一种设备手环的制作方法

本发明涉及一种用于监测用电设备的用电情况、位置信息和拆装情况的监控装置。

背景技术：

申请号为cn201620689887.4、cn201620689370.5、cn201620603374.7的中国专利申请均公开了用于监测用电设备的监控装置。上述文献公开的监控装置均通过一机器外置设备，利用各类不同功能的传感器实时监控设备负载、用电、位置等信息。

现有的监控装置的缺陷是：不具有自身独立的供电模块，而依赖于外部供电。当外部供电因客观原因或人为原因出现断供的情况，则设备无法正常工作，严重影响设备功能的实现。并且现有监控装置当由于客观原因或人为原因出现脱离监控对象的情况时，不能及时自动处理和上报这一情况，也严重影响设备功能的实现。除此以外，设备的监控内容和精度也由于技术限制不能很好满足使用者要求。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种工作更为安全可靠的用于监测用电设备的监控装置。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种设备手环，其特征在于，包括主壳体，在主壳体内设有中央处理模块、与中央处理模块相连的通讯模块、与中央处理模块相连的定位模块；还包括供电模块、电路采集模块及安全模块，其中：

供电模块完全独立于所监测的用电设备，供电模块设置于所述主壳体内或外接在所述主壳体外，外部电源通过供电模块为所述中央处理模块、所述通讯模块及所述定位模块供电，包括直流供电模块和交流供电模块；由交流供电模块将外部交流电源转换为直流电供壳体内的所述中央处理模块、所述通讯模块及所述定位模块使用，同时，若直流供电模块亏电，则为直流供电模块充电；当外部交流电源断电后，由直流供电模块为所述中央处理模块、所述通讯模块及所述定位模块供电，此时，所述中央处理模块仅通过定位模块获取实时定位信息，并通过所述通讯模块将实时定位信息与供电异常信息打包上传至后台；

电路采集模块，用于采集用电设备电线上的电流信息，并将该电流信息发送给所述中央处理模块，由中央处理模块根据收集到的电流信息判断用电设备的工作状况，并通过所述通信模块将工作状况及对应的电流信息打包上传至后台；

安全模块包括拆除警报模块，所述壳体通过固定部件与待检测的用电设备固定在一起，当固定部件处于断开状态时，所述壳体被从所述用电设备上拆除，当固定部件处于连接状态时，用电设备与所述壳体固定在一起，由拆除警报模块对固定部件的状态进行检测，若固定部件变为断开状态时，拆除警报模块产生告警，同时将告警信息发送给所述中央处理模块，中央处理模块将告警信息与实时定位信息打包后通过所述通讯模块上传至后台。

优选地，所述定位模块通过gps天线获取所述实时定位信息，由所述中央处理模块接收并存储该实时定位信息，同时，所述中央处理模块将实时定位信息上传至后台，并可在本地及后台同时查询该实时定位信息。

优选地，所述电路采集模块通过磁环卡扣安装在用电设备的电线上。

优选地，所述拆除报警模块还用于检测所述磁环卡扣的安装状态，若所述磁环卡扣处于非正常安装状态，则由所述拆除报警模块产生非正常安装告警，并将告警信息发送给所述中央处理模块，所述中央处理模块将非正常安装告警与实时定位信息打包后通过所述通讯模块上传至后台。

优选地，所述电路采集模块包括电流互感器及三相电流采集电路，电流互感器用于采集电流，电流互感器的输出与三相电流采集电路的输入相连，三相电流采集电路的输出连接所述中央处理模块。

优选地，所述安全模块还包括数字加密模块，由数字加密模块将待上传至所述后台的信息先进行加密处理后，再由所述中央处理模块通过所述通讯模块将加密后的信息上传至所述后台。

优选地，所述中央处理模块还对接收到的所述电流信息是否正常进行判断，若在一定时间长度内，所述中央处理模块接收到的所述电流信息均不正常，则所述中央处理模块产生数据采集异常告警，并将数据采集异常告警与实时定位信息打包后通过所述通讯模块上传至后台。

优选地，所述后台为位于远端的工业服务云平台。

优选地，在所述主壳体上设有传感器扩展接口，传感器扩展接口与所述中央处理模块的信号采集端相连，通过传感器扩展接口根据需要连接相应类型的传感器。

本发明具有如下优点：

(1)独立供电和组网，最大程度保障其检测功能的安全性和稳定性；(2)具有可独立供电的直流供电模块，即使在外部电源断电的情况下也能确保本发明正常工作，同时，及时产生告警；(3)具有防拆及数据异常报警功能，确保本发明的安全运行；(4)数据上传至后台(通常为工业服务云平台)，实现了大数据分析计算功能，并可以通过后台自动进行时间校准；(5)用户可以通过中央处理模块预设不同参数，从而满足不同工况是使用需求；(6)通过磁环卡扣的方式进行安装，方便、快速，同时便于后续的维护；(7)本发明监控的内容实时性和精确性相比于现有设备均有不同程度的提升，监控内容具有多样性，满足各种需求；(8)可根据需要扩展相应的传感器，使得本发明的适用范围较广。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明提供的一种设备手环包括主壳体、中央处理模块、供电模块、通讯模块、定位模块、电路采集模块、安全模块。其中，中央处理模块、定位模块、通讯模块设置于主壳体之内。

供电模块可以设置在主壳体内；也可以独立于主壳体，位于电源和主壳体之间独立外接。外部电源通过供电模块为中央处理模块、通讯模块及定位模块供电。供电模块支持电池和24v及24v以下供电(所选电压满足设备适用即可)。供电模块是完全独立于所检测的用电设备的电路的，以保证本发明提供的设备手环的监控功能可独立运行，不受外界影响。供电模块包括直流供电模块和交流供电模块。在本实施例中，交流供电模块包括dc/dc电路及电源管理电路。直流供电模块包括锂电池充电管理电路、锂电池保护电路及锂电池。外部电源的交流电输入dc/dc电路后，一方面可以经由电源管理电路为中央处理模块、通讯模块及定位模块提供工作电压。另外一方面，当锂电池亏电时，依次经由锂电池充电管理电路及锂电池保护电路为锂电池充电。直流供电模块和交流供电模块可以根据需求和客观条件自动切换为中央处理模块、通讯模块及定位模块供电。当外部电源断电仅留有锂电池为中央处理模块、通讯模块及定位模块供电时，中央处理模块仅记录通过定位模块获得的实时定位信息，并通过通讯模块向预定位置(在本实例中，预定位置为工业服务云平台，该工业服务云平台可存储、计算、监控、显示数据，下同)发送打包后的实时定位信息及传输供电异常信息。锂电池能够确保本发明的设备手环在断电后3天内持续工作。

本实施例中的定位模块采用gps/北斗定位模块，由gps/北斗定位模块通过天线获取实时定位信息，中央处理模块接收并存储该实时定位信息。中央处理模块再通过通讯模块将实时定位信息传输至预定位置。用户可在本地及预定位置上同时查阅实时定位信息。通过实时定位信息跟踪定位设备手环所在位置。

电路采集模块采集电线上的电流信息，中央处理模块获取电流信息后可以得到用电设备的工作状况，并通过通讯模块将工作状况及对应的电流信息上传至预定位置。在本实施例中，电路采集模块包括多路三相电流采集电路，每一路三相电流采集电路与电流互感器相连。电流互感器上设置有作为磁环线圈的磁环卡扣。用户将磁环卡扣正确安装在用电设备的供电电源线上以后，即可通过电流互感器采集获得该用电设备的实时电流情况，并由三相电流采集电路形成发送给中央处理模块的电流信息。通常针对于三相电路，将电流互感器分别根据需要设置在电线上，即可实施监测电流情况。磁环卡扣作为插件，待检测的用电设备要预留足够的接口供磁环卡扣的插接(以常见五轴机床电机数来考虑预留口数量)。

中央处理模块将通过电路采集模块采集的电流信息统计成总量(或计算成用电量)上传至预定位置，每半小时一次。将通过定位模块获得的实时定位信息每半小时一次上传至预定位置。当测得非正常电流时，及时记录电流信息，上传至预定位置。当在一定时间长度内连续测得非正常电流时，由中央处理模块产生电流非正常告警，并将该告警信息与实时定位信息打包上传至预定位置。当供电模块切换为电池供电时，供电数据不再上传，中央处理模块将获得的实时定位信息每一小时上传一次。

通讯模块主要通过类似sim卡这样的设备利用nb_lot模块基于nb通信技术建立自己独立的与预定位置进行通讯的通讯网络，再通过天线进行数据的上下行传输。本实施例中，通讯模块要求数据传输的网络协议：mqtt或http。本领域技术人员也可以采用其他可形成独立组网的模块来实现通讯模块。根据其连接的模块不同，本领域技术人员也可以适用不同的通讯协议。

安全模块主要包括拆除警报模块及数字加密模块。主壳体通过固定部件在用电设备的电气箱内部(或其他合适位置)与用电设备固定连接在一起。由拆除警报模块监测固定部件的状态，当固定部件遭到蓄意破坏，使得主壳体与用电设备相分离，则由拆除警报模块产生相应的告警信息，中央处理模块通过通讯模块将该告警信息与实时定位信息打包上传至预定位置。另一方面，拆除警报模块还可以检测磁环卡扣的非正常安装状态，当检测到磁环卡扣处于非正常安装状态时，由拆除警报模块产生相应的告警信息，中央处理模块通过通讯模块将该告警信息与实时定位信息打包上传至预定位置。

数字加密模块用于对中央处理模块上传至预定位置的信息进行加密，确保本发明的使用安全。

在本实施例中，中央处理模块还具有与电脑及其他实现类似功能的设备连接的接口，以供在初次连接或者使用过程中对于中央处理模块预设参数的设置和修改。除了采集和初步的数据处理，中央处理模块也可以独立或者与预定位置的数据处理系统合作对用电设备的工作效率、损耗以及故障等其他异常状况进行检测和分析。如用于计算机床的有效加工率、机床损耗以及检测机床是否出现撞机事故。本领域技术人员还可以根据需要外接姿态传感器、温湿度传感器、速度传感器等不同传感器。