CN219204507U - 一种三相智能网关控制系统 - Google Patents

Abstract

一种三相智能网关控制系统，网关一侧设有天线插座，天线插座接有射频天线，配电柜的下端设有第一航空插头和第二航空插头，控制系统包括微处理器，微处理器与直流输出模块、第一485通讯模块、第二485通讯模块、第一CAN通讯模块、第二CAN通讯模块、电量计量芯片以及磁保持继电器的一端连接，直流输出模块、第一485通讯模块和第一CAN通讯模块与第一航空插头的一端连接，第一航空插头的另一端与位置开关、温湿度传感器和电子锁连接，电量计量芯片和磁保持继电器的另一端与第二航空插头的一端连接，第二航空插头的另一端分别与三相四线制的N线、U线、V线和W线连接，U线、V线和W线各设有一电流互感器。

Description

一种三相智能网关控制系统

技术领域

本实用新型涉及配电柜技术领域，尤其涉及一种三相智能网关控制系统。

背景技术

市面上大多数已经部署和正在部署的智能控制器都依赖云端处理和服务器端处理，智能控制器只有采集，转发工业数据的功能，稍有强大的功能的智能控制器只有预处理能力，一旦脱网，脱云后所有智能控制器都会失去作用。

因此，需要增加离线处理和独立脱网，脱云后的系统保障能力；尤其在涉密场所等不便把现场工业数据发回到云端和服务器端的应用场景下，仍要保证网关本身和网关域内的所有控制器节点能正常工作，并储存足够大的业务数据。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三相智能网关控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种三相智能网关控制系统，其特征在于，包括外壳体，所述外壳体的一侧设有天线插座，所述天线插座接有射频天线，所述外壳体的下端设有第一航空插头和第二航空插头，所述控制系统还包括微处理器，所述微处理器与直流输出模块、第一485通讯模块、第二485通讯模块、第一CAN通讯模块、第二CAN通讯模块、电量计量芯片以及磁保持继电器的一端连接，所述直流输出模块、第一485通讯模块和第一CAN通讯模块与第一航空插头的一端连接，所述第一航空插头的另一端与位置开关、温湿度传感器和电子锁连接，所述电量计量芯片和磁保持继电器的另一端与第二航空插头的一端连接，所述第二航空插头的另一端分别与三相四线制的N线、U线、V线和W线连接，所述U线、V线和W线各设有一电流互感器。

进一步地，所述微处理器与实时时钟以及板载温湿度监测器连接。

进一步地，所述第二航空插头与U线、V线和W线之间设有一电流监测线束，所述第二航空插头与N线、U线、V线和W线之间各设有一电压监测线束。

进一步地，所述微处理器与交流/直流电源连接，所述交流/直流电源与PG9接口连接，所述PG9接口接交流220V电源，所述交流/直流电源将交流220V转换为直流12V，1A或直流5V，1A。

进一步地，所述直流输出模块包括第一直流输出模块和第二直流输出模块，所述第一直流输出模块采用直流12V，1A，所述第二直流输出模块采用直流5V，1A。

进一步地，所述微处理器与脉冲宽度调制模块、外置TF卡和USB模块连接。

进一步地，所述微处理器通过4G/5G传输与上行链路连接，所述微处理器通过Zigbee、Lora、NB-lot和WiFi与下行链路连接。

本实用新型的三相智能网关控制系统可以直接监测通过10pin航空插头处引入的电压信号，并通过外部的交流互感器将监测到的电流信号读取到控制器内，通过电源监测芯片计算电源功率，电压，电流，用电量，通过温湿度传感器监测智能配电柜内的温度，湿度并实时传送给后台和移动端，为使用者的操作管理提供数据支持。

网关有独立的离线处理数据能力，可在没有连接的云平台时正常使用，本身可以代替服务器功能，并合成了监测，操作，执行功能；内部有ARM核心的MPU和Linux操作系统，可通过手机在局域网内通过浏览器在web端登录操作。

本实用新型的优点为：本地端处理和云端处理可以相互备份相互纠错，确保了系统及数据的可靠性；在重要涉密场合和网络不通顺的场所，可以只进行本地端处理，确保了数据安全，功能完整。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图3为本实用新型外壳体的结构示意图。

附图标记：

1外壳体、2天线插座、3射频天线、4第一航空插头、5第二航空插头、

6微处理器、7脉冲宽度调制模块、8第一485通讯模块、9第二485通讯模块、

10第一CAN通讯模块、11第二CAN通讯模块、12电量计量芯片、

13磁保持继电器、14位置开关、15温湿度传感器、16电子锁、

17电流互感器、18实时时钟、19板载温湿度监测器、20电流监测线束、

21电压监测线束、22第一直流输出模块、23第二直流输出模块、

24外置TF卡、25 USB模块、26交流/直流电源。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种三相智能网关控制系统，如图1和图3所示，包括外壳体1，网关的外壳体1为压铸成型，外壳体1的一侧设有天线插座2，天线插座2接有射频天线3，外壳体1的下端设有第一航空插头4和第二航空插头5。

如图2所示，控制系统还包括微处理器6，微处理器6与直流输出模块、第一485通讯模块8、第二485通讯模块9、第一CAN通讯模块10、第二CAN通讯模块11、电量计量芯片12以及磁保持继电器13的一端连接，直流输出模块、第一485通讯模块8和第一CAN通讯模块10与第一航空插头4的一端连接。

第一航空插头4的另一端与位置开关14、温湿度传感器15和电子锁16连接，电量计量芯片12和磁保持继电器13的另一端与第二航空插头5的一端连接，第二航空插头5的另一端分别与三相四线制的N线、U线、V线和W线连接，U线、V线和W线各设有一电流互感器17，微处理器6与实时时钟18以及板载温湿度监测器19连接。

第二航空插头5与U线、V线和W线之间设有一电流监测线束20，第二航空插头5与N线、U线、V线和W线之间各设有一电压监测线束21。

微处理器6与脉冲宽度调制模块7、外置TF卡24和USB模块25连接，微处理器6通过4G/5G传输与上行链路连接，微处理器6通过Zigbee、Lora、NB-lot和WiFi与下行链路连接。

微处理器6优选采用RK3399，或者ARM 4G以上的DDR4、8G以上的FLASH芯片、4核1.5GHZ以上主频64位Linux。

微处理器6与交流/直流电源26连接，交流/直流电源26与PG9接口连接，PG9接口接交流220V电源，交流/直流电源26将交流220V转换为直流12V，1A或直流5V，1A，第一CAN通讯模块10和第二CAN通讯模块11均采用TLE8250G，实时时钟18采用DS1302S，直流输出模块包括第一直流输出模块22和第二直流输出模块23，分别对应直流12V，1A和直流5V，1A。

智能网关1应用于交流380V三相四线制，第二航空插头5分别与三相四线制的N线、U线、V线和W线连接，U线、V线和W线各设有一电流互感器17，其中，电量计量芯片12采用ADE7758。

第一航空插头4的两个CAN通讯脚（7、8脚）与位置开关14连接，第一航空插头4的两个485通讯脚（9、10脚）与温湿度传感器15连接，第一航空插头4的2脚（直流5V，1A）与温湿度传感器15连接，第一航空插头4的1脚（直流12V，1A）接12V的电子锁16。

第二航空插头5与U线、V线和W线之间设有一电流监测线束20，第二航空插头5与N线、U线、V线和W线之间各设有一电压监测线束21。

优选地，第二航空插头5的1、2脚，3、4脚，5、6脚通过电流监测线束20接至V线、W线、U线的电流互感器17，第二航空插头5的7、8、9、10脚分别通过一电压监测线束21接至U线、N线、V线、W线。

本网关配备电子机械一体式的智能锁，可通过移动App端或后台端指令开锁，指令开锁的时间范围可以在移动端或后台端具体定义，开锁后行程开关监测到开启信号，并反馈给后台和移动端开锁成功的信号。

本网关控制系统可以直接监测通过10pin航空插头处引入的电压信号，并在内部有内置的互感器，可以监测不大于5A的直接电流，在电流大于5A时可以外接交流互感器并将可测电流扩大到10倍以上；并通过电源监测芯片ADE7758来计算电源功率，电压，电流，用电量；温湿度传感器监测智能配电柜内的温度，湿度并实时传送给后台和移动端来为下一步操作管理提供数据支持。

本控制系统也可作为纯粹的信息收集转发的中转站独立使用，而不用直接监测，控制相关电气性能或功能。

在使用NBIot或4G时可以直接传给服务器，也可在网关端通过RJ45接口使用TCP\IP协议传至服务器端，或在有线网络不便利时，使用收费网络直接将数据传输至服务器端。

在条件充足可靠性要求较高时，可以在上行链路端实行有线，无线双路备份传播，以便提高传播效率。

在本控制系统中有双路的10pin的航空插头，在端口使用有空余时可以使用多余端口来控制交流接触器来控制其他电气设备。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (7)

1.一种三相智能网关控制系统，其特征在于，包括外壳体，所述外壳体的一侧设有天线插座，所述天线插座接有射频天线，所述外壳体的下端设有第一航空插头和第二航空插头，所述控制系统还包括微处理器，所述微处理器与直流输出模块、第一485通讯模块、第二485通讯模块、第一CAN通讯模块、第二CAN通讯模块、电量计量芯片以及磁保持继电器的一端连接，所述直流输出模块、第一485通讯模块和第一CAN通讯模块与第一航空插头的一端连接，所述第一航空插头的另一端与位置开关、温湿度传感器和电子锁连接，所述电量计量芯片和磁保持继电器的另一端与第二航空插头的一端连接，所述第二航空插头的另一端分别与三相四线制的N线、U线、V线和W线连接，所述U线、V线和W线各设有一电流互感器。

2.根据权利要求1所述的三相智能网关控制系统，其特征在于，所述微处理器与实时时钟以及板载温湿度监测器连接。

3.根据权利要求1所述的三相智能网关控制系统，其特征在于，所述第二航空插头与U线、V线和W线之间设有一电流监测线束，所述第二航空插头与N线、U线、V线和W线之间各设有一电压监测线束。

4.根据权利要求1所述的三相智能网关控制系统，其特征在于，所述微处理器与交流/直流电源连接，所述交流/直流电源与PG9接口连接，所述PG9接口接交流220V电源，所述交流/直流电源将交流220V转换为直流12V，1A或直流5V，1A。

5.根据权利要求4所述的三相智能网关控制系统，其特征在于，所述直流输出模块包括第一直流输出模块和第二直流输出模块，所述第一直流输出模块采用直流12V，1A，所述第二直流输出模块采用直流5V，1A。

6.根据权利要求1所述的三相智能网关控制系统，其特征在于，所述微处理器与脉冲宽度调制模块、外置TF卡和USB模块连接。

7.根据权利要求1所述的三相智能网关控制系统，其特征在于，所述微处理器通过4G/5G传输与上行链路连接，所述微处理器通过Zigbee、Lora、NB-lot和WiFi与下行链路连接。

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