CN212231172U - 一种基于nb-iot的家用智能断路器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开的一种基于NB‑IOT的家用智能断路器，其特征在于，包括智能断路器监控平台、用户端、主机；智能断路器监控平台包括用电电压获取模块、用电电流获取模块、主机位置设定模块、合闸和断开控制模块、用电电压电流设置模块、日月用电量获取模块；主机包括主机电源模块和分别与其连接的数据接收模块、电能计量模块、数据传输模块、NB‑IOT模块、合闸跳闸传动模块，以及NB‑IOT数据传输天线；主机连接市电；用户端与智能断路器监控平台连接；本实用新型用于家庭用户用电状况的实时远程监控，防止出现被偷电、漏电、不明原因跳闸等其他用电安全隐患。

Description

一种基于NB-IOT的家用智能断路器
技术领域
本实用新型涉及智能安防技术的研究领域，特别涉及一种基于NB-IOT的家用智能断路器。
背景技术
随着现代化的发展，全民生活水平的提高，在旧的线路基础上新增了许多大功率用电设备，如：电冰箱、空调、高清数字电视、台式电脑、电热水器、电热水壶等大功率电器。这些大功率电器对旧房子的刀闸开关、供电电线是一个很大的用电负荷，急易引起供电电线过热起火，开关合闸形成火花然后起火；目前，市面上还没有这种功能齐全用在家庭方面的智能断路器，所以急需一种智能断路器来解决用户对家用点状态的监控。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其主机和智能断路器监控平台、手机之间采用NB-IOT数据传输模块进行无线网络连接，使得各家各户对自家用电状态的实时远程监控。
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的家用智能断路器，其特征在于，包括智能断路器监控平台、用户端、主机；
所述智能断路器监控平台包括用电电压获取模块、用电电流获取模块、主机位置设定模块、合闸和断开控制模块、用电电压电流设置模块、日月用电量获取模块；
主机包括主机电源模块和分别与主机电源模块连接的数据接收模块、电能计量模块、数据传输模块、NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块，以及NB-IOT数据传输天线；数据接收模块与电能计量模块连接，电能计量模块与数据传输模块连接，数据传输模块分别与NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块连接，主机连接市电；
用户端与智能断路器监控平台连接。
进一步地，所述主机还包括NB-IOT数据传输天线。所述NB-IOT数据传输天线用于主机与智能断路器监控平台建立通道的
进一步地，所述主机通过第二端口与NB-IOT数据传输天线连接，并通过基站连接至智能断路器监控平台。
进一步地，所述主机通过第一端口与家用市电连接。
进一步地，所述主机电源模块为ACDC电源模块；所述ACDC电源模块通从用户市电获取总电源，然后转换成主机内部所需的各种不同电源电压，以使得主机可以正常工作。
进一步地，所述数据接收模块为电压、电流互感器模块；所述电压、电流互感器模块用于获取用户电压和电流信息，以使得主机能够统计用户使用电能、并及时保护用户用电安全。
进一步地，所述电能计量模块为单相电量统计模块；所述单相电量统计模块，用于统计用户使用电能，以使得监控平台实时监控用户使用电能状态。
进一步地，所述数据传输模块为MCU数据传输模块；所述MCU数据传输模块用于接收电能计量模块的信息同时和NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块形成数据交互，以使得主机功能正常；
进一步地，所述NB-IOT模块用于将主机信息上传至监控平台，与用于接收来自监控平台的信息，以使得主机功能正常。
进一步地，所述合闸跳闸传动模块为电机驱动、机械传动模块；所述电机驱动、机械传动模块用于MCU控制开关合闸或断开，以使得主机功能正常。
需要说明的是，上述工作过程是以信号走向作为线索来进一步说明本实用新型所述家用智能断路器的各个组成部件的连接关系，使本领域技术人员在实施本实用新型时更加清晰、方便，但并不代表本实用新型的技术方案的改进点在于软件上，本实用新型的技术方案的改进点在于整个装置的整体架构上，虽然技术方案涉及到处理器以及其他控制器，但其执行的都是常规操作(如力矩自动调节)，本实用新型所选用的元器件也是现有的元器件(也给出了具体的型号)，本实用新型的技术方案的改进点在于如何将这些模块搭建成一个装置，即创造点在于结构上，因此是属于实用新型专利的保护客体。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本实用新型能使得各家各户对自家用电状态的实时远程监控，将用户用电数据通过智能断路器监控平台和手机呈现给用户，让其可以实时远程监控，及时了解家庭用电数据。
附图说明
图1为本实用新型所述一种基于NB-IOT的家用智能断路器结构框图。
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的家用智能断路器，结构框图如图1所示，包括智能断路器监控平台、用户端、主机；智能断路器平台与主机采用NB-IOT数据传输天线连接。
所述智能断路器监控平台包括用电电压获取模块、用电电流获取模块、主机位置设定模块、合闸和断开控制模块、用电电压电流设置模块、日月用电量获取模块；分别用于获取用户用电电压信息、获取用户用电电流信息、设定主机位置、控制合闸和断开、设置用户用电电压电流保护值、统计日月用电量。
主机包括主机电源模块和分别与主机电源模块连接的数据接收模块、电能计量模块、数据传输模块、NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块，以及NB-IOT数据传输天线；数据接收模块与电能计量模块连接，电能计量模块与数据传输模块连接，数据传输模块分别与NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块连接，主机连接市电；本实施例中，电源模块为ACDC电源模块，数据接收模块为电压、电流互感器模块，电能计量模块为单相电量统计模块，数据传输模块为MCU数据传输模块，合闸跳闸传动模块为电机驱动、机械传动模块。
主机从用户市电获取总电源，通过电源模块转换成主机内部所需的各种不同电源电压，以使得主机可以正常工作。
数据接收获取用户电压和电流信息，以使得主机能够统计用户使用电能、并及时保护用户用电安全。
电能计量模块用于统计用户使用电能，以使得监控平台实时监控用户使用电能状态。
数据传输模块用于接收电能计量模块的信息同时和数据上传下发模块、合闸跳闸传动模块形成数据交互，以使得主机功能正常。
数据上传下发模块用于将主机信息上传至监控平台，与用于接收来自监控平台的信息，以使得主机功能正常。
合闸跳闸传动模块用于MCU控制开关合闸或断开，以使得主机功能正常。
用户端通过网络与智能断路器监控平台连接。以使得用户端和智能断路器监控平台之间进行数据传输。优选地，用户端为手机，使得用户可以通过手机实时查看主机上传的用户用电的各项数据。
在本实施例中，还包括NB-IOT数据传输天线，NB-IOT数据传输天线用于主机和智能断路器监控平台数据交互的通道建立，以使得主机和智能断路器监控平台建立有效的连接。
主机内部各个模块都是通过PCB走线实现连接的；主机和用户实时用电数据是通过端口1的电源连接的；主机和GPG定位天线是通过主机端口3连接的；主机和NB-IOT数据传输天线是通过主机端口2连接的；4G数据传输天线又通过4G基站将主机数据传输到氢燃料电池监控平台。
具体工作原理：
主机接通用户市电后，电源模块正常工作，向其他模块提供所需电压，数据接收模块检测到用户市电的电压信息然后提供给电能计量模块，电能计量将检测到的电压信息反馈给数据传输模块，数据传输模块一边向数据上传下发模块上传信息，一边向合闸跳闸传动模块下发指令，如检测市电电压正常则下发合闸信息，如检测市电电压不正常则下发断开信息；合闸跳闸传动模块接收到数据传输模块的信息后进行相应的合闸或断开动作，数据上传下发模块则通过NB-IOT数据天线向监控平台上传检测到的实时信息；
主机合闸后，数据接收模块可以检测到用户市电的电流信息然后提供给电能计量模块，电能计量将检测到的电压、电流信息统计成电能后反馈给数据传输模块，数据传输模块一边向数据上传下发模块上传信息，数据上传下发模块则通过NB-IOT数据天线向监控平台上传检测到的实时电能信息；
监控平台可以实时查看用户的用电信息，可以设定主机正常工作的电压和电流区间，可以控制主机合闸和断开。
用户端可以查看自家实时的用电信息，可以控制主机合闸和断开。
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 (9)

1.一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，包括智能断路器监控平台、用户端、主机；
所述智能断路器监控平台包括用电电压获取模块、用电电流获取模块、主机位置设定模块、合闸和断开控制模块、用电电压电流设置模块、日月用电量获取模块；
主机包括主机电源模块和分别与主机电源模块连接的数据接收模块、电能计量模块、数据传输模块、NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块，以及NB-IOT数据传输天线；数据接收模块与电能计量模块连接，电能计量模块与数据传输模块连接，数据传输模块分别与NB-IOT模块、合闸跳闸传动模块连接，主机连接市电；
用户端与智能断路器监控平台连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述主机还包括NB-IOT数据传输天线。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述主机通过第二端口与NB-IOT数据传输天线连接，并通过基站连接至智能断路器监控平台。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述主机通过第一端口与市电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述主机电源模块为ACDC电源模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述数据接收模块为电压、电流互感器模块。
7.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述电能计量模块为单相电量统计模块。
8.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述数据传输模块为MCU数据传输模块。
9.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的家用智能断路器，其特征在于，所述合闸跳闸传动模块为电机驱动、机械传动模块。
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