CN220473878U - 一种基于nb-iot的用电远程管控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于NB‑IOT的用电远程管控设备，包括：微处理器CPU，用于在现场用电设备终端和后台终端建立数据连接；开关量输入采集模块，用于完成现场用电设备终端的开关状态数据采集；开关量输出模块，用于根据指令执行现场用电设备终端的通电或断电；NB‑IOT通信模块，与微处理器CPU可通信地耦合，用于对微处理器CPU传输现场用电设备终端的开关状态数据，以及对开关量输出模块传输指令。本实用新型通过设置微处理器CPU、开关量输入采集模块、开关量输出模块和NB‑IOT通信模块，能够完成对现场用电设备终端的开关状态监测和远程无线网络控制开闭，操作方便、无危险性、即时性强、人力成本得以降低。

Description

一种基于NB-IOT的用电远程管控设备

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种基于NB-IOT的用电远程管控设备。

背景技术

随着社会发展和经济进步，各行各业都离不开电力，电力的作用越来越大。

目前，电器开关需要人工到达用电设备开关现场，对电源进行现场人工操作才能实现电源的开或关。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：对电源进行现场人工操作不仅操作不方便、具有一定的危险性，而且人力成本高、劳动强度大、灵活性不足、即时性差。

实用新型内容

本实用新型旨至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种基于NB-IOT的用电远程管控设备，利用无线网络和有线网络达到高效、灵活的远程控制用电设备开关的目的，解决电源现场人工操作不方便和具有危险性的问题。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种基于NB-IOT的用电远程管控设备，包括：

微处理器CPU，用于在现场用电设备终端和后台终端建立数据连接；

开关量输入采集模块，用于完成所述现场用电设备终端的开关状态数据采集；

开关量输出模块，用于根据指令执行所述现场用电设备终端的通电或断电；

NB-IOT通信模块，与所述微处理器CPU可通信地耦合，用于对所述微处理器CPU传输所述现场用电设备终端的开关状态数据，以及对所述开关量输出模块传输指令。

根据本实用新型基于NB-IOT的用电远程管控设备，通过设置微处理器CPU、开关量输入采集模块、开关量输出模块和NB-IOT通信模块，能够完成对现场用电设备终端的开关状态监测和远程无线网络控制开闭，操作方便、无危险性、即时性强、人力成本得以降低。

根据本实用新型的一个实施例，还包括时钟模块，所述时钟模块用于所述用电远程管控设备时间记录和对时。

根据本实用新型的一个实施例，还包括RS485通信模块，所述RS485通信模块用于对所述微处理器CPU传输所述现场用电设备终端的开关状态数据，以及对所述开关量输出模块传输指令。

根据本实用新型的一个实施例，还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于所述用电远程管控设备的参数设置、运行状态显示、通信状态显示及人机交互操作。

根据本实用新型的一个实施例，所述微处理器CPU与所述RS485通信模块通过UART串口通道连接，遵循MODBUS RTU协议与上位机通信。

根据本实用新型的一个实施例，所述人机交互模块包括LED灯和按键。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中：

图1是本实用新型一实施例提出的基于NB-IOT的用电远程管控设备的结构示意图。

附图标记说明：

1-微处理器CPU，2-开关量输入采集模块，3-开关量输出模块，4-时钟模块，5-人机交互模块，6-NB-IOT通信模块，7-RS485通信模块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本实用新型一实施例提出的基于NB-IOT的用电远程管控设备的结构示意图。参见图1，本发明实施例提出的一种基于NB-IOT的用电远程管控设备，包括微处理器CPU1、开关量输入采集模块2、开关量输出模块3和NB-IOT通信模块6。

微处理器CPU1用于在现场用电设备终端和后台终端建立数据连接。微处理器CPU可以使用单片机。在一个实施方式中，微处理器CPU采用STM32F103芯片，具有成本低的特点。开关量输入采集模块2用于完成现场用电设备终端的开关状态数据采集。在一个实施方式中，开关量输入采集模块2可以使用模数转换器，通过现场用电设备终端的输出电压的有无判断其是否开闭。开关量输出模块3用于根据指令执行现场用电设备终端的通电或断电。在一个实施方式中，开关量输出模块3可以使用继电器，完成对现场用电设备终端电源的开闭。NB-IOT通信模块6与微处理器CPU1可通信地耦合，用于对微处理器CPU1传输现场用电设备终端的开关状态数据，以及对开关量输出模块3传输指令。NB-IOT即窄带蜂窝物联网，是基于蜂窝的窄带物联网的一种新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网；具有低成本、低功耗、广覆盖等特点。

根据本实用新型实施例的基于NB-IOT的用电远程管控设备，通过设置微处理器CPU、开关量输入采集模块、开关量输出模块和NB-IOT通信模块，能够完成对现场用电设备终端的开关状态监测和远程无线网络控制开闭，操作方便、无危险性、即时性强、人力成本得以降低。

在一些实施例中，基于NB-IOT的用电远程管控设备还包括时钟模块4，时钟模块4用于用电远程管控设备时间记录和对时。可选地，微处理器CPU与时钟模块通过独立的I2C总线连接，具有占用空间小、功耗低的优点。

基于NB-IOT的用电远程管控设备还包括RS485通信模块7，RS485通信模块7用于对微处理器CPU1传输现场用电设备终端的开关状态数据，以及对开关量输出模块3传输指令。RS485通信模块7采用的是有线通信，与NB-IOT构成双重保险，提高通信可靠性。

可以理解的是，一个NB-IOT通信模块6通常由电源管理模块、SIM卡接口、串口通信接口、主天线以及NB-IOT收发模块组成。NB-IOT通信模块6接上电源、串口、插入SIM卡即可配置使用。

基于NB-IOT的用电远程管控设备还包括人机交互模块5，人机交互模块5用于用电远程管控设备的参数设置、运行状态显示、通信状态显示及人机交互操作。在一个实施方式中，人机交互模块5包括LED灯和按键，LED灯用于显示用电远程管控设备运行状态及通信状态。按键可以对用电远程管控设备的参数进行设置，并输入指令。

另外，基于NB-IOT的用电远程管控设备，微处理器CPU1与RS485通信模块7通过UART串口通道连接，遵循MODBUS RTU协议与上位机通信。微处理器CPU与NB-IOT通信模块6遵循AES-ECB-128加密的MODBUS RTU协议与上位机通信，保密性好。上位机属于后台终端的一种，能够显示更为丰富和全面的现场用电设备终端信息。此外，后台终端还可以包括手机，通过相应地APP，手机也可以显示现场用电设备终端信息，并实现远程控制，提高操作的便利性。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，术语“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种基于NB-IOT的用电远程管控设备，其特征在于，包括：

微处理器CPU(1)，用于在现场用电设备终端和后台终端建立数据连接；

开关量输入采集模块(2)，用于完成所述现场用电设备终端的开关状态数据采集；

开关量输出模块(3)，用于根据指令执行所述现场用电设备终端的通电或断电；

NB-IOT通信模块(6)，与所述微处理器CPU(1)可通信地耦合，用于对所述微处理器CPU(1)传输所述现场用电设备终端的开关状态数据，以及对所述开关量输出模块(3)传输指令。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的用电远程管控设备，其特征在于，还包括时钟模块(4)，所述时钟模块(4)用于所述用电远程管控设备时间记录和对时。

3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的用电远程管控设备，其特征在于，还包括RS485通信模块(7)，所述RS485通信模块(7)用于对所述微处理器CPU(1)传输所述现场用电设备终端的开关状态数据，以及对所述开关量输出模块(3)传输指令。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的基于NB-IOT的用电远程管控设备，其特征在于，还包括人机交互模块(5)，所述人机交互模块(5)用于所述用电远程管控设备的参数设置、运行状态显示、通信状态显示及人机交互操作。

5.根据权利要求3所述的基于NB-IOT的用电远程管控设备，其特征在于，所述微处理器CPU(1)与所述RS485通信模块(7)通过UART串口通道连接，遵循MODBUS RTU协议与上位机通信。

6.根据权利要求4所述的基于NB-IOT的用电远程管控设备，其特征在于，所述人机交互模块(5)包括LED灯和按键。