CN215340731U - 一种基于物联网的用电安保系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于用电安全技术领域，尤其涉及一种基于物联网的用电安保系统，供电终端对接入其插孔的用电器先检测，非健康状态停止供电，提高了系统的安全性。用户可以通过终端向服务器发送查询供电终端状态，还可以远程操控供电终端，减少不必要电能线消耗和用电安全隐患。本实用新型烟雾采集模块以及可燃气体采集模块在采集到烟雾或可燃气体信号时，将信号发送到用电集中器，用电集中器第一时间切断供电，响应及时，提高了用电的安全性。用电集中器还会将接收到的烟雾报警信号或可燃气体报警信号时向服务器转发消息，用户可以通过服务器查询该消息，明确用电集中器切断电源的原因，有针对性的解决问题。

Description

一种基于物联网的用电安保系统

技术领域

本实用新型属于用电安全技术领域，尤其涉及一种基于物联网的用电安保系统。

背景技术

电能，是指使用电以各种形式做功的能力，电能既是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态。

日常生活中，随着物联网概念的深入，用电系统大多数都实现了智慧用电，随着用电系统的使用，也出现了越来越多的用于监测用电系统安全的设备装置，通过对用电系统的检测，实时采集信息，现有的用电安全检测设备主要是对整个用电系统网络的各个节点的相关信息进行实时采集，再根据这些信息对电路中如剩余电流、线缆温度、电流等参数进行不间断的数据监测与数据分析，实时的传输到终端，通过物联网技术，让用户随时随地可以监测数据，并即时发送异常报警信息。

但是，目前这一类都是对电路本身进行检测，而没有对用电器进行检测，一旦将用电器投入使用，产生恶劣影响时再采取措施，往往会导致问题扩大，造成不必要的损失。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种基于物联网的用电安保系统，以解决现有技术中缺少使用前对用电器进行检测的问题。

本实用新型实施例的提供了一种基于物联网的用电安保系统，包括：用电集中器、供电终端以及服务器；

所述供电终端用于采集接入所述供电终端用电器的阻抗信息，所述供电终端还用于所述阻抗信息高于阈值时为用电器供电，所述供电终端还用于将所述阻抗信息发送到所述用电集中器，所述用电集中器还用于将所述阻抗信息以及供电终端状态发送到所述服务器；

所述服务器用于接收外部终端的供电终端状态查询请求并向外部终端发送供电终端状态信息，所述服务器还用于接收外部终端的控制请求并通过所述用电集中器控制所述供电终端的停电或供电状态；

所述供电终端与所述用电集中器电连接，所述用电集中器与所述服务器通信连接。

在一个实施例中，还包括：烟雾采集模块，所述烟雾采集模块用于采集周边环境的是否存在烟雾，所述烟雾采集模块还用于检测到烟雾时向所述用电集中器发送烟雾报警信号，所述用电集中器还用于在接收到烟雾报警信号时断电，所述烟雾采集模块与所述用电集中器通信连接。

在一个实施例中，还包括：可燃气体采集模块，所述可燃气体采集模块用于采集周边环境的是否存在可燃气体，所述可燃气体采集模块还用于检测到可燃气体时向所述用电集中器发送可燃气体报警信号，所述用电集中器还用于在接收到可燃气体报警信号时控制所述用电集中器断电，所述可燃气体采集模块与所述用电集中器通信连接。

在一个实施例中，所述供电终端包括：插排、升压模块、检测模块、第一控制模块、第一通信模块以及第一存储器；

所述检测模块用于采集接入所述插排的用电器的阻抗信息，所述升压模块用于采集接入所述插排的用电器的绝缘阻值，所述第一存储器存储有第一标识信息，所述第一标识信息用于标识所述供电终端，所述第一控制模块用于将所述第一标识信息、所述绝缘阻值以及所述阻抗信息通过所述第一通信模块发送到所述用电集中器，所述第一控制模块还用于所述阻抗信息或所述绝缘阻值高于阈值时控制所述插排为用电器供电；

所述插排、所述升压模块、所述第一通信模块以及所述第一存储器分别与所述第一控制模块电连接。

在一个实施例中，所述用电集中器包括：第二控制模块、断路器、第二通信模块以及第三通信模块；

所述第二控制模块用于通过所述第二通信模块接收所述供电终端的所述第一标识信息以及所述阻抗信息；所述第二控制模块还用于将所述第一标识信息、所述阻抗信息以及所述供电终端供电状态通过所述第三通信模块发送到所述服务器，所述第二控制模块还用于根据所述服务器的控制请求控制所述供电终端的停电或供电状态；所述断路器用于控制所述供电终端的停供电；

所述第三通信模块为互联网通信模块；

所述断路器、所述第二通信模块以及所述第三通信模块分别与所述第二控制模块电连接。

在一个实施例中，所述用电集中器还包括：第二存储器，所述第二存储器用于存储所述用电集中器的属性信息，所述第二控制模块还用于通过所述第三通信模块向所述服务器发送所述用电集中器的属性信息；所述属性信息包括：所述用电集中器的标识信息、所述用电集中器的位置信息以及所述用电集中器的控制区域信息。

在一个实施例中，所述供电终端还包括：计量模块，所述计量模块用于采集接入所述供电终端用电器的电能消耗信息，所述计量模块与所述第一控制模块电连接。

在一个实施例中，所述供电终端还包括：复位按钮，所述第一控制模块接收所述复位按钮的复位操作重新采集接入所述插排的用电器的阻抗信息，所述复位按钮与所述第一控制模块电连接。

在一个实施例中，所述供电终端还包括：异常指示灯，所述异常指示灯在采集的阻抗信息超过阈值亮起，所述异常指示灯与所述第一控制模块电连接。

在一个实施例中，所述第一通信模块以及所述第二通信模块均为电力载波通信模块。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本实用新型提供的用电安保系统实施方式中，供电终端对接入其插孔的用电器先检测，在检测状态为健康状态时供电，非健康状态停止供电，提高了系统的安全性。用户可以通过终端向服务器发送查询供电终端状态，接入供电终端用电器的状态，还可以远程操控供电终端，减少不必要电能线消耗和用电安全隐患。

本实用新型提供的用电安保系统实施方式中，烟雾采集模块以及可燃气体采集模块在采集到烟雾或可燃气体信号时，将信号发送到用电集中器，用电集中器第一时间切断供电，响应及时，提高了用电的安全性。用电集中器还会将接收到的烟雾报警信号或可燃气体报警信号时向服务器转发消息，用户可以通过服务器查询该消息，明确用电集中器切断电源的原因，有针对性的解决问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施方式所提供的基于物联网的用电安保系统的功能框图；

图2是本实用新型实施方式所提供的供电终端功能框图；

图3是本实用新型实施方式所提供的用电集中器功能框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图1-附图3对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1示出了本实用新型实施方式所提供的一种基于物联网的用电安保系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施方式相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例的提供了一种基于物联网的用电安保系统，包括：用电集中器13、供电终端10以及服务器14。

所述供电终端10用于采集接入所述供电终端10用电器的阻抗信息，所述供电终端10还用于所述阻抗信息高于阈值时为用电器供电，所述供电终端10 还用于将所述阻抗信息发送到所述用电集中器13，所述用电集中器13还用于将所述阻抗信息以及供电终端10状态发送到所述服务器14。

所述服务器14用于接收外部终端的供电终端10状态查询请求并向外部终端发送供电终端10状态信息，所述服务器14还用于接收外部终端的控制请求并通过所述用电集中器13控制所述供电终端10的停电或供电状态。

所述供电终端10与所述用电集中器13电连接，所述用电集中器13与所述服务器14通信连接。

示例性地，一种基于物联网的用电安保系统，其主体为用电集中器13、供电终端10以及服务器14，用电集中器13用于接入供电系统，控制着整个用户的供电，供电终端10作为用电集中器13的下端，负责接入具体的用电器，如电水壶、空调、电视或者洗衣机。

接入供电终端10的用电器，首先被供电终端10识别，然后供电终端10 对用电器的阻抗进行检测；用电器阻抗包括用电器绝缘阻抗，如果阻抗过小，如经过计算，流经该用电器的阻抗的电流大于设计电流，则供电终端10不会为用电器供电。同时供电终端10还将阻抗信息以及供电终端10的状态发送到用电集中器13，供电终端10通常设有多个插孔，供电终端10状态包括：供电终端10不输出供电的插孔编号。

用电集中器13同时接收多个供电终端10发来的信息，用电集中器13将多个供电终端10发来的信息汇总后发送到服务器14，用户可以通过终端向服务器14查询供电终端10的状态信息或者接入供电终端10插孔用电器的阻抗信息，还可以通过终端向服务器14发送命令，如控制某个具体的供电终端10的某个插孔供电，或者控制某个供电终端10的某个插孔断电。

本实用新型提供的用电安保系统，其供电终端10对接入其插孔的用电器先检测，在检测状态为健康状态时供电，非健康状态停止供电，提高了系统的安全性。用户可以通过终端向服务器14发送查询供电终端10状态，接入供电终端10用电器的状态，还可以远程操控供电终端10，减少不必要电能线消耗和用电安全隐患。

在一个实施例中，上述用电安保系统还包括：烟雾采集模块11，所述烟雾采集模块11用于采集周边环境的是否存在烟雾，所述烟雾采集模块11还用于检测到烟雾时向所述用电集中器13发送烟雾报警信号，所述用电集中器13还用于在接收到烟雾报警信号时断电，所述烟雾采集模块11与所述用电集中器 13通信连接。

在一个实施例中，上述用电安保系统还包括：可燃气体采集模块12，所述可燃气体采集模块12用于采集周边环境的是否存在可燃气体，所述可燃气体采集模块12还用于检测到可燃气体时向所述用电集中器13发送可燃气体报警信号，所述用电集中器13还用于在接收到可燃气体报警信号时控制所述用电集中器13断电，所述可燃气体采集模块12与所述用电集中器13通信连接。

示例性地，本实用新型系统中还包括可燃气体采集模块12以及烟雾采集模块11分别用于检测用电环境中的烟雾和可燃气体。如我们所知，在出现烟雾时或可燃气体时，首先做的事情就是先断电，本实施方式中，两个模块在采集到烟雾或可燃气体信号时，将信号发送到用电集中器13，用电集中器13第一时间切断供电，响应及时，提高了用电的安全性。用电集中器13还会将接收到的烟雾报警信号或可燃气体报警信号时向服务器14转发消息，用户可以通过服务器14查询该消息，明确用电集中器13切断电源的原因，有针对性的解决问题。

在一个实施例中，所述供电终端10包括：插排28、升压模块22、检测模块23、第一控制模块27、第一通信模块26以及第一存储器25。

所述检测模块23用于采集接入所述插排28的用电器的阻抗信息，所述升压模块22用于采集接入所述插排28的用电器的绝缘阻值，所述第一存储器25 存储有第一标识信息，所述第一标识信息用于标识所述供电终端10，所述第一控制模块27用于将所述第一标识信息、所述绝缘阻值以及所述阻抗信息通过所述第一通信模块26发送到所述用电集中器13，所述第一控制模块27还用于所述阻抗信息或所述绝缘阻值高于阈值时控制所述插排28为用电器供电。

所述插排28、所述升压模块22、所述第一通信模块26以及所述第一存储器25分别与所述第一控制模块27电连接。

示例性地，供电终端10包括插排28、升压模块22以及检测模块23，升压模块22将电源进行升压，在升压条件下检测，如一种实施方式为升压到500V，升压后检测用电器的工作端与保护端的阻抗，值得说明的是，在一种具体的实施例中，工作端是用电器接线端的火线L，保护端为用电器接线端的地线PE，通过检测两者之间的阻值可以反应用电器是否正确的接地，其可以检测到在击穿状态下才可发现的故障，检测数据更为可靠。供电终端10还设有检测模块 23，用于检测用电器阻抗，一种方式为，检测用电器接线端火线L与零线N之间的阻抗，仅当阻抗高于阈值时，方对用电器供电。供电终端10设有记录供电终端10标识的第一存储器25，通过用电集中器13向服务器14发送供电终端 10状态、用电器阻抗信息是，可以同时发送标识信息，通过标识信息可以快速找到供电终端10，为快速排查故障提供了便利。

在一个实施例中，所述用电集中器13包括：第二控制模块33、断路器35、第二通信模块32以及第三通信模块34。

所述第二控制模块33用于通过所述第二通信模块32接收所述供电终端10 的所述第一标识信息以及所述阻抗信息；所述第二控制模块33还用于将所述第一标识信息、所述阻抗信息以及所述供电终端10供电状态通过所述第三通信模块34发送到所述服务器14，所述第二控制模块33还用于根据所述服务器14 的控制请求控制所述供电终端10的停电或供电状态；所述断路器35用于控制所述供电终端10的停供电。

所述第三通信模块34为互联网通信模块。

所述断路器35、所述第二通信模块32以及所述第三通信模块34分别与所述第二控制模块33电连接。

示例性地，用电集中器13作为数据的中转器，其通过第二通信模块32接收多个供电终端10的数据，通过第三通信模块34向服务器14发送整理后的多个供电终端10的数据，可以减少服务器14数据处理的负担，还能减少接入互联网的成本。互联网通信模块包括GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)通信模块、WiFi(Wireless-Fidelity，无线保真)通信模块或者网卡。一种GPRS通信模块为SIM800A，可以实现将用电集中器13接入互联网，通过互联网向服务器14发送数据。

在一个实施例中，所述用电集中器13还包括：第二存储器31，所述第二存储器31用于存储所述用电集中器13的属性信息，所述第二控制模块33还用于通过所述第三通信模块34向所述服务器14发送所述用电集中器13的属性信息；所述属性信息包括：所述用电集中器13的标识信息、所述用电集中器13 的位置信息以及所述用电集中器13的控制区域信息。

示例性地，用电集中器13设有存储器，该存储器存储有用电集中器13属性信息，在与服务器14通信时，会将属性信息发送到服务器14，在通过终端向服务器14查询数据时，可以查看用电集中器13的属性，通过用电集中器13 快速确定用电集中器13设置的位置。

在一个实施例中，所述供电终端10还包括：计量模块24，所述计量模块 24用于采集接入所述供电终端10用电器的电能消耗信息，所述计量模块24与所述第一控制模块27电连接。

在一个实施例中，所述供电终端10还包括：复位按钮21，所述第一控制模块27接收所述复位按钮21的复位操作重新采集接入所述插排28的用电器的阻抗信息，所述复位按钮21与所述第一控制模块27电连接。

在一个实施例中，所述供电终端10还包括：异常指示灯29，所述异常指示灯29在采集的阻抗信息超过阈值亮起，所述异常指示灯29与所述第一控制模块27电连接。

在一个实施例中，所述第一通信模块26以及所述第二通信模块32均为电力载波通信模块。

示例性地，供电终端10通过电力载波通信模块与用电集中器13通信，其原理为电力载波通信模块，将调制好的高频通信信号加载到电力线路上，接收端从电力线路上将该高频信号上解调出来，设有电力载波通信模块的供电终端 10以及用电集中器13，通信无需再铺设通信线路，相较无线通信的方式，且可靠性又较高，兼顾有线和无线两种通信方式的优点。

供电终端10上设有复位按钮21和指示灯，可以通过指示灯鉴别用电器的状态，如一种实施方式中，当用电器阻抗过小或绝缘阻值过小指示灯亮起，供电终端10不为用电器供电，此时拔掉用电器，更换新的用电器后，在供电终端 10停止供电时按压复位按钮21，可以使供电终端10重新检查接入内部的新的用电器。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用电安保系统，其特征在于，包括：用电集中器、供电终端以及服务器；

所述供电终端用于采集接入所述供电终端的用电器的阻抗信息，所述供电终端还用于所述阻抗信息高于阈值时为所述用电器供电，所述供电终端还用于将所述阻抗信息发送到所述用电集中器，所述用电集中器还用于将所述阻抗信息以及供电终端状态发送到所述服务器；

所述服务器用于接收外部终端的供电终端状态查询请求并向外部终端发送供电终端状态信息，所述服务器还用于接收外部终端的控制请求并通过所述用电集中器控制所述供电终端的停电或供电状态；

所述供电终端与所述用电集中器电连接，所述用电集中器与所述服务器通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，还包括：烟雾采集模块，所述烟雾采集模块用于采集周边的环境是否存在烟雾，所述烟雾采集模块还用于检测到烟雾时向所述用电集中器发送烟雾报警信号，所述用电集中器还用于在接收到烟雾报警信号时断电，所述烟雾采集模块与所述用电集中器通信连接。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，还包括：可燃气体采集模块，所述可燃气体采集模块用于采集周边的环境是否存在可燃气体，所述可燃气体采集模块还用于检测到可燃气体时向所述用电集中器发送可燃气体报警信号，所述用电集中器还用于在接收到可燃气体报警信号时控制所述用电集中器断电，所述可燃气体采集模块与所述用电集中器通信连接。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述供电终端包括：插排、升压模块、检测模块、第一控制模块、第一通信模块以及第一存储器；

所述检测模块用于采集接入所述插排的用电器的阻抗信息，所述升压模块用于采集接入所述插排的用电器的绝缘阻值，所述第一存储器存储有第一标识信息，所述第一标识信息用于标识所述供电终端，所述第一控制模块用于将所述第一标识信息、所述绝缘阻值以及所述阻抗信息通过所述第一通信模块发送到所述用电集中器，所述第一控制模块还用于所述阻抗信息或所述绝缘阻值高于阈值时控制所述插排为用电器供电；

所述插排、所述升压模块、所述第一通信模块以及所述第一存储器分别与所述第一控制模块电连接。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述用电集中器包括：第二控制模块、断路器、第二通信模块以及第三通信模块；

所述第二控制模块用于通过所述第二通信模块接收所述供电终端的所述第一标识信息以及所述阻抗信息；所述第二控制模块还用于将所述第一标识信息、所述阻抗信息以及所述供电终端供电状态通过所述第三通信模块发送到所述服务器，所述第二控制模块还用于根据所述服务器的控制请求控制所述供电终端的停电或供电状态；所述断路器用于控制所述供电终端的停供电；

所述第三通信模块为互联网通信模块；

所述断路器、所述第二通信模块以及所述第三通信模块分别与所述第二控制模块电连接。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述用电集中器还包括：第二存储器，所述第二存储器用于存储所述用电集中器的属性信息，所述第二控制模块还用于通过所述第三通信模块向所述服务器发送所述用电集中器的属性信息；所述属性信息包括：所述用电集中器的标识信息、所述用电集中器的位置信息以及所述用电集中器的控制区域信息。

7.根据权利要求4所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述供电终端还包括：计量模块，所述计量模块用于采集接入所述供电终端用电器的电能消耗信息，所述计量模块与所述第一控制模块电连接。

8.根据权利要求4所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述供电终端还包括：复位按钮，所述第一控制模块接收所述复位按钮的复位操作重新采集接入所述插排的用电器的阻抗信息，所述复位按钮与所述第一控制模块电连接。

9.根据权利要求4所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述供电终端还包括：异常指示灯，所述异常指示灯在采集的阻抗信息超过阈值亮起，所述异常指示灯与所述第一控制模块电连接。

10.根据权利要求5所述的基于物联网的用电安保系统，其特征在于，所述第一通信模块以及所述第二通信模块均为电力载波通信模块。

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