CN214337646U - 一种智慧用电监控终端及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智慧用电监控终端和系统，包括：壳体，包括顺次连接且呈阶梯状的第一阶梯、第二阶梯与第三阶梯；位于第一阶梯上的电气火灾探测单元，用于采集漏电电流以及电流温度参数；位于第三阶梯上的消防电源探测单元，用于采集电流与电压参数；位于第二阶梯上的中心处理单元，与电气火灾探测单元、消防电源探测单元均连接；位于第一阶梯上的人机交互单元，与中心处理单元连接；位于第一阶梯上的通讯处理单元，与中心处理单元连接；位于第三阶梯上的物联网监控单元，与通讯处理单元连接。本申请可以实现对不同用电功能的检测，当出现用电安全事故时可以迅速及时进行处理，避免了用电安全事故的发生。

Description

一种智慧用电监控终端及系统

技术领域

本实用新型属于电力领域，特别涉及一种智慧用电监控终端及系统。

背景技术

电力系统领域，线路中会经常出现漏电、过载、短路、线缆温度反常等电气安全问题，进而引起火灾安全事故，造成经济损失乃至人员伤亡。此时就需要对电路中存在的不安全因素如剩余电流、线缆温度、电流等参数进行不间断的数据监测与数据分析，以保证用电安全。

相关技术提供的智慧用电监控终端包括壳体，位于壳体上的探测器模块、通讯模块和端子模块，其中探测器模块包括液晶显示单元、按键和报警指示单元；壳体顶部安装有天线；探测器模块分別与通讯模块、端子模块电气连接，通讯模块与天线电气连接。

设计人发现相关技术提供的智慧用电监控终端无法实现不同功能的检测，无法实现对用电安全的实时监控，难以避免用电安全事故的发生。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种智慧用电监控终端及系统，可以解决智慧用电监控终端无法实现不同功能的检测，无法实现对用电安全的实时监控，难以避免用电安全事故的发生的技术问题。

本申请实施例提供的技术方案如下所示：

一方面，提供了一种智慧用电监控终端，包括：壳体，包括顺次连接且呈阶梯状的第一阶梯、第二阶梯与第三阶梯，第一阶梯与第三阶梯位于同一水平面，第二阶梯与第一阶梯、第二阶梯之间具有预设高度差，第一阶梯、第二阶梯与第三阶梯沿第一方向的长度相同，第一阶梯与第三阶梯沿第二方向的长度小于第二阶梯沿第二方向的长度，第一方向与第二方向相交；

位于第一阶梯上的电气火灾探测单元，用于采集漏电电流以及电流温度参数；

位于第三阶梯上的消防电源探测单元，用于采集电流与电压参数；

位于第二阶梯上的中心处理单元，与电气火灾探测单元、消防电源探测单元均连接；

位于第一阶梯上的人机交互单元，与中心处理单元连接；

位于第一阶梯上的通讯处理单元，与中心处理单元连接；

位于第三阶梯上的物联网监控单元，与通讯处理单元连接。

在一种可选地实施例中，电气火灾探测单元包括：沿第一方向设置在壳体第一阶梯上的至少一个温度检测接口以及至少一个漏电流检测接口；

第一阶梯包括与第二阶梯连接的第一面以及背向第二阶梯的第二面，至少一个温度检测接口以及至少一个漏电流检测接口沿第一方向设置在壳体第一阶梯的第二面上。

在一种可选地实施例中，消防电源探测单元包括：沿第一方向设置在壳体第三阶梯上的至少一个电流检测接口和至少一个电压检测接口；

第三阶梯包括与第二阶梯连接的第三面以及背向第二阶梯的第四面，至少一个电流检测接口和至少一个电压检测接口沿第一方向设置在壳体第三阶梯的第四面上。

在一种可选地实施例中，人机交互单元包括：设置在壳体第二阶梯上的显示单元、指示单元与按键单元。

在一种可选地实施例中，显示单元包括显示屏，指示单元包括网络指示灯、运行指示灯、故障指示灯、报警指示灯；按键单元包括消音/返回按键、向上/翻页按键、向下/翻页按键与菜单按键。

在一种可选地实施例中，通讯处理单元包括：沿第一方向设置在第一阶梯上的通讯接口以及四频增益天线。

在一种可选地实施例中，物联网监控单元包括沿第一方向设置在第三阶梯上的市电采集接口与分励输出接口。

在一种可选地实施例中，终端还包括沿第二方向设置在第二阶梯上的多个散热孔。

在一种可选地实施例中，消防电源探测单元还包括电流互感器与电压互感器，电流检测接口通过电流互感器与用电终端连接，电压检测接口通过电压互感器与用电终端连接。

另一方面，提供了一种智慧用电监控系统，系统包括上述任一的智慧用电监控终端。

本申请实施例提供的监控终端可以实现对不同用电功能的检测，当出现用电安全事故时可以迅速及时进行处理，避免了用电安全事故的发生。

附图说明

图1为本申请实施例提供的智慧用电监控终端结构示意图；

图2为本申请实施例提供的智慧用电监控终端结构示意图；

图3为本申请实施例提供的智慧用电监控终端工作原理示意图。

其中：100、壳体；101、第一阶梯；102、第二阶梯；103、第三阶梯；1、电气火灾探测单元；11、温度检测接口；12、漏电流检测接口；2、消防电源探测单元；21、电流检测接口；22、电压检测接口；3、中心处理单元；4、人机交互单元；41、显示单元；42、指示单元；43、按键单元；412、网络指示灯；413、运行指示灯；414、故障指示灯；415、报警指示灯；431、消音/返回按键；432、向上/翻页按键；433、向下/翻页按键；434、菜单按键；5、通讯处理单元；51、通讯接口；52、四频增益天线；6、物联网监控单元；61、市电采集接口；610、防误触翻盖；62、分励输出接口；7、散热孔。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

电力系统领域，线路中会经常出现漏电、电弧、过载、短路、线缆温度反常等电气安全问题，进而引起火灾安全事故，造成经济损失乃至人员伤亡。此时就需要对电路中存在的不安全因素如剩余电流、线缆温度、电流等参数进行不间断的数据监测与数据分析，以保证用电安全。相关技术提供的智慧用电监控终端无法实现不同功能的检测，无法实现对用电安全的实时监控，难以避免用电安全事故的发生。鉴于此，本申请实施例提供了一种智慧用电监控终端。

请一并参阅图1至图3，图1和图2为本申请实施例提供的智慧用电监控终端结构示意图，图3为本申请实施例提供的智慧用电监控终端工作原理示意图。该终端包括：壳体100，包括顺次连接且呈阶梯状的第一阶梯101、第二阶梯102与第三阶梯103，第一阶梯101与第三阶梯103位于同一水平面，第二阶梯102的高度高于第一阶梯101与第二阶梯102的高度，第一阶梯101、第二阶梯102与第三阶梯103沿第一方向的长度相同，第一阶梯101与第三阶梯103沿第二方向的长度小于第二阶梯102沿第二方向的长度，第一方向与第二方向相交；位于第一阶梯101上的电气火灾探测单元1，用于采集漏电电流以及电流温度参数；位于第三阶梯103上的消防电源探测单元2，用于采集电流与电压参数；位于第二阶梯102上的中心处理单元3，与电气火灾探测单元1、消防电源探测单元2均连接；位于第一阶梯101上的人机交互单元4，与中心处理单元3连接；位于第一阶梯101上的通讯处理单元5，与中心处理单元3连接；位于第三阶梯103上的物联网监控单元6，与通讯处理单元5连接。

本申请实施例提供的监控终端，通过电气火灾探测单元1采集漏电电流以及电流温度参数，通过消防电源探测单元2采集电流与电压参数，通过中心处理单元3对电气火灾探测单元1采集的漏电电流以及电流温度参数以及消防电源探测单元2采集的电流与电压参数进行分析处理，一方面通过人机交互单元4进行显示，另一方面通过通讯处理单元5将上述数据参数传递给物联网监控单元6，通过物联网监控单元6传递给云平台，通过云平台实时显示和检测用户用电情况，实现对不同用电功能的检测，当出现用电安全事故时可以迅速及时进行处理，避免了用电安全事故的发生。

进一步地，本申请实施例提供的监控终端，通过电气火灾探测单元1将采集的模拟量，即数据参数通过中心处理单元3中的(微控制单元Microcontroller Unit，简称MCU)主处理器的高精度AD转换成真实值，采集准确度更高，通过采集到的真实参数值，与预先设定好的报警阈值比较，当真实参数值大于报警阈值时，监控终端通过人机交互单元4发出声光报警，同时将产生报警信息，供作业人员参考和监控用电情况，通过无线通讯方式，即本申请实施例提供的通讯处理单元5上报云平台，云平台通过分发数据，提醒用户发生危险，以便采取应对措施。当没有报警时，监控终端会实时监测用电装置是否存在故障，当有故障发生时，监控终端发出故障提醒，同时将产生一条故障信息上报云平台。当没有报警和故障时，监控终端也会将在用户的用电数据定时上报云平台，以便用户随时了解用电情况。通过该种通讯模式，避免了用户收到消息的滞后，可以全天24小时实时监控用电线路，实时性高，支持本地及远程的提示报警故障。

本申请实施例提供的监控终端，基于壳体100包括顺次连接且呈阶梯状的第一阶梯101、第二阶梯102与第三阶梯103，第一阶梯101与第三阶梯103位于同一水平面，第二阶梯102的高度高于第一阶梯101与第二阶梯102的高度，第一阶梯101、第二阶梯102与第三阶梯103沿第一方向的长度相同，第一阶梯101与第三阶梯103沿第二方向的长度小于第二阶梯102沿第二方向的长度；如此，将监控终端中电气火灾探测单元1、消防电源探测单元2、中心处理单元3、人机交互单元4、通讯处理单元5以及物联网监控单元6分别设置在不同的位置，避免了功能单元过多时，不同功能单元之间的连线缠绕影响监控终端的功能，并且减小了监控终端的空间占用面积，提高了其适用性。

可以理解的是，第一方向与第二方向的夹角决定了监控终端的基本形状，在一种可选地实施例中，本申请实施例提供的第一方向与第二方向之间的夹角可以为垂直90°。本申请实施例对第一方向与第二方向的夹角不限于此。第一阶梯101、第三阶梯103与第二阶梯102之间具有预设距离的高度差，该高度差可以根据用户的需要进行设置。作为一种示例，第一阶梯101、第三阶梯103的高度可以为第二阶梯102高度的二分之一。如此，即可以满足监控终端上功能单元的设置，又不影响监控终端的使用功能，且减少了监控终端的空间占用率。

在一种可选地实施例中，第一阶梯101、第三阶梯103与第二阶梯102沿第一方向的长度以及沿第二方向的长度决定了第一阶梯101、第二阶梯102以及第三阶梯103的表面积大小。在一种可选地实施例中，可以根据用电监控终端所具有的功能单元的数量或大小进行确定。作为一种示例，当功能单元的数量较多时，就需要第一阶梯101、第二阶梯102以及第三阶梯103的表面积较大。本申请实施例对第一阶梯101、第二阶梯102以及第三阶梯103的表面积不做限定。

在一种可选地实施例中，电气火灾探测单元1包括：沿第一方向设置在壳体100第一阶梯101上的至少一个温度检测接口11以及至少一个漏电流检测接口12。

本申请实施例通过温度检测接口11实时获取用户用电的温度参数、漏电参数。在一种可选地实施例中，本申请实施例提供的第一阶梯101包括与第二阶梯102连接的第一面以及背向第二阶梯102的第二面，至少一个温度检测接口11以及至少一个漏电流检测接口12沿第一方向设置在壳体100第一阶梯101的第二面上。需要说明的是，本申请实施例提供的温度检测接口11以及漏电流检测接口12的数量可以为多个，示例的，漏电流检测接口12的数量可以为2个、3个、4个等。温度检测接口11的数量可以为2个、3个、4个等。本申请实施例对漏电流检测接口12的数量以及温度检测接口11的数量不限于此。需要说明的是，本申请实施例提供的温度检测接口11以及漏电流检测接口12沿第一方向依次设置在壳体100第一阶梯101的第二面上，即当温度检测接口11以及漏电流检测接口12为多个时，多个温度检测接口11并排设置，多个漏电流检测接口12并排设置。

在一种可选地实施例中，第一阶梯101的第二面具有第一端与第二端，多个温度检测接口11以及多个漏电流检测接口12可以以第一端作为起始端设置，也可以以第二端作为起始端设置，本申请实施例对此不做限定。

在一种可选地实施例中，消防电源探测单元2包括：沿第一方向设置在壳体100第三阶梯103上的至少一个电流检测接口21和至少一个电压检测接口22。

本申请实施例通过温度检测接口11实时获取用户用电的电流参数、电压参数。在一种可选地实施例中，本申请实施例提供的第三阶梯103包括与第二阶梯102连接的第三面以及背向第二阶梯102的第四面，至少一个电流检测接口21和至少一个电压检测接口22沿第一方向设置在壳体100第三阶梯103的第四面上。需要说明的是，本申请实施例提供的电流检测接口21和电压检测接口22的数量可以为多个，示例的，电流检测接口21的数量可以为2个、3个、4个等。电压检测接口22的数量可以为2个、3个、4个等。本申请实施例对电压检测接口22的数量以及电流检测接口21的数量不限于此。需要说明的是，本申请实施例提供的电流检测接口21的数量以及电压检测接口22的数量沿第一方向依次设置在壳体100第一阶梯101的第二面上，即当电流检测接口21的数量以及电压检测接口22的数量为多个时，多个电流检测接口21的数量并排设置，多个电压检测接口22的数量并排设置。本申请实施例提供的电流检测接口可以为三相电流检测接口，电压检测接口可以为三相电压检测接口。

在一种可选地实施例中，第三阶梯103的第二面具有第一端与第二端，多个电流检测接口21以及多个电压检测接口22可以以第一端作为起始端设置，也可以以第二端作为起始端设置，本申请实施例对此不做限定。

在一种可选地实施例中，人机交互单元4包括：设置在壳体100第二阶梯102上的显示单元41、指示单元42、按键单元43。

作业人员可以通过设置人机交互单元4随时观察用户用电参数，并根据用电参数对用电作出调整，预防用电安全事故的发生。也可对已经发生的用电安全事故进行及时发现并处理。进一步地，通过显示单元41可以显示经由中心处理单元3处理的用电参数数据，通过指示单元42可以对用户用电的功能进行指示，通过按键单元43对监控终端的功能作出调整，例如开合关闭任一功能单元等。

在一种可选地实施例中，显示单元41包括显示屏，指示单元42包括网络指示灯412、运行指示灯413、故障指示灯414、报警指示灯415；按键单元43包括消音/返回按键431、向上/翻页按键432、向下/翻页按键433以及菜单按键434。

需要说明的是，当与本申请实施例监控终端连接的用电监控系统中的网络出现问题时，网络指示灯412高亮，作业人员通过网络指示灯412可以发现问题并及时解决。当监控系统的正常运行出现故障时，运行指示灯413高亮，作业人员根据运行指示灯413对监控系统进行检查和维修等作业。当监控系统的某一部位出现故障时，故障指示灯414高亮，作业人员通过故障指示灯414的提示对其进行维修。监控系统中的电流、电压、漏电电流或温度等任一项高于预设值时，报警指示灯415高亮，作业人员根据报警指示灯415对电流、电压、漏电电流或温度等进行调整，避免由于电流、电压、漏电电流或温度过高或过低发生用电安全事故，由于通过报警指示灯415可以及时的发现用电过程中的问题，可以及时处理，实现对用电安全的实时监控，避免用电安全事故的发生。

按键单元43包括消音/返回按键431、向上/翻页按键432、向下/翻页按键433以及菜单按键434。当用电出现故障时会通过监控终端发出报警声响，作业人员发现故障后通过消音/返回按键431关闭该报警提示，由于显示屏面积大小的限制，不能将功能单元完全显示，通过设置向上/翻页按键432、向下/翻页按键433以及菜单按键434用于用户选取不同功能单元进行操作。

在一种可选地实施例中，通讯处理单元5包括：沿第一方向设置在第一阶梯101上的通讯接口51以及四频增益天线52。

需要说明的是，上述提及本申请实施例提供的第一阶梯101包括与第二阶梯102连接的第一面以及背向第二阶梯102的第二面，通讯接口51以及四频增益天线52沿第一方向设置在第一阶梯101的第二面，并且多个温度检测接口11以及多个漏电流检测接口12以第一端作为起始端设置时，通讯接口51以及四频增益天线52设置在第二面的第二端。进一步地，通讯接口51与温度检测接口11相邻。在一种可选地实施例中，本申请实施例提供的终端还设置有预留接口，该预留接口位于通讯接口51与四频增益天线52之间，当终端的其余接口出现故障时，可以通过该预留接口进行替换，保证监控终端的正常使用。

增益是指定方向上的最大辐射强度和天线最大辐射强度的比值，即天线功率放大倍数。在一般情况下，增益的强弱将干扰到天线辐射或接收无线信号的能力。在无线网络应用中，天线分为点对点应用、点对多点应用两种，用户可根据不同的应用范围选购不同类型的无线天线，使无线信号能够顺利地被各个无线设备接收和发送。本申请实施例采用四频增益天线52有效扩大的信号接收距离及范围，确保监控终端在信号较弱的竖井及地下室内也能顺利使用。

在一种可选地实施例中，通讯接口51包括RS232、RS422、RS485或SPABUS接口。

在一种可选地实施例中，物联网监控单元6包括沿第一方向设置在第三阶梯103上的市电采集接口61与分励输出接口62。

需要说明的是，市电即工频交流电，用交流电的常用三个量来表征：电压、电流、频率。换句话说，市电就是区别于发电的电，也就是从政府的电网里面提取的电力资源。通过设置市电采集接口61采集工频交流电，并对其进行监测。

分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1S，否则线圈会被烧断。通过设置分励输出接口62与上述分励脱扣器连接，保证对用户用电的监控。

在一种可选地实施例中，第三阶梯103的第二面具有第一端与第二端，当多个电流检测接口21以及多个电压检测接口22以第一端作为起始端设置时，市电采集接口61与分励输出接口62设置在第三阶梯103的第二面的第二端，即分励输出接口62与电流检测接口21位置相邻。在一种可选地实施例中，本申请实施例在市电采集接口61上设置防误触翻盖610，避免由于市电的电压较高，造成对市电采集接口61的误触。

在一种可选地实施例中，终端还包括沿第二方向设置在第二阶梯102上的多个散热孔。

需要说明的是，第二阶梯102具有沿第一方向的连接面与沿第二方向的连接面，本申请实施例提供的多个散热孔设置在沿第二方向的连接面上。可以理解的是，第二阶梯102沿第二方向的连接面有两个，散热孔可以设置在任一连接面上，本申请实施例对此不做限定。

在一种可选地实施例中，终端还包括电流互感器与电压互感器，电流检测接口21通过电流互感器与用电终端连接，三项电压检测接口22通过电压互感器与用电终端连接。

另一方面，还提供了一种智慧用电监控系统，该系统包括上述任一所述的智慧用电监控终端。

本申请实施例提供的智慧用电监控系统，基于采用了上述任一所述的智慧用电监控终端，通过电气火灾探测单元1采集漏电电流以及电流温度参数，通过消防电源探测单元2采集电流与电压参数，通过中心处理单元3对电气火灾探测单元1采集的漏电电流以及电流温度参数以及消防电源探测单元2采集的电流与电压参数进行分析处理，一方面通过人机交互单元4进行显示，另一方面通过通讯处理单元5将上述数据参数传递给物联网监控平台，通过物联网监控平台实时显示和检测用电情况，实现对用电不同功能的检测，当出现用电安全时可以迅速及时进行处理，避免了用电安全事故的发生。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智慧用电监控终端，其特征在于，所述终端包括：

壳体(100)，包括顺次连接且呈阶梯状的第一阶梯(101)、第二阶梯(102)与第三阶梯(103)，所述第一阶梯(101)与所述第三阶梯(103)位于同一水平面，所述第二阶梯(102)与所述第一阶梯(101)、所述第二阶梯(102)之间具有预设高度差，所述第一阶梯(101)、所述第二阶梯(102)与所述第三阶梯(103)沿第一方向的长度相同，所述第一阶梯(101)与所述第三阶梯(103)沿第二方向的长度小于所述第二阶梯(102)沿第二方向的长度，所述第一方向与所述第二方向相交；

位于所述第一阶梯(101)上的电气火灾探测单元(1)，用于采集漏电电流以及电流温度参数；

位于所述第三阶梯(103)上的消防电源探测单元(2)，用于采集电流与电压参数；

位于所述第二阶梯(102)上的中心处理单元(3)，与所述电气火灾探测单元(1)、所述消防电源探测单元(2)均连接；

位于所述第一阶梯(101)上的人机交互单元(4)，与所述中心处理单元(3)连接；

位于所述第一阶梯(101)上的通讯处理单元(5)，与所述中心处理单元(3)连接；

位于所述第三阶梯(103)上的物联网监控单元(6)，与所述通讯处理单元(5)连接。

2.如权利要求1所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述电气火灾探测单元(1)包括：沿所述第一方向设置在所述壳体(100)第一阶梯(101)上的至少一个温度检测接口(11)以及至少一个漏电流检测接口(12)；

所述第一阶梯(101)包括与所述第二阶梯(102)连接的第一面以及背向所述第二阶梯(102)的第二面，至少一个温度检测接口(11)以及至少一个漏电流检测接口(12)沿所述第一方向设置在所述壳体(100)第一阶梯(101)的第二面上。

3.如权利要求1所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述消防电源探测单元(2)包括：沿所述第一方向设置在所述壳体(100)第三阶梯(103)上的至少一个电流检测接口(21)和至少一个电压检测接口(22)；

所述第三阶梯(103)包括与所述第二阶梯(102)连接的第三面以及背向所述第二阶梯(102)的第四面，至少一个电流检测接口(21)和至少一个电压检测接口(22)沿所述第一方向设置在所述壳体(100)第三阶梯(103)的第四面上。

4.如权利要求1所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述人机交互单元(4)包括：设置在所述壳体(100)第二阶梯(102)上的显示单元(41)、指示单元(42)与按键单元(43)。

5.如权利要求4所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述显示单元(41)包括显示屏，所述指示单元(42)包括网络指示灯(412)、运行指示灯(413)、故障指示灯(414)、报警指示灯(415)；所述按键单元(43)包括消音/返回按键(431)、向上/翻页按键(432)、向下/翻页按键(433)与菜单按键(434)。

6.如权利要求1所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述通讯处理单元(5)包括：沿所述第一方向设置在第一阶梯(101)上的通讯接口(51)以及四频增益天线(52)。

7.如权利要求1所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述物联网监控单元(6)包括沿所述第一方向设置在所述第三阶梯(103)上的市电采集接口(61)与分励输出接口(62)。

8.如权利要求1所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述终端还包括沿所述第二方向设置在所述第二阶梯(102)上的多个散热孔(7)。

9.如权利要求3所述的智慧用电监控终端，其特征在于，所述消防电源探测单元(2)还包括电流互感器与电压互感器，所述电流检测接口(21)通过所述电流互感器与用电终端连接，所述电压检测接口(22)通过所述电压互感器与所述用电终端连接。

10.一种智慧用电监控系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-9任一所述的智慧用电监控终端。

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