[實用新型]一種基于NB-IOT的智慧安全用電監測裝置

有效

• 申請號: 201822149780.2
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN211554130U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 高政;鄭小芳;徐靠;宋小平;鄭麗華;李華;唐燁毅
• 申請（專利權）人: 杭州義益鈦迪信息技術有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01K7/22;G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公布了一種基于NB?IOT的智慧安全用電監測裝置，該裝置包括：電源端子（1），通信端子（2），NB?IOT天線接口（3），電源管理（4），485通信模塊（5），NB?IOT模塊（6），顯示模塊（7），MCU（8），按鍵模塊（9），三相電壓檢測通道（10），三相電流檢測通道（11），三相線纜溫度檢測通道（12），煙霧檢測通道（13），監控信號接入端子（14）。該裝置可實時監測用電的三相電壓、三相電流、三相負載線溫度和煙霧告警情況，可通過NB?IOT模塊無線傳輸到監控管理平臺，其外殼具有阻燃特性。

技術領域

本實用新型適用于需檢測安全用電的場景，具體涉及一種基于NB-IOT的智慧安全用電監測裝置。

背景技術

在通信機房、廠房、商場等大型用電場所，其用電高峰期對用電量有很大需求，用電量一般是通過用電電流來體現，當用電量大時，供電線路電流值升高，當過載時會導致供電線路發熱，嚴重時會發生火災。傳統的巡檢方式為人工定時巡檢，通過隔離測溫儀和電流鉗測試配電柜每個支路的電流大小，當發現支路溫度高時會認為此支路線路線徑或接觸觸頭存在安全隱患，更換線路或限制此支路用電，此種方法不能實現用電的實時巡檢，也不能在用電時及時發現安全隱患，信息比較滯后。

針對此問題，可通過電表形式測量配電柜每個支路用電電流大小，但電表只能通過RS485形式通信，如需將數據上傳到網絡平臺并可遠程查看數據，必須額外加裝信息采集裝置，且電表只能測量線路電流和電壓，不能測量線路溫度和煙霧狀況，線路溫度是判斷是否有安全隱患的重要參數，煙霧狀況指示線路是否有火災。也有裝置可采集電壓電流數據，通過4G/WIFI形式上傳到云服務器，但其傳輸方式有較大限制，4G傳輸對系統要求較高，流量耗費較大，相對資費較高，WIFI形式對網絡有限制，在無WIFI環境下不可使用。在物聯網時代，用電安全的檢測期待一種成本低、可移動的裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的上述不足，提供一種基于NB-IOT的智慧安全用電監測裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的方案是：發明一種基于NB-IOT的智慧安全用電監測裝置，該裝置可實時監測用電的三相電壓、三相電流、三相負載線溫度和配電柜煙霧告警情況，可通過NB-IOT模塊無線傳輸到監控管理平臺，其外殼具有阻燃特性。如圖1所示，該裝置包括電源端子，通信端子，NB-IOT天線接口，電源管理，485通信模塊，NB-IOT模塊，顯示模塊，MCU，按鍵模塊，三相電壓檢測通道，三相電流檢測通道，三相線路溫度檢測通道，煙霧檢測通道，監控信號接入端子。

電源管理為系統提供工作電源，系統可獨立供電，供電電壓范圍為DC9~24V，推薦12V供電。電源經過電源端子進入管理模塊，經過小型開關電源變送到+5V，5V在經LDO變送到3.3V。+5V電源向485模塊、按鍵模塊供電，+3.3V向三相電壓檢測通道、三相電流檢測通道、三相線路溫度檢測通道、煙霧檢測通道、NB-IOT模塊供電。

485通信模塊主要實現裝置的有線通信功能，通過通信端子與外部設備通信，此模塊即可實現檢測裝置對外信息發送接口，也作為多個裝置擴展時的級聯通信接口，485通信模塊實現了裝置和通信接口的電氣隔離，防止外部電磁干擾對裝置正常工作的影響。

NB-IOT模塊為裝置與網管平臺通信的接口，其與MCU連接和NB-IOT天線接口連接，模塊內部選用集成模組，實現串口TTL信號和無線信號的轉換。

顯示模塊和按鍵模塊配合使用，實現監控數據查看和參數設置功能，按鍵功能分別為返回、確認、上移、下移，顯示模塊包括LCD顯示屏和LED指示燈，LCD顯示屏查看參數和詳細信息，LED用于直觀顯示設備注冊上線、告警和運行狀態。

三相電壓檢測通道采用電壓互感器形式進行交流電壓信號的采樣，檢測電路示意圖如圖2所示。電壓互感器一次側為強電信號，二次側為弱電信號，在二次側弱電信號線上添加采樣電阻，經過整流濾波電路后轉換為直流信號，直流信號經過跟隨器后進入到MCU采樣，完成三相電壓的采樣。