电力物联网综合实训实验台的制作方法

本发明属于电力实训实验台，具体为电力物联网综合实训实验台。

背景技术：

1、目前，随着人们的环境保护意识的增强，人们在对资源利用也越来越节约，避免造成浪费，且人们同时注重对新能源的开发和利用，如建造大量的太阳能发电设施和大量的风能发电设施，但是现有技术中的风能和太阳能发电设施在使用时，对这些设施的充电状态难以了解和掌控，且风能和太阳能发电设施也会受到周围环境的影响，而人们难以对周围环境进行监测，人们需要凭借丰富的经验才能进行推断，但是容易出现误差，影响人们使用，因此需要进行系统的培训，而培训时，一般只是通过人工口头培训，这样就导致学员难以全面学习，且学习培训的效果较差，影响人们的实训效果。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供电力物联网综合实训实验台，有效的解决了目前风能和太阳能发电设施在使用时，对这些设施的充电状态难以了解和掌控，且风能和太阳能发电设施也会受到周围环境的影响，而人们难以对周围环境进行监测，人们需要凭借丰富的经验才能进行推断，但是容易出现误差，影响人们使用，因此需要进行系统的培训，而培训时，一般只是通过人工口头培训，这样就导致学员难以全面学习，且学习培训的效果较差，影响人们的实训效果的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：电力物联网综合实训实验台，包括实训平台、中控显示屏、主控模块、充电模块、环境监测模块、无线通讯模块，所述实训平台与中控显示屏数据连接，所述主控模块设置在实训平台中，且主控模块通过无线通讯模块同时与充电模块、环境监测模块信号连接，所述充电模块用于进行新能源充电，所述环境监测模块用于对周围环境状况进行监测并能够将监测数据传输至主控模块；

3、还包括电力监测模块，所述电力监测模块用于对充电模块的充电量进行监测，并能够将监测数据发送至主控模块。

4、优选的，所述充电模块包括太阳能充电节点、风能充电节点及锂电池，所述太阳能充电节点用于吸收太阳能对锂电池进行充电，且太阳充电节点采用mppt技术，能根据太阳能板电源输入的电流，自动调整充电电流，所述风能充电节点用于通过风能对锂电池进行充电。

5、优选的，所述充电模块中还设置有热调制电路，所述热调制电路用于在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候温度控制在安全范围内，固定的恒压充电电压为4.2v，当输入电压掉电时，自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于3微安，还带有输入电压过低锁存、自动再充电以及充电状态/充电结束状态指示等功能。

6、优选的，所述环境监测模块包括集成可燃气体传感器、水浸传感器和烟雾传感器，所述集成可燃气体传感器用于对周围环境中可燃性气体进行监测，所述水浸传感器用于对被测环境是否发生漏水的进行监测，一旦发生漏水，立即发出警报，防止漏水事故造成相关损失和危害，所述烟雾传感器用于对被测环境的烟雾进行监测，且在监测到烟雾时发出警报。

7、优选的，所述电力监测模块采用集成智能电表，所述集成智能电表能够自动对锂电池中的充电量进行监测，并能够将监测数据直接发送至主控模块。

8、优选的，所述无线通讯模块采用lora和电力线载波通讯技术。

9、优选的，所述主控模块采用armcortex-a72架构，并采用六核处理器rk3399作为主控网关。

10、优选的，所述实训平台还包括摄像头，所述摄像头与中控显示屏无线数据连接。

11、本发明的技术效果和优点：

12、1、综合性强，结合企业产品研发实际需求，涉及知识面广，全面涉及了传感器数据采集、电力载波通讯技术、无线通讯技术、硬件设计、嵌入式软件设计等实际产品研发中需要的技术，适合高校理论结合实践操作教学。

13、2、适应性强，能满足各类院校《传感器技术及应用》、《物联网应用系统设计》、电力相关课程的实验教学要求，本装置传感器节点可增减，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。

14、3、安全性强，因使用了电力载波通讯，为确保安全性，实验台使用隔离变压器，隔离变压器原理是指输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离的变压器，用以避免偶然同时触及带电体(或因绝缘损坏而可能带电的金属部件)和地所带来的危险。

15、4、科学性强，装置占地面积较少，节约了实验用房，减少基建投资；装置外形整齐美观，布局简洁，能改善实验环境；配套的环境类感器、太阳能充电、智能电表是已实际应用在生产中的产品，可直接用于实际项目研发中。学生在掌握本套设备全部实验后，不仅能加深理论知识的认识，还为学生走向社会，从事电力通讯、物联网、相关电子类的产品安装、调试、检修以及产品研发等工作发打下良好的基础，提高学生就业竞争力。

技术特征：

1.电力物联网综合实训实验台，其特征在于：包括实训平台、中控显示屏、主控模块、充电模块、环境监测模块、无线通讯模块，所述实训平台与中控显示屏数据连接，所述主控模块设置在实训平台中，且主控模块通过无线通讯模块同时与充电模块、环境监测模块信号连接，所述充电模块用于进行新能源充电，所述环境监测模块用于对周围环境状况进行监测并能够将监测数据传输至主控模块；

2.根据权利要求1所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述充电模块包括太阳能充电节点、风能充电节点及锂电池，所述太阳能充电节点用于吸收太阳能对锂电池进行充电，且太阳充电节点采用mppt技术，能根据太阳能板电源输入的电流，自动调整充电电流，所述风能充电节点用于通过风能对锂电池进行充电。

3.根据权利要求2所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述充电模块中还设置有热调制电路，所述热调制电路用于在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候温度控制在安全范围内，固定的恒压充电电压为4.2v，当输入电压掉电时，自动进入低功耗的睡眠模式，此时电池的电流消耗小于3微安，还带有输入电压过低锁存、自动再充电以及充电状态/充电结束状态指示等功能。

4.根据权利要求3所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述环境监测模块包括集成可燃气体传感器、水浸传感器和烟雾传感器，所述集成可燃气体传感器用于对周围环境中可燃性气体进行监测，所述水浸传感器用于对被测环境是否发生漏水的进行监测，一旦发生漏水，立即发出警报，防止漏水事故造成相关损失和危害，所述烟雾传感器用于对被测环境的烟雾进行监测，且在监测到烟雾时发出警报。

5.根据权利要求4所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述电力监测模块采用集成智能电表，所述集成智能电表能够自动对锂电池中的充电量进行监测，并能够将监测数据直接发送至主控模块。

6.根据权利要求5所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述无线通讯模块采用lora和电力线载波通讯技术。

7.根据权利要求6所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述主控模块采用armcortex-a72架构，并采用六核处理器rk3399作为主控网关。

8.根据权利要求7所述的电力物联网综合实训实验台，其特征在于：所述实训平台还包括摄像头，所述摄像头与中控显示屏无线数据连接。

技术总结
本发明公开了电力物联网综合实训实验台，涉及到电力实训实验台领域，包括实训平台、中控显示屏、主控模块、充电模块、环境监测模块、无线通讯模块，实训平台与中控显示屏数据连接，主控模块设置在实训平台中，且主控模块通过无线通讯模块同时与充电模块、环境监测模块信号连接，充电模块用于进行新能源充电。本发明集成太阳能、风能充电，集成智能电表，集成可燃气体传感器、水浸传感器等环境状况传感器，通过物联网无线通讯技术：lora、电力线载波通讯将数据收集，再通过WIFI/有限网络上传云端的开发实训平台，提高实训平台的综合性、适应性、安全性及科学性，便于人们进行学习使用。

技术研发人员：周中孝,周改丽,牛园园
受保护的技术使用者：深圳牛卓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14