CN220628960U - 一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，包括监控机、电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器和云端服务器，监控机包括MCU以及分别与MCU电连接的电压采样电路、电流采样电路、漏电采样电路、温度采样电路、消防联动电路、脱扣器、报警器、能耗监测装置和无线通信装置；在电源电压超限、电流超限、剩余电流超限或线缆温度超限时，以及在消防联动电路采集到消防报警信号时，脱扣器执行脱扣动作，报警器发送报警信息，并向云端服务器发送报警信息。采用本实用新型的技术方案，可以在线缆过流、漏电、过温、电源过压或消防系统报警时断开主回路并发出报警信息，有助于老旧建筑用电安全问题。

Description

一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器

技术领域

本实用新型属于消防设备技术领域，具体涉及一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器。

背景技术

电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障充当火源而引起的火灾，主要发生在建筑物内，容易演变成重特大火灾事故，扑救时存在触电和爆炸危险，相对其他火灾危害性更大。据最新全国火灾形势报告显示，电气火灾已经占据了火灾总数中的50%，成为当下火灾发生的重要原因，尤其是在老旧建筑中。从老旧建筑的现状上来看，硬件设施上存在以下问题：建筑年代久远，变电站、配电箱、墙内预埋线路老化严重，居民家中前期设计电线荷载普遍偏低，但家用大功率电器日渐增多，线路能够承载负荷与实际功率已严重不匹配；居民家中、楼栋及小区内一、二、三级配电系统缺乏有效的消防用电安全监控设施，无警报装置，无自动断电设备。

为了解决这些老旧建筑的用电安全问题，可全面更新老旧建筑中的线缆及配电设备等，但这样会产生较高成本，且施工难度施工量均较大，因此，需要开发智慧用电监控器，来监控线路的电压、电流、漏电、线路温度、负荷功率、用电耗能等用电参数，当发生异常时提前预警和及时报警，避免事故发生。专利CN2021229755594公开了一种电气设备火灾检测告警装置，在感温探头采集电气设备箱体和柜体的温度信息达到报警阈值时进行报警，从而及时发现电气火灾。然而对于老旧建筑而言，配电线缆使用时间久，普遍存在老化破损、载荷低等问题，容易产生漏电或温度过高而引起火灾，这是老旧建筑中引起电气火灾的主要因素，该专利公开的电气设备火灾检测告警装置仅在电气设备侧进行温度检测，是在起火后确定发生火灾，并不能在起火前及时检测出引起的电气火灾漏电，因此，在对老旧建筑进行改造时，需要将漏电引起的电气火灾作为监控重点。

发明内容

本实用新型提供一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，在漏电或线缆温度过高时断开主回路并发出报警信息，避免因漏电或线缆温度过高而产生电气火灾，有助于以较低成本解决老旧建筑用电安全问题。

本实用新型的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器采用如下技术方案：

一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，包括监控机、电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器和云端服务器，监控机包括MCU以及分别与MCU电连接的电压采样电路、电流采样电路、漏电采样电路、温度采样电路、消防联动电路、脱扣器、报警器、能耗监测装置和无线通信装置；其中，电流互感器用于实时检测配电线缆的电流数据，剩余电流探测器用于实时检测配电线缆的剩余电流数据，线缆温度探测器与配电线缆连接并检测线缆温度数据；脱扣器与控制主回路电源通断的主开关连接，用于控制主开关的通断；能耗监测装置还连接于主回路中并采集耗电数据；电压采样电路用于采集电源电压数据，电流采样电路与电流互感器通信连接并采集电流数据，漏电采样电路与剩余电流探测器通信连接并采集剩余电流数据，温度采样电路与线缆温度探测器通信连接并采集线缆温度数据，消防联动电路与消防系统通信连接并采集消防报警信号；MCU还通过无线通信装置与云端服务器相关联；在电源电压数据超限、电流数据超限、剩余电流数据超限、线缆温度数据超限中的至少一个发生时，以及在消防联动电路采集到消防报警信号时，MCU向脱扣器发送执行脱扣动作的控制信号，向报警器发送报警控制信号，并通过无线通信装置向云端服务器发送报警信息。

可选地，监控机还包括显示器，显示器与MCU电连接，用于显示电源电压数据、电流数据、剩余电流数据、线缆温度数据和能耗监测装置所监测到的耗电数据，以及在电源电压数据超限时显示过压数据，在电流数据超限时显示过流数据，在剩余电流数据超限时显示漏电数据，在线缆温度数据超限时显示过温数据。

可选地，无线通信装置包括基于4G或5G通信方式的无线通信模块。

可选地，所述监控机中还设置有信号处理模块，信号处理模块包括漏电信号处理单元、温度信号处理单元、电力信号处理单元，漏电信号处理单元连接在漏电采样电路与MCU之间，用于对剩余电流数据进行AD转换、滤波及方均根计算后发送至MCU；温度信号处理单元连接在温度采样电路与MCU之间，用于对线缆温度数据进行AD转换、滤波及方均根计算后发送至MCU；电力信号处理单元连接在电压采样电路、电流采样电路与MCU之间，用于对电源电压数据和电流数据进行AD转换、滤波及傅里叶变换后发送至MCU。

可选地，监控机还包括交互操作键，交互操作键包括与MCU相关联的复位键、设置键、查询键、移位键，还包括与报警器相关联的音控键。

可选地，监控机还包括自检装置，用于检测监控机中各部件及电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器的工作状态是否正常；交互操作键还包括与自检装置相关联的自检键。

可选地，监控机上设有多个指示灯，MCU与多个指示灯通信连接，用于控制多个指示灯分别指示监控机中各部件及剩余电流探测器的工作状态。

可选地，云端服务器关联有与监控机相关联的移动终端和/或监控终端，云端服务器用于响应于从MCU接收到的报警信息向移动终端和/或监控终端发送报警信息，以及，响应于从移动终端或监控终端接收的控制信息，通过无线通信装置向MCU发送控制信号。

可选地，电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器的数量均为多个，分别用于实时检测多配电支路的配电线缆的电流数据、剩余电流数据和线缆温度数据。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型实施例的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，通过设置电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器分别进行电流、漏电和温度检测，并采集电源电压数据，可以在过流、漏电、线缆温度过高、电源电压过高或者过低时，触发脱扣器脱扣使主回路电源主开关断开，避免因漏电和电源过压产生电气火灾；并通过无线通信方式向云端服务器发送报警信息，实现了远程监控功能，并且避免了布线困难的问题；以及，智慧用电监控器还与消防系统关联，可以在消防系统因烟感、温感、视频监控等产生消防报警信号时控制脱扣器脱扣，从而避免电气加剧火灾的情况发生；以及，智慧用电监控器还具有能耗监测功能，为用户提供耗能统计服务。采用本实用新型提供的无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，可以有效地检测出漏电情况并断开电路和发出报警信息，及时监测出电气火灾隐患情况，有助于解决老旧建筑用电安全问题；并且该智慧用电监控器还具有安装方便、性能可靠、成本较低等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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为本实用新型实施例的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电流采样电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的漏电采样电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的温度采样电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的电压采样电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的消防联动电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的电能监测芯片的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的监控机的外观示意图。

附图标记：

11、电流互感器；12、剩余电流探测器；13、线缆温度探测器；2、MCU；21、电流采样电路；22、漏电采样电路；23、温度采样电路；24、电压采样电路；25、消防联动电路；26、电力信号处理单元；27、漏电信号处理单元；28、温度信号处理单元；3、脱扣器；4、显示器；5、报警器；6、无线通讯装置；7、云端服务器；71、移动终端；72、监控终端；8、指示灯；9、交互操作键；10、能耗监测装置。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的基体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型实施例的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器包括监控机、电流互感器11、剩余电流探测器12、线缆温度探测器13和云端服务器7，监控机包括MCU2以及分别与MCU2电连接的电压采样电路24、电流采样电路21、漏电采样电路22、温度采样电路23、消防联动电路25、脱扣器3、报警器5、能耗监测装置10和无线通信装置6；其中，电流互感器11用于实时检测配电线缆的电流数据，剩余电流探测器12用于实时检测配电线缆的剩余电流数据，线缆温度探测器13与配电线缆连接并检测线缆温度数据；脱扣器3与控制主回路电源通断的主开关连接，用于控制主开关的通断；能耗监测装置10连接于主回路中，用于采集耗电数据；电压采样电路24用于采集电源电压数据，电流采样电路21与电流互感器11通信连接并采集电流数据，漏电采样电路22与剩余电流探测器12通信连接并采集剩余电流数据，温度采样电路23与线缆温度探测器13通信连接并采集线缆温度数据，消防联动电路25与消防系统通信连接并采集消防报警信号；MCU还通过无线通信装置与云端服务器7相关联；在电源电压数据超过设定电压阈值范围、电流数据超过设定电流阈值、剩余电流数据超过设定剩余电流阈值、线缆温度数据超过设定温度阈值中的至少一个发生时，以及在消防联动电路25采集到消防报警信号时，MCU向脱扣器3发送执行脱扣动作的控制信号，向报警器5发送报警控制信号，并通过无线通信装置向云端服务器7发送报警信息。

在本实用新型实施例的漏电电器火灾监控系统中，监控机可安装在配电系统的配电柜或配电箱处，MCU2、脱扣器3、能耗监测装置10和无线通信装置等安装在监控机本体中。电流互感器11、剩余电流探测器12、线缆温度探测器13可设置在配电箱中；报警器5可设置在配电箱外侧并与监控机中的MCU电连接。由于配电系统的复杂性，主开关下通常会有多个分支开关，支路较多，电流互感器11、剩余电流探测器12、线缆温度探测器13的数量均可以为多个。电流采样电路21的输入端与电流互感器11的输出端对应电连接，漏电采样电路22的输入端与剩余电流探测器12的输出端对应电连接，温度采样电路21的输入端与线缆温度探测器1的输出端对应电连接，电压采样电路24的输入端连接电源端，消防联动电路25的输入端与消防系统的信号输出端电连接，电流采样电路21、漏电采样电路22、温度采样电路23、电压采样电路24、消防联动电路25的输出端均连接至MCU2的I/O引脚。在实际应用中，仅需设置一台监控机即可满足配电系统多配电支路的电流、漏电和温度监控，无需为每个支路设置监控机，解决实际安装的空间问题。例如，在监控机上设置与各采样电路关联的接线端子，用于和对应的信号检测器件消防系统连接。

其中，多个电流互感器11分别用于检测多配电支路的配电线缆的电流数据，各相配电线缆或铜排可分别从相应的电流互感器11中穿过，各电流互感器11均通过电流采样电路21与MCU通信连接。在任一电流互感器11所采集的电流数据过高时，MCU控制脱扣器3脱扣，使主开关断开，切断主回路，从而避免因过流产生电气火灾。这里，设定电流阈值可以为额定电流（或者额定电流至额定电流的1.5倍之间的数值），采集的电流数据超过额定电流则脱扣器3脱扣并进行报警，报警动作可选择使能或不使能。以及，电流采样电路21可采用图2所示出的三相电流采样电路结构，三相电流经电流互感器11输出模拟量转换信号通过电流采样电路21输入MCU.

多个剩余电流探测器12可分别检测多个支路中的剩余电流，剩余电流探测器12可采用现有技术中的开合式剩余电流互感器实现，将待检测支路电缆线或铜排从剩余电流互感器11中穿过即可进行剩余电流检测，在实际应用中，可将相关联配电支路的线缆从同一个电流互感器11中穿过。多个剩余电流探测器12均通过漏电采样电路22与MCU电连接，在任一剩余电流探测器12检测到的剩余电流过高时，MCU控制脱扣器3脱扣，从而避免因漏电产生电气火灾。这里，设定剩余电流阈值可设置为100-2000ma之间的数值，采集到的剩余电流数据超过设定数值，则脱扣器3脱扣并进行报警，报警动作可选择使能或不使能。以及，漏电采样电路22可采用图3所示出的1路漏电采样电路结构，漏电经剩余电流探测器12输出模拟量转换信号通过漏点采样电路22输入MCU。

多个线缆温度探测器13可分别与多个配电支路的配电线缆连接，线缆温度探测器13可采用现有技术中的温度传感器、感温电缆、线性感温探测器或其他感温元件等实现，能够准确检测线缆温度即可。多个线缆温度探测器13均连接至监控机，通过温度采样电路23与MCU电连接，在任一线缆温度探测器13所采集线缆温度数据过高时，MCU控制脱扣器3脱扣，从而避免因线缆温度过高产生电气火灾。例如，设定温度阈值可设定为140℃，采集到的线缆温度数据超过设定温度阈值，则脱扣器3脱扣并进行报警，报警动作可选择使能或不使能。温度采样电路23可采用图4所示出的温度采样电路结构（本实施例的智慧用电监控器针对三相四线电源回路所设置，图中仅示出4路温度采样电路，在实际应用中可根据实际工况设置多路），线缆温度信息经线缆温度探测器13输出模拟量信号通过温度采样电路23输入MCU。

电压采样电路24可采用图5所示出的三相电压采样电路结构，三相电压经电压采样电路24进入MCU。在电源电压数据过高（或过低）时，MCU控制脱扣器3脱扣，从而避免因过压产生电气火灾。

以及，在消防系统因烟感、温感、视频监控等产生消防报警信号时，消防联动电路25采集消防系统发出的消防报警信号并发送至MCU，MCU控制脱扣器3脱扣，从而避免电气加剧火灾的情况发生。消防联动电路25可采用图6所示出的消防信号输入电路结构。

以及，能耗检测装置10可包含图7所示出的电能监测芯片，连接在主回路中进行电能监测。

进一步地，监控机中还设置有信号处理模块，信号处理模块包括漏电信号处理单元27、温度信号处理单元28、电力信号处理单元26，漏电信号处理单元27连接在漏电采样电路22与MCU之间，用于对剩余电流数据进行AD转换、滤波及方均根计算后发送至MCU；温度信号处理单元28连接在温度采样电路23与MCU之间，用于对线缆温度数据进行AD转换、滤波及方均根计算后发送至MCU；电力信号处理单元26连接在电压采样电路24、电流采样电路21与MCU之间，用于对电源电压数据和电流数据进行AD转换、滤波及傅里叶变换后发送至MCU。在这里说明，本实施例中信号处理模块外接至MCU，在其他实施例中，还可以将信号处理模块集成在MCU上。以及，电流采样电路21和电压采样电路24可均为三相采样电路，相应地，MCU上可还集成有三相电压不平衡度和三相电流不平衡度的计算模块，分别用于计算三相电压不平衡度和三相电流不平衡度（也可以通过对电压、电流的傅里叶计算后累计时间转换得到），在计算得到的不平衡度超过设定范围时，控制报警器5报警并向云端服务器7发送报警信息。

一种可选的实施方式中，MCU将采集到的电流数据、剩余电流数据、线缆温度数据、电源电压数据以及耗电数据等进行本地存储，并在存储时间达到设置值（例如一天或一周）时将存储数据通过无线通信装置发送至云端服务器，由云端服务器进行存储；在MCU向云端服务器发送报警信号时，同时将引起报警的数据发送至云端服务器。以及，MCU还可设置有预警程序，将采集的电流、剩余电流、电源电压等参数与相应的预警参数进行对比，若达到预警参数则进行预警，通过无线通讯装置6向云端服务器7发送预警信息。这里，预警参数的具体指小于设定参数阈值，例如，电流预警值可设定为0.8倍的设定电流阈值，温度预警值可设定为45℃。在进行预警后，若引起预警的参数降低，则预警可自行恢复。

可选地，监控机还包括显示器4，显示器4与MCU通信连接，用于显示电源电压数据、电流数据、剩余电流数据、线缆温度数据；以及，在电源电压数据超过设定电压阈值范围（电压过高或过低）锁定显示该过压数据，在有线缆中电流数据超过设定电流阈值时锁定显示该过流数据，在有线缆中剩余电流数据超过设定剩余电流阈值时锁定显示该漏电数据，在有线缆的线缆温度数据超过设定温度阈值时锁定显示该过温数据；以及显示能耗检测装置10采集到的耗电数据，包括MCU对耗电数据进行统计分析后的耗电统计数据。

一种可选的实施方式中，监控机还包括交互操作键9，交互操作键9可包括与MCU相关联的复位键、设置键、查询键、移位键、消音键等，各操作键与MCU相关联或者与相应部件直接关联，其中，在按压复位键时，可将监控机恢复到正常监控状态，例如，在报警信号发出后工作人员对输电线路进行了检修和维护后，可通过按压复位键使监控机继续进行对剩余电流和电源电压的监控。设置键可用于方便用户设置MCU工作所需的参数，例如，设置设定电流阈值、设定剩余电流阈值、设定温度阈值和设定电压阈值范围等。查询键可使用户进入查询界面和切换查询界面，方便用户查询MCU2中存储的监控数据。移位键（左右）实现移位功能，方向键（上下）实现数值加减功能和翻页功能。消音键用于停止报警器5发出声信号。当然，在其他实施例方式中，监控机上还可以设置其他操作键，以方便实现其他操作。

可选地，监控机还包括自检装置，用于检测监控机中各部件及电流互感器11、剩余电流探测器12、线缆温度探测器13的工作状态是否正常，相应地，交互操作键9还包括自检键，自检键与自检装置相关联，按压自检键可启动自检装置进行自检。自检装置可包括探测器检测组件、报警器5检测组件、通信检测组件、网络检测组件等，其中，探测器检测组件用于检测电流互感器11、剩余电流探测器12、线缆温度探测器13连接线是否出现短路/短路，如果未出现，则确定为正常工作状态；如果出现，则确定为探测器故障。报警器5检测组件用于检测报警器5是否可以正常发出报警信号，例如，报警器5可包括声光报警元件，如果可以发出声音或闪光，则确定为正常工作状态；如果不可以，则确定为报警器5故障。通信检测组件用于检测监控机自身各部件之间的通信及通过无线通信装置与云端服务器7之间的通信是否正常，如果均可正常通信，则确定为正常工作状态；如果不可以，则确定为通信故障。网络检测组件用于检测无线通信装置是否联网成功，例如，无线通信装置包括基于4G或5G通信方式的无线通信模块，如果无线通信模块联网成功，则确定为正常工作状态；否则，确定为网络故障。当然，在其他实施例中，自检装置还可以包括其他自检组件，用于检测监控机中其他部件的工作状态是否正常。

可选地，监控机上还包括多个指示灯8，MCU与多个指示灯8通信连接，用于控制多个指示灯8分别指示监控机中各部件及剩余电流探测器12的工作状态。MCU获取各部件的工作状态信息，相应地控制各指示灯8以相应颜色亮灯，如图8所示，监控机包括用于指示监控机的运行、故障、报警、通讯、电源等状态多个指示灯8，例如，各部件运行正常时，运行指示灯在监控机正常运行时两绿灯，故障指示灯在出现探测器故障时亮黄灯，报警指示灯在报警器5发出报警信息时亮红灯，消音指示灯在报警器5声信号被手动消除时亮绿灯，通讯指示灯在通信正常时亮绿灯，网络指示灯在联网成功时亮绿灯。当然，在其他实施例中，监控机上还可以包括其他指示灯，用于指示其他部件的工作状态。

根据本实用新型的示例性实施例，云端服务器7关联有与监控机相关联的移动终端71和/或监控终端72，云端服务器7用于响应于从控制器26接收到的报警信息向移动终端71和/或监控终端72发送报警信息，以及，响应于从移动终端71或监控终端72接收的控制信息，通过无线通信装置向MCU发送控制信号。这里，移动终端71可以为负责所监控配线线路的工作人员所使用的智能手机等电子设备上的APP端，监控终端72可以为WEB端。云端服务器7在接收到报警信息时，经过数据处理后向移动终端71和监控终端72推送报警信息，及时将电气火灾隐患情况通知至工作人员，使工作人员即使采取措施；工作人员可基于移动终端71和监控终端72向监控机发送控制信息，进行自检、复位、设置等操作的控制。

在实际的应用场景中，本实用新型实施例的无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器还可以包括其他部件，以实现智慧用电监控器的实际安装及其他功能。例如，监控机中还设置有保护装置，通过保险、压敏电阻、TVS、X电容、Y电容、共模电感等一系列抗干扰保护电路，以对来自电源的浪涌、电瞬变脉冲群、静电等干扰有较强的保护作用。以及，监控机本体还可以包括上还可以设置安装结构、标识牌、连接线通孔等，以方便监控机的安装和应用。

本实用新型实施例的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，通过设置电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器分别进行电流、漏电和温度检测，并采集电源电压数据，可以在过流、漏电、线缆温度过高、电源电压过高或者过低时，触发脱扣器脱扣使主回路电源主开关断开，避免因漏电和电源过压产生电气火灾；并通过无线通信方式向云端服务器发送报警信息，实现了远程监控功能，并且避免了布线困难的问题；以及，智慧用电监控器还与消防系统关联，可以在消防系统因烟感、温感、视频监控等产生消防报警信号时控制脱扣器脱扣，从而避免电气加剧火灾的情况发生；以及，智慧用电监控器还具有能耗监测功能，为用户提供耗能统计服务。

采用本实用新型提供的无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，可以有效地检测出过流、过压、漏电、线缆温度过高等情况并断开电路和发出报警信息，及时监测出电气火灾隐患情况，有助于解决老旧建筑用电安全问题；并且该智慧用电监控器还具有性能可靠、成本较低等特点。

需要指出，根据实施的需要，可将本实用新型实施例中描述的各个部件拆分为更多部件，也可将两个或多个部件或者部件的部分组合成新的部件，以实现本实用新型实施例的目的。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，包括监控机、电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器和云端服务器，监控机包括MCU以及分别与MCU电连接的电压采样电路、电流采样电路、漏电采样电路、温度采样电路、消防联动电路、脱扣器、报警器、能耗监测装置和无线通信装置；其中，

所述电流互感器用于实时检测配电线缆的电流数据，所述剩余电流探测器用于实时检测配电线缆的剩余电流数据，所述线缆温度探测器与配电线缆连接并检测线缆温度数据；所述脱扣器与控制主回路电源通断的主开关连接，用于控制主开关的通断；所述能耗监测装置还连接于主回路中并采集耗电数据；

电压采样电路用于采集电源电压数据，电流采样电路与电流互感器通信连接并采集电流数据，漏电采样电路与剩余电流探测器通信连接并采集剩余电流数据，温度采样电路与线缆温度探测器通信连接并采集线缆温度数据，消防联动电路与消防系统通信连接并采集消防报警信号；MCU还通过无线通信装置与云端服务器相关联；

在电源电压数据超限、电流数据超限、剩余电流数据超限、线缆温度数据超限中的至少一个发生时，以及在消防联动电路采集到消防报警信号时，MCU向脱扣器发送执行脱扣动作的控制信号，向报警器发送报警控制信号，并通过无线通信装置向云端服务器发送报警信息。

2.根据权利要求1所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述监控机还包括显示器，显示器与MCU电连接，用于显示电源电压数据、电流数据、剩余电流数据、线缆温度数据和能耗监测装置所监测到的耗电数据，以及在电源电压数据超限时显示过压数据，在电流数据超限时显示过流数据，在剩余电流数据超限时显示漏电数据，在线缆温度数据超限时显示过温数据。

3.根据权利要求1所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述无线通信装置包括基于4G或5G通信方式的无线通信模块。

4.根据权利要求1所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述监控机中还设置有信号处理模块，信号处理模块包括漏电信号处理单元、温度信号处理单元、电力信号处理单元，漏电信号处理单元连接在漏电采样电路与MCU之间，用于对剩余电流数据进行AD转换、滤波及方均根计算后发送至MCU；温度信号处理单元连接在温度采样电路与MCU之间，用于对线缆温度数据进行AD转换、滤波及方均根计算后发送至MCU；电力信号处理单元连接在电压采样电路、电流采样电路与MCU之间，用于对电源电压数据和电流数据进行AD转换、滤波及傅里叶变换后发送至MCU。

5.根据权利要求1所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述监控机还包括交互操作键，交互操作键包括与MCU相关联的复位键、设置键、查询键、移位键，还包括与报警器相关联的音控键。

6.根据权利要求5所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述监控机还包括自检装置，用于检测监控机中各部件及电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器的工作状态是否正常；所述交互操作键还包括与自检装置相关联的自检键。

7.根据权利要求6所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述监控机上设有多个指示灯，MCU与多个指示灯电连接，用于控制多个指示灯分别指示监控机中各部件及剩余电流探测器的工作状态。

8.根据权利要求1所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述云端服务器关联有与监控机相关联的移动终端和/或监控终端，所述云端服务器用于响应于从MCU接收到的报警信息向移动终端和/或监控终端发送报警信息，以及，响应于从移动终端或监控终端接收的控制信息，通过无线通信装置向MCU发送控制信号。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的一种无线物联网通信带能耗监测功能的智慧用电监控器，其特征在于，所述电流互感器、剩余电流探测器、线缆温度探测器的数量均为多个，分别用于实时检测多配电支路的配电线缆的电流数据、剩余电流数据和线缆温度数据。