智慧用电安全监测系统及监测方法与流程

本发明属于电力监测设备技术领域，尤其是涉及一种智慧用电安全监测系统及监测方法。

背景技术：

随着经济的快速发展，用电量逐年加大，电力供需矛盾更加突出。在用电需求量不断增大的同时，用电安全的问题也逐渐凸显。现代高楼用电量大，用户侧设备门类繁多，且经常有大功率或对供电稳定性要求极高的电气设备，使得现代高楼对用电可靠性的要求非常高。现有的用电安全监测装置监测稳定性较差，监测范围较为单一，比如，只能单一地监测用电量或温度信息，这些监测信息往往显示在装置本体上，这样就使得读取起来较为不便，因此，如何准确且实时地对用电安全监测是实行用电安全管理和用电安全调控的先决条件。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种空调用电监测控制系统[申请号：201320615881.9]，包括用于检测温度的温度传感器，及用于接收温度传感器检测到的温度信号的MCU控制器，以及用于控制空调供电或断电的继电器，所述MCU控制器根据温度传感器检测到的温度信号来控制上述继电器的通断，在空调电源的输入端设有采集其交流信号的互感器，该互感器通过一AD转换单元将采集到的交流信号转化成数字量传递给MCU控制器，并由MCU控制器计算出空调的用电量。

上述方案在一定程度上解决了现有的用电安全监测装置监测数据类型单一的问题，实现了能同时监测用电量和温度信息，但是该方案依然存在着：监测信息读取不便，无法实时查看监测信息等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单，集成度高的智慧用电安全监测系统。

本发明的另一个目的是针对上述问题，提供一种操作方便，便于监测的智慧用电安全监测方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本智慧用电安全监测系统，包括若干分别与待监测电器相连的电流监测模块以及若干温度监测模块，其特征在于，所述的电流监测模块和温度监测模块分别通过电子开关与AD转换模块相连，且所述的AD转换模块与电子开关分别与MCU模块相连，所述的MCU模块连接有电源模块，且所述的MCU模块通过无线通讯模块与上位机相连且MCU模块与上位机双向数据传输。

在上述的智慧用电安全监测系统中，所述的MCU模块与无线通讯模块均设置在一个监测壳体的内腔，所述的监测壳体上设有若干分别与MCU模块相连的接线端子，若干接线端子中至少八个接线端子与若干温度监测模块相连，若干接线端子中至少两个接线端子分别与电源模块相连。

在上述的智慧用电安全监测系统中，所述的监测壳体上设有1-24接线端子，其中，1-2接线端子之间、3-4接线端子之间、5-6接线端子之间以及7-8接线端子之间分别连接有电流监测模块，9接线端子与21接线端子之间、10接线端子与22接线端子之间、11接线端子与23接线端子之间以及12接线端子与24接线端子之间分别连接有温度监测模块，13接线端子与15接线端子之间连接有电源模块，且13接线端子与电源模块的正极相连，15接线端子与电源模块的负极相连，11接线端子与23接线端子为报警继电器输出接口。

在上述的智慧用电安全监测系统中，所述的温度监测模块包括PT100温度传感器，所述的PT100温度传感器通过温度变送器与电子开关相连；所述的电流监测模块为电流真有效值转换器。

在上述的智慧用电安全监测系统中，所述的无线通讯模块为GPRS模块。

在上述的智慧用电安全监测系统中，所述的监测壳体上设有与MCU模块相连的显示模块；所述的显示模块为设置在监测壳体上的显示屏和/或指示灯。

在上述的智慧用电安全监测系统中，所述的监测壳体一侧设有通风窗口，且所述的通风窗口内设有与监测壳体内腔相连通且与MCU模块相连的风机，所述的MCU模块连接有当监测壳体处于竖直状态时能使风机与MCU模块连通且当监测壳体未处于竖直状态时能使风机与MCU模块阻断的水银开关，且所述的水银开关沿竖直方向设置在监测壳体，且所述的水银开关的一极与电源模块相连，另一极与MCU模块相连，所述的MCU模块还连接有设置在监测壳体上的风机状态显示灯。

上述的智慧用电安全监测系统的智慧用电安全监测方法如下所述：本智慧用电安全监测方法，其特征在于，本监测方法包括：

A、安装各个监测模块：将各个电流监测模块和温度监测模块分别与待监测电器相连，同时设置固定IP将MCU模块与上位机相连且双向数据传输；

B、监测模块数据采集：通过电流监测模块将与电流监测模块相连的交流电流转换成直流电压，温度监测模块将采集到的温度信息转换成电压，通过电子开关送到AD转换模块进行采样，MCU 模块计算出对应的模拟值，再通过无线通讯模块向上位机的固定IP发出，从而上位机能实时查看现场各参数的值，通过实时数据值的采集，对于现场各待监测电器的温度和电量进行实时监控。

在上述的智慧用电安全监测方法中，所述的MCU模块与无线通讯模块均设置在一个监测壳体的内腔，所述的监测壳体上设有若干分别与MCU模块相连的接线端子，若干接线端子中至少八个接线端子与若干温度监测模块相连，若干接线端子中至少两个接线端子分别与电源模块相连；所述的温度监测模块包括PT100温度传感器，所述的PT100温度传感器通过温度变送器与电子开关相连；所述的电流监测模块为电流真有效值转换器；所述的无线通讯模块为GPRS模块；所述的监测壳体上设有与MCU模块相连的显示模块；所述的显示模块为设置在监测壳体上的显示屏和/或指示灯。

在上述的智慧用电安全监测方法中，所述的监测壳体一侧设有通风窗口，且所述的通风窗口内设有与监测壳体内腔相连通且与MCU模块相连的风机，所述的MCU模块连接有当监测壳体处于竖直状态时能使风机与MCU模块连通且当监测壳体未处于竖直状态时能使风机与MCU模块阻断的水银开关，且所述的水银开关沿竖直方向设置在监测壳体，且所述的水银开关的一极与电源模块相连，另一极与MCU模块相连，所述的MCU模块还连接有设置在监测壳体上的风机状态显示灯。

与现有技术相比，本智慧用电安全监测仪的优点在于：集成化度高，具有电流真有效值转换器、温度转换、GPRS模块、现场操作显示与报警，从而提高测量精度，方便安装调试占用极小的空间且仪表以数据交换、数据采集、数据发射为基础，实现数据实时上传，可快速地进行数据查询及数据监控。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的接线端子接线图。

图3为本发明的结构框图。

图中，监测壳体1、通风窗口11、风机12、风机状态显示灯13、MCU模块2、接线端子3、电流监测模块4、温度监测模块5、PT100温度传感器51、温度变送器52、电源模块6、无线通讯模块7、显示模块8、上位机9、电子开关91、AD转换模块92。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本智慧用电安全监测系统，包括若干分别与待监测电器相连的电流监测模块4以及若干温度监测模块5，电流监测模块4和温度监测模块5分别通过电子开关91与AD转换模块92相连，且AD转换模块92与电子开关91分别与MCU模块2相连，MCU模块2连接有电源模块6，且MCU模块2通过无线通讯模块7与上位机9相连且MCU模块2与上位机9双向数据传输，这里的无线通讯模块7可以为GPRS模块，这里的温度监测模块5可以包括PT100温度传感器51，PT100温度传感器51通过温度变送器52与电子开关91相连；电流监测模块4为电流真有效值转换器，这里的监测壳体1上设有与MCU模块2相连的显示模块8；显示模块8为设置在监测壳体1上的显示屏和/或指示灯。

具体地，本实施例中的MCU模块2与无线通讯模块7均设置在一个监测壳体1的内腔，监测壳体1上设有若干分别与MCU模块2相连的接线端子3，若干接线端子3中至少八个接线端子3与若干电流监测模块4相连，若干接线端子3中至少八个接线端子3与若干温度监测模块5相连，若干接线端子3中至少两个接线端子3分别与电源模块6相连，具体地接线方式为：监测壳体1上设有1-24接线端子3，其中，1-2接线端子3之间、3-4接线端子3之间、5-6接线端子3之间以及7-8接线端子3之间分别连接有电流监测模块4，9接线端子3与21接线端子3之间、10接线端子3与22接线端子3之间、11接线端子3与23接线端子3之间以及12接线端子3与24接线端子3之间分别连接有温度监测模块5，13接线端子3与15接线端子3之间连接有电源模块6，且13接线端子3与电源模块6的正极相连，15接线端子3与电源模块6的负极相连，11接线端子3与23接线端子3为报警继电器输出接口。

进一步地，这里的监测壳体1一侧设有通风窗口11，且通风窗口11内设有与监测壳体1内腔相连通且与MCU模块2相连的风机12，MCU模块2连接有当监测壳体1处于竖直状态时能使风机12与MCU模块2连通且当监测壳体1未处于竖直状态时能使风机12与MCU模块2阻断的水银开关，且水银开关沿竖直方向设置在监测壳体1内，且水银开关的一极与电源模块6相连，另一极与MCU模块2相连，MCU模块2还连接有设置在监测壳体1上的风机状态显示灯13，即实际安装时，需要将监测壳体1竖直安装才能使水银开关将风机12与MCU模块2连通，风机状态显示灯13亮起状态表示监测壳体1安装位置的准确。

本智慧用电安全监测方法，包括：A、安装各个监测模块：将各个电流监测模块4和温度监测模块5分别与待监测电器相连，同时设置固定IP将MCU模块2与上位机9相连且双向数据传输；B、监测模块数据采集：通过电流监测模块4将与电流监测模块4相连的交流电流转换成直流电压，温度监测模块5将采集到的温度信息转换成电压，通过电子开关91送到AD转换模块92进行采样，MCU模块2计算出对应的模拟值，再通过无线通讯模块7向上位机9的固定IP发出，从而上位机9能实时查看现场各参数的值，通过实时数据值的采集，对于现场各待监测电器的温度和电量进行实时监控。

进一步地，本实施例中的MCU模块2与无线通讯模块7均设置在一个监测壳体1的内腔，监测壳体1上设有若干分别与MCU模块2相连的接线端子3，若干接线端子3中至少八个接线端子3与若干温度监测模块5相连，若干接线端子3中至少两个接线端子3分别与电源模块6相连；温度监测模块5包括PT100温度传感器51，PT100温度传感器51通过温度变送器52与电子开关91相连；电流监测模块4为电流真有效值转换器；无线通讯模块7为GPRS模块；监测壳体1上设有与MCU模块2相连的显示模块8；显示模块8为设置在监测壳体1上的显示屏和/或指示灯。

这里的监测壳体1一侧设有通风窗口11，且通风窗口11内设有与监测壳体1内腔相连通且与MCU模块2相连的风机12，MCU模块2连接有当监测壳体1处于竖直状态时能使风机12与MCU模块2连通且当监测壳体1未处于竖直状态时能使风机12与MCU模块2阻断的水银开关，且水银开关沿竖直方向设置在监测壳体1，且水银开关的一极与电源模块6相连，另一极与MCU模块2相连，MCU模块2还连接有设置在监测壳体1上的风机状态显示灯13。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了监测壳体1、通风窗口11、风机12、风机状态显示灯13、MCU模块2、接线端子3、电流监测模块4、温度监测模块5、PT100温度传感器51、温度变送器52、电源模块6、无线通讯模块7、显示模块8、上位机9、电子开关91、AD转换模块92等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。