一种电气设备远程监控系统的制作方法

本发明涉及物联网设备监控领域，更具体地说，尤其涉及一种电气设备远程监控系统。

背景技术：

目前，传统的电气设备远程监控系统通常是基于短信或者流量传输，由于受到通信成本和mcu性价比等这些因素的影响，一般是使用电气开关监控电气设备的状态，而电气开关只能有打开或关闭这两种信号反馈状态，精度不够，不能很精确的反映出各个电气设备所运行的详细情况，如该电气设备的实时功率、电压以及电流等数值信息，使整个监控过程不够精密。再者，这些电气开关信号是定时上传远程服务器以及定时在远程服务器获取控制信息，频繁的交互数据会增加通信成本。因此，亟待发明一种通信成本更低、监控更精密的电气设备远程监控系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电气设备远程监控系统，利用该电气设备远程监控系统远程监控电气设备，具有通信成本低、精度高的特点。

本发明采用的技术方案如下：

一种电气设备远程监控系统，其中，包括处理器、nb-iot通信模块、电学参数检测电路以及电气开关控制电路，所述的处理器分别与nb-iot通信模块、电学参数检测电路和电气开关控制电路电路连接，所述的电学参数检测电路还与电气开关控制电路连接，所述的nb-iot通信模块与一远程服务器无线连接。

进一步的，所述的处理器是将电学参数检测电路所获得的检测信号进行滤波分析后判断出电气开关控制电路的工作状态。

进一步的，所述的处理器采用的滤波分析计算公式为：

其中：

xc＝({xn}-max({xn})-min({xn}))^t；

{xn}＝{x[-n+1]，…，x[-1]，x[0]}；

xo＝({xm}-max({xm})-min({xm}))^t；

{xm}＝{x[-m-k+1],…,x[-1-k+1],x[-k]}；

xn为电学参数检测电路在n时刻检测得到的值；wc为n-2维行向量，n>2；threshold为阈值；wo为m-2维行向量，m>2；k为历史数据系列偏移量；xm为电学参数检测电路在m时刻检测得到的值；

当rep＝1时，判定为异常状态；当rep＝0时，判定为正常状态。

进一步的，所述的电学参数检测电路包括电压检测模块和电流检测模块。

进一步的，所述的nb-iot通信模块通过nb-iot网络与远程服务器连接，采用json数据标准。

进一步的，所述的处理器上还设有扩展接口。

进一步的，所述的电学参数检测电路连接外部220v输入电压。

进一步的，所述的电气开关控制电路与一电气设备连接。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明的一种电气设备远程监控系统，其中，包括处理器、nb-iot通信模块、电学参数检测电路以及电气开关控制电路，所述的处理器分别与nb-iot通信模块、电学参数检测电路和电气开关控制电路电路连接，所述的电学参数检测电路还与电气开关控制电路连接，所述的nb-iot通信模块与一远程服务器无线连接。所述的处理器是将电学参数检测电路所获得的检测信号进行滤波分析后判断出电气开关控制电路的工作状态。本发明的一种电气设备远程监控系统利用nb-iot通信的优势，并结合了相应的滤波分析方法，完成了对监控信号的采样、分析以及上传，既可以实现监控信号的定时或者异常时上传，也可以根据远程服务器下发的控制命令信息对电气设备的开关进行控制，在有限的连接次数内完成检测和控制功能，通信成本更低，监控精度更高。

附图说明

图1是本发明各部件的连接结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

参照图1所示，本发明的一种电气设备远程监控系统，包括处理器1、nb-iot通信模块2、电学参数检测电路3以及电气开关控制电路4，所述的处理器1分别与nb-iot通信模块2、电学参数检测电路3和电气开关控制电路4电路连接，所述的电学参数检测电路3还与电气开关控制电路4连接，所述的nb-iot通信模块2与一远程服务器无线连接。处理器1通过nb-iot通信模块2与远程服务器进行数据交互，电学参数检测电路3实时获取电气设备的实时电路信号，并将实时电路信号传送至处理器1。同时，处理器1还会通过nb-iot通信模块2接收远程服务器下发的如开机日期、时段信息存储等控制命令信息，并根据控制命令信息按日期和时段对控制电气设备的电气开关控制电路4进行控制打开或者关闭电气设备的供电。

所述的处理器1是将电学参数检测电路3所获得的检测信号进行滤波分析后判断出电气开关控制电路4的工作状态，处理器1对得到的实时电路信号进行分析后，判断是否存在异常，若判定为异常状态及时上传状态数据至远程服务器，在终端自动判断电气设备状态。电学参数检测电路3所获得的是瞬时值，每50ms产生一个测量数据，受干扰等因素影响，如果直接采用瞬时值作为依据来上报功率、电压、电流的，会导致上报次数过多，大幅增加通信成本。采用周期上传状态与异常时即时上传状态相结合的方式，既能有效减少上报次数又能实时上报，有效避免数据的频繁上传，降低了通信成本。

所述的处理器1采用的滤波分析计算公式为：

其中：

xc＝({xn}-max({xn})-min({xn}))^t；

{xn}＝{x[-n+1]，…，x[-1]，x[0]}；

xo＝({xm}-max({xm})-min({xm}))^t；

{xm}＝{x[-m-k+1],…,x[-1-k+1],x[-k]}；

xn为电学参数检测电路(3)在n时刻检测得到的值；wc为n-2维行向量，n>2；threshold为阈值；wo为m-2维行向量，m>2；k为历史数据系列偏移量；xm为电学参数检测电路(3)在m时刻检测得到的值；

检测值序列按时间先后为x＝{…,x[-2],x[-1],x[0]}，其中x[0]表示最新的值，w为权值向量，threshold为阙值。通过远程服务器下发控制命令设定参数wc、wo、n、m、k以及threshold的值，其中n、m、k均为正整数。

当rep＝1时，判定为异常状态，终端立即上传当前电学参数检测电路3的检测信号以及近期电学参数检测电路3的检测信号，以供远程服务器作参考；当rep＝0时，判定为正常状态，终端不需要上传电学参数检测电路3的检测信号。

所述的电学参数检测电路3包括电压检测模块和电流检测模块，利用电压检测模块和电流检测模块分别检测出电气设备的实时电压和实时电流。

所述的nb-iot通信模块2通过nb-iot网络与远程服务器连接，采用json数据标准，nb-iot网络具有成本低、连接范围大、功耗低、覆盖范围广的特点，为终端和远程服务器数据交互提供了便利性和兼容性。相较于现有的电气设备监控系统是基于短信和流量传输，只能上报电气设备打开或关闭这两个状态，本发明的一种电气设备远程监控系统，其终端采用物联网专用的nb-iot网络传输数据，可以上传电气设备的功率、电压和电流等数值，监控精度更高。

所述的处理器1上还设有扩展接口，方便对处理器1进行其他的功能拓展。所述的电学参数检测电路3连接外部220v输入电压，以为电学参数检测电路3提供电源支持。所述的电气开关控制电路4与一电气设备连接，以实现对该电气设备的实时检测。

本发明的一种电气设备远程监控系统利用nb-iot通信的优势，并结合了相应的滤波分析方法，完成了对监控信号的采样、分析以及上传，既可以实现监控信号的定时或者异常时上传，也可以根据远程服务器下发的控制命令信息对电气设备的开关进行控制，在有限的连接次数内完成检测和控制功能，通信成本更低，监控精度更高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。