的相应的警报信号发送给后台服务器，后台获取警报信号后，并将警报信号发送给服务器管理平台和手机客户端，及时地通知用户，家庭用电用气出现了异常情况，用户可及时地检修家庭电路，检查燃气设备是否正常，避免发生火灾等安全事故，损坏用户的生命财产安全。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，包括安全检测系统、安全用电监测单元、后台管理平台，安全用电监测单元与安全检测系统连接，后台管理平台与安全检测系统连接，所述安全用电监测单元包括主控模块、NB-IOT通信模块、继电器控制模块、电源模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块、报警模块、显示模块；所述主控模块分别与NB-IOT通信模块、继电器控制模块、电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、漏电流检测模块、报警模块、显示模块连接；所述电源模块给所有模块供电；所述安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述安全用电监测单元连接在配电箱和负载之间，连接方式有单相电接法和三相电接法；其中，单相电接法时，零线和火线分别接到安全用电监测单元的Un接口和Uc接口；三相电接法时，三相的火线应该按顺序对应Ua，Ub，Uc三端，零线接Un端，电流传感器为中间镂空，需套在ABC三相的火线上。

3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述电压检测模块包括A相电压检测模块、B相电压检测模块、C相电压检测模块，每个电压检测模块包括电压传感器、采样电阻、电压计量芯片。

4.根据权利要求3所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述电压传感器为电流型电压传感器，所述采样电阻为千欧级采样电阻。

5.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述电流检测模块包括A相电流检测模块、B相电流检测模块、C相电流检测模块，每个电流检测模块包括电流传感器、采样电阻、电流计量芯片。

6.根据权利要求5所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述电流传感器为1000：1电流传感器。

7.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述温度检测模块包括A相温度检测模块、B相温度检测模块、C相温度检测模块、零线温度检测模块，每个温度检测模块包括温度传感器、温度转换计量芯片。

8.根据权利要求7所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述温度传感器为NTC温度传感器。

9.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述主控模块为MCU主控模块。

10.根据权利要求9所述的一种基于NB-IOT的安防用电监测装置，其特征在于，所述MCU主控模块采用ATT7022计量芯片。