一种剩余电流无线预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数据监测预警领域，具体指一种剩余电流无线预警系统。
【背景技术】
[0002]随着我国的经济的快速发展，居民家中电器设备与日增多，这虽然使得我国居民生活日益便捷但是也使得负荷量居高不下。家用电器的增多和电线的老化催生了用电安全隐患，近年来电气火灾造成重大损失的案例不绝于耳，剩余电流的大小是衡量户级用电安全的重要指标之一。
[0003]目前国内对剩余电流的保护方法主要有两种:一是传统的三级配电保护，此种保护的缺点是实际操作中又常常会引起剩余跳、误跳、越级跳等问题，并且难以对故障点进行精确定位。二是采用剩余电流保护器，其缺点是存在保护死区，且没有对剩余电流危害的提前预警功能。
[0004]综上所述，当下的户级剩余电流保护方法已无法满足民众对安全用电的期望，不能很好的对用户的生命安全负责，因此无法满足市场的需求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的的目的旨在提供一种新的剩余电保护方案，能够实时对剩余电流进行检测，并且可以在危险发生前进行预警。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供一种剩余电流无线预警系统，包括无线客户端、远程服务器、串口 4G-LTE模块、MCU数据处理模块、剩余电流采集调理模块和电源，所述电源连接剩余电流采集调理模块，所述剩余电流采集调理模块依次与MCU数据处理模块和串口 4G-LTE模块连接；所述剩余电流采集调理模块对剩余电流进行采集和处理并传送到MCU数据处理模块，MCU数据处理模块对接收到的数据是否超过阈值进行判断，通过串口4G-LTE模块将数据传输至远程服务器，最后由无线客户端通过APP登录远程服务器后进行数据显示。
[0007]所述剩余电流采集调理模块由加权感知电流网络、采样保持器、电压跟随器和光电耦合器依次连接组成，其中，加权感知电流网络连接到所述电源，光电耦合器的输出连接所述MCU数据处理模块。
[0008]进一步地，所述串口 4G-LTE模块采用型号为ME906E Series LTE的芯片。
[0009]进一步地，所述MCU数据处理模块采用型号为MC56F827xx的内核芯片。
[0010]所述无线客户端采用安卓手机作为终端。
[0011]与现有技术相比，本实用新型提供了一种对剩余电流危害防范于未然的全新保护系统，不仅可以对于剩余电流危险发生进行提前预判，使人们可以对电气火灾防范于未然，同时可以通过手机远程实时的查看家中剩余电流情况，非常便捷。该系统结构简单，实现容易，其具体优点如下:
[0012]首先，本实用新型的采集模块采用的是加权感知电流测量网络，本网络通过对人体阻抗进行模拟很好的体现了以人为本的精神；其次，本实用新型采用的MC56F827XX具有极高的可靠性和强大的数据处理能力，为系统的稳定运行打下了坚实的基础；第三，本实用新型的终端显示采用的是手机APP在线显示，使人们即使在远方也可以方便的对家中剩余电流数据进行实时查询。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型剩余电流无线预警系统的整体结构图；
[0014]图2为实施例中加权感知电流测量网络电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面将会结合实例对本实用新型的功能做进一步的阐述，但是本实用新型的功能并不局限于此实例。
[0016]如图1所示，本实用新型的剩余电流无线预警系统，包括电源、剩余电流采集调理模块、MCU数据处理模块、远程服务器、串口 4G-LTE模块和用于实时查看剩余电流数据的无线客户端模块。220V交流电直接与剩余电流采集调理模块相连，所采集到的数据直接上报给MCU数据处理模块，在对数据进行阈值筛选和重新封装后将其通过串口通信传输至串口4G-LTE模块，后者将数据实时发送给远程服务器以便用户通过无线客户端APP随时随地对剩余电流数据进行查询。
[0017]本实施例的采集调理模块由加权感知电流测量网络，采样保持器，电压跟随器，光电耦合器四个部分组成，加权感知电流网络直接与220V交流电相连，通过对人体阻抗进行模拟来测试人体感知电流，将电流信号进行放大和存储，采样保持器使得信号得到增益和保持稳定，最后通过光电耦合器对光、电信号进行完全隔离来消除误差，从而实现整个采集处理模块稳定安全的运行。
[0018]优选的，本实施例MCU数据处理模块采用50/100MHz、32位内核的MC56F827xx芯片作为数据处理和与串口通信之用，采用ME906E Series LTE与远程服务器进行数据通信来实现整个系统的设计实现。MC56F827XX芯片的主要特点是5V的容错I/O 口为设计提供了极大的灵活性并且可以进一步的降低成本。其内置的直接存储控制器(DMA)可以有效的防止内核中断，具有极大的可靠性。5_*5_的封装大小为紧凑型PCB设计提供了便利，可使设备安装在狭小的空间。两个带1.25MSPS分辨率的12位高速(HS)ADC，可通过减少输入值抖动来增强系统精度，同时可以对50Ηζ-1ΜΗζ的剩余电流进行监测。
[0019]如图2所示，本实施例采用的人体阻抗网络模型是基于标准IEC60990给出的加权感知电流网络来实现的。加权感知电流测量网络的特点在于，此网络仅由三个电阻(500Ω，1500 Ω，10000 Ω)，两个电容(0.022 μ F，0.22 μ F)组成。人体的阻抗类型可以主要的分为皮肤阻抗和体内阻抗两种，皮肤阻抗由&和q组成的RC电路作为等效模型来进行模拟；体内阻抗则由R2、R3、(:2组成等效电路来模拟。
[0020]综上所述，本实用新型很好的在创新理念中体现了以人为本的精神，并且具有极高的商业利用价值。
【主权项】
1.一种剩余电流无线预警系统，其特征在于:包括无线客户端、远程服务器、串口4G-LTE模块、MCU数据处理模块、剩余电流采集调理模块和电源，所述电源连接剩余电流采集调理模块，所述剩余电流采集调理模块依次与MCU数据处理模块和串口 4G-LTE模块连接；所述剩余电流采集调理模块对剩余电流进行采集和处理并传送到MCU数据处理模块，MCU数据处理模块对接收到的数据是否超过阈值进行判断，通过串口 4G-LTE模块将数据传输至远程服务器，最后由无线客户端通过APP登录远程服务器后进行数据显示。2.根据权利要求1所述的一种剩余电流无线预警系统，其特征在于:所述剩余电流采集调理模块由加权感知电流网络、采样保持器、电压跟随器和光电耦合器依次连接组成，其中，加权感知电流网络连接到所述电源，光电耦合器的输出连接所述MCU数据处理模块。3.根据权利要求1或2所述的一种剩余电流无线预警系统，其特征在于:所述串口4G-LTE模块采用型号为ME906E Series LTE的芯片。4.根据权利要求1或2所述的一种剩余电流无线预警系统，其特征在于:所述MCU数据处理模块采用型号为MC56F827xx的内核芯片。5.根据权利要求1或2所述的一种剩余电流无线预警系统，其特征在于:所述无线客户端采用安卓手机作为终端。
【专利摘要】本实用新型提供了一种剩余电流无线预警系统。该系统包括无线客户端、远程服务器、串口4G-LTE模块、MCU数据处理模块、剩余电流采集调理模块和电源，电源连接剩余电流采集调理模块，剩余电流采集调理模块依次与MCU数据处理模块和串口4G-LTE模块连接；剩余电流采集调理模块对剩余电流进行采集和处理并传送到MCU数据处理模块，MCU数据处理模块对接收到的数据是否超过阈值进行判断，通过串口4G-LTE模块将数据传输至远程服务器，最后由无线客户端通过APP登录远程服务器后进行数据显示。本实用新型的系统不仅可以对于剩余电流危险发生进行提前预判，使人们可以对电气火灾防范于未然，同时可以通过手机远程实时的查看家中剩余电流情况，非常便捷。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN205003209
【申请号】CN201520758274
【发明人】周晨, 陈金威, 范育奇, 李智, 张金龙
【申请人】南京师范大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月29日