CN212845589U - 一种基于物联网的远程耗能管理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于物联网的远程耗能管理设备，包括采集管理终端、汇聚端和远程接收端，采集管理终端包括第一主控MCU、电能计量芯片、电流互感器、电压互感器、继电器和zigbee发送端；汇聚端包括zigbee接收端、第二主控MCU和网卡模块；通过电流互感器和电压互感器同时检测电器在工作时的工作电流和工作电压，得到能耗数据，与现有的默认工作电压为220V的计算方式相比，获得的结果更加精确；支持多个能耗采集点同时工作，多个采集管理终端将能耗数据采集后发送到汇聚端后由汇聚端发送至远程接收端；同时，远程接收端可以逆向通过继电器控制电器的通断，避免在忘记断电时，电器继续工作浪费用电。
Description
技术领域
本实用新型涉及能耗管理技术领域，具体是一种基于物联网的远程耗能管理设备。
背景技术
随着物联网技术的运用，家庭或者单位的用电能耗数据都使用智能电表进行抄表，现有的智能电表大部分为电力载波表或者485总线联网的智能电表，
电力载波表通过电线连到采集器，采集器通过GPRS上传读数到远抄服务器，所以国家电网居民用户基本上可通过掌上电力查看自己家每一天的用电量。
485总线联网的智能电表通过485总线连上采集器，采集器在转换成TCP/IP接网线直接上远抄服务器。
但是现有的智能电表对于用电耗能数据的采集都是针对单独的一个家庭或者单位的，不能对内部单独的电器进行精细化的耗能数据采集和管理，特别是耗电量大的电器，更加需要进行远程的耗能监视和管理。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于物联网的远程耗能管理设备，能够远程对电器进行耗能查看和控制管理。
本实用新型的一种基于物联网的远程耗能管理设备，包括采集管理终端、汇聚端和远程接收端，采集管理终端包括第一主控MCU、电能计量芯片、电流互感器、电压互感器、继电器和zigbee发送端，电流互感器和电压互感器的信号输出端与电能计量芯片的信号输入端连接，电能计量信号的信号输出端、zigbee发送端和继电器的信号输入端均与第一主控MCU连接，所述电流互感器和电压互感器套设在电器的电源线上，继电器的控制端作为开关串接在电器的电源线上；汇聚端包括顺序连接的zigbee接收端、第二主控MCU和网卡模块，汇聚端通过网卡模块接入互联网并与远程接收端通讯连接。
进一步，所述第一主控MCU和第二主控MCU均为STM32单片机，所述zigbee发送端和zigbee接收端均为zigbee模块，STM32单片机通过串口与zigbee模块和网卡模块连接。
进一步，所述电能计量芯片的型号为CS5463，所述电压互感器的输出端与所述电能计量芯片的电压输入引脚连接，所述电流互感器的输出端与所述电能计量芯片的电流输入引脚连接，所述电能计量芯片的串行数据引脚与所述STM32单片机的串行数据引脚对应连接。
进一步，所述STM32单片机的IO引脚通过三极管与所述继电器连接，三极管的基极串接电阻后与所述STM32单片机的IO引脚连接，三极管的继电器串联所述继电器的信号输入端和电源，三极管的发射极接地。
进一步，所述采集管理终端和汇聚端还包括电源。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种基于物联网的远程耗能管理设备，通过电流互感器和电压互感器同时检测电器在工作时的工作电流和工作电压，计算出瞬时功率，并通过积分得到能耗数据，与现有的默认工作电压为220V的计算方式相比，获得的结果更加精确；支持多个能耗采集点同时工作，多个采集管理终端将能耗数据采集后发送到汇聚端后由汇聚端发送至远程接收端；同时，远程接收端可以逆向通过继电器控制电器的通断，避免在忘记断电时，电器继续工作浪费用电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的继电器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-图2所示：本实施例的一种基于物联网的远程耗能管理设备，包括采集管理终端、汇聚端和远程接收端，采集管理终端包括第一主控MCU、电能计量芯片、电流互感器、电压互感器、继电器和zigbee发送端，电流互感器和电压互感器的信号输出端与电能计量芯片的信号输入端连接，电能计量信号的信号输出端、zigbee发送端和继电器的信号输入端均与第一主控MCU连接，电流互感器和电压互感器套设在电器的电源线上，继电器的控制端作为开关串接在电器的电源线上；汇聚端包括顺序连接的zigbee接收端、第二主控MCU和网卡模块，汇聚端通过网卡模块接入互联网并与远程接收端通讯连接。
本实用新型的一种基于物联网的远程耗能管理设备，通过电流互感器和电压互感器同时检测电器在工作时的工作电流和工作电压，计算出瞬时功率，并通过积分得到能耗数据，与现有的默认工作电压为220V的计算方式相比，获得的结果更加精确；支持多个能耗采集点同时工作，多个采集管理终端将能耗数据采集后发送到汇聚端后由汇聚端发送至远程接收端；同时，远程接收端可以逆向通过继电器控制电器的通断，避免在忘记断电时，电器继续工作浪费用电。
本实施例中，第一主控MCU和第二主控MCU均为STM32单片机，zigbee发送端和zigbee接收端均为zigbee模块，STM32单片机通过UART串口与zigbee模块和网卡模块连接，汇聚端中的zigbee模块接收来自采集管理终端中的zigbee模块采集的能耗信息，通过zigbee模块将zigbee通信协议转化为串口通信协议，并由第二主控MCU通过串口发送至网卡模块中，由串口通信协议转化IP/TCP通信协议，并发送至互联网中，远程接收端通过IP寻址的方式连接汇聚端，并接收能耗信息。
本实施例中，电能计量芯片的型号为CS5463，电压互感器的输出端与电能计量芯片的电压输入引脚VIN+连接，VIN-接地；电流互感器的输出端与电能计量芯片的电流输入引脚IIN+连接，IIN-接地；电能计量芯片的串行数据引脚SDO与STM32单片机的串行数据引脚对应连接。
本实施例中，STM32单片机的IO引脚通过三极管与继电器连接，三极管的基极串接电阻后与STM32单片机的IO引脚连接，三极管的继电器串联继电器的信号输入端和电源，三极管的发射极接地，通过STM32单片机的IO引脚的输出电压由电阻转换为电流，电流输入至三极管的基极，从而控制三极管集电极和发射机之间的通断，从而控制继电器的通断。
本实施例中，采集管理终端和汇聚端还包括电源。
具体安装方式如下：安装采集管理终端的电器需要将电源线剥开，并将火线剪断，将电流互感器和电压互感器套设在火线上，并将断开的火线的两个短短安装在继电器上即可。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种基于物联网的远程耗能管理设备，其特征在于：包括采集管理终端、汇聚端和远程接收端，采集管理终端包括第一主控MCU、电能计量芯片、电流互感器、电压互感器、继电器和zigbee发送端，电流互感器和电压互感器的信号输出端与电能计量芯片的信号输入端连接，电能计量信号的信号输出端、zigbee发送端和继电器的信号输入端均与第一主控MCU连接，所述电流互感器和电压互感器套设在电器的电源线上，继电器的控制端作为开关串接在电器的电源线上；汇聚端包括顺序连接的zigbee接收端、第二主控MCU和网卡模块，汇聚端通过网卡模块接入互联网并与远程接收端通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程耗能管理设备，其特征在于：所述第一主控MCU和第二主控MCU均为STM32单片机，所述zigbee发送端和zigbee接收端均为zigbee模块，STM32单片机通过串口与zigbee模块和网卡模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的远程耗能管理设备，其特征在于：所述电能计量芯片的型号为CS5463，所述电压互感器的输出端与所述电能计量芯片的电压输入引脚连接，所述电流互感器的输出端与所述电能计量芯片的电流输入引脚连接，所述电能计量芯片的串行数据引脚与所述STM32单片机的串行数据引脚对应连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的远程耗能管理设备，其特征在于：所述STM32单片机的IO引脚通过三极管与所述继电器连接，三极管的基极串接电阻后与所述STM32单片机的IO引脚连接，三极管的继电器串联所述继电器的信号输入端和电源，三极管的发射极接地。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的远程耗能管理设备，其特征在于：所述采集管理终端和汇聚端还包括电源。
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2020
- 2020-08-31 CN CN202021862686.2U patent/CN212845589U/zh active Active
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