一种基于多种无线网络的智能断路器的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于多种无线网络的智能断路器，属于电力系统技术领域。


背景技术：

2.电气火灾数量占火灾总量的一半以上，私拉电线、线路老化、线路短路、用电设备起火及电路过载、漏电、过温、过欠压等都是常见的电气火灾成因。智能断路器与传统断路器不同，传统断路器只能在发生火灾后进行报警，而智能断路器能够实时监测电路的电力参数，提前发现电气火灾隐患，预防因电气线路、设备隐患而引起的火灾，从源头上遏制电气火灾的发生。
3.现有的智能断路器采用以太网、rs485有线网络等有线网络进行数据传输，但是有线网络在使用前需要进行线路部署，不仅使用不方便，而且施工难度较大。现有的智能断路器还采用无线局域网、4g通信网络等无线网络进行数据传输，但是无线局域网只能进行短距离的数据传输，4g通信网络在仓库、地下停车场等区域覆盖率不好，影响智能断路器的数据传输。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种基于多种无线网络的智能断路器，能够解决因单一无线网络覆盖率低而影响智能断路器数据传输的问题。
5.本实用新型提供了一种基于多种无线网络的智能断路器，包括：
6.参数获取模块，设置在电路中，用于获取电路中的电力参数；
7.通信切换模块，与所述参数获取模块连接，用于检测当前环境中的多种无线网络信号强度，并将当前使用的通信网络切换为信号强度最强的无线网络，同时利用切换后的通信网络将所述电力参数发送给监测终端，并接收所述监测终端发送的通断信号；
8.开关模块，设置在所述电路中、且与所述通信切换模块连接，用于根据所述通断信号导通或断开所述电路。
9.可选的，所述通信切换模块还用于接收所述监测终端发送的切换信号，并根据所述切换信号切换当前使用的通信网络。
10.可选的，所述多种无线网络包括4g/5g通信网络、wifi无线网络、lora无线网络、nb-iot无线网络中的两种及两种以上。
11.可选的，所述通信切换模块为四信f8926-gwl模块。
12.可选的，所述智能断路器还包括：
13.警示模块，与所述参数获取模块连接，用于在所述电力参数超出工作阈值时，发出警示信号。
14.可选的，所述通信切换模块还与所述警示模块连接；
15.所述通信切换模块还用于将所述警示信号发送给所述监测终端。
16.可选的，所述警示模块为声光报警器或报警显示屏。
17.可选的，所述智能断路器还包括：
18.数据处理模块，与所述参数获取模块和所述开关模块均连接，用于在所述电力参数超出工作阈值时，发送关断信号；
19.所述开关模块还用于根据所述关断信号断开所述电路。
20.可选的，所述开关模块为电闸开关。
21.本实用新型能产生的有益效果包括：
22.(1)本实用新型提供的基于多种无线网络的智能断路器，可以根据用户的现场和网络情况，切换4g/5g/wifi/lora/nb-iot等不同的网络来进行信号传输，改善了以往有线网络需要重新布线、无线局域网方式的短距、以及4g移动通信信号在地下室等区域覆盖率不好等情况，避免了因单一无线网络覆盖率低而影响智能断路器数据传输的问题。
23.(2)本实用新型提供的基于多种无线网络的智能断路器，通过实时监测电路中的线路温度异常、漏电、过载、短路、接地、三相不平衡、谐波、过压、接触不良及漏电流越限等情况，综合诊断分析，及时向安全管理人员推送预警信息，指导其开展隐患治理，达到消除潜在的电气火灾危险，实现“防患于未然”的目的。本实用新型能够精确排查，精准分析线路故障，有效指导线路隐患排查，及时发现问题、及时解决问题，这样减少了工程人员处理问题的难度和时间，减轻了电工的工作量和劳动强度。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的基于多种无线网络的智能断路器结构框图。
25.部件和附图标记列表：
26.11、参数获取模块；12、通信切换模块；13、开关模块；14、警示模块；15、数据处理模块；16、监测终端。
具体实施方式
27.下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。
28.本实用新型实施例提供了一种基于多种无线网络的智能断路器，如图1所示，包括：参数获取模块11，设置在电路中，用于获取电路中的电力参数。
29.其中，获取的电力参数可以包括电路电流/电压、用电设备电流/电压、频率、漏电流、有功/无功功率、三相不平衡、线缆温度和故障电弧等。参数获取模块11包括但不限于电流传感器、电压传感器、频率传感器、漏电流传感器、漏电压传感器、温度传感器及故障电弧监测器等。参数获取模块11可以实时监测线路温度异常、漏电、过载、短路、接地、三相不平衡、谐波、过压、接触不良及漏电流越限等情况。
30.通信切换模块12，与参数获取模块11连接，用于检测当前环境中的多种无线网络信号强度，并将当前使用的通信网络切换为信号强度最强的无线网络，同时利用切换后的通信网络将电力参数发送给监测终端16，并接收监测终端16发送的通断信号。
31.其中，多种无线网络可以包括4g/5g通信网络、wifi无线网络、lora无线网络、nb-iot无线网络中的任意两种及两种以上。
32.4g/5g可以采用龙尚4g/5g模块组ex510，该模块是一个能够支持4g/5g nr/lte-fdd/lte-tdd/wcdma/gnss等多个频段的m.2接口通讯模块，能够支持标准取放及回流焊接
全自动集成，且低成本、低功耗。
33.lora可以采用射频芯片sx1278设计，该模块具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点，可广泛应用于物联网各种无线通信领域。
34.nb-iot可以采用四信f8l10c lora模组，其具备低功耗、低成本、强链接、高覆盖的特点，在厂区、地下车库这类移动信号覆盖不好的区域有较好的应用。
35.在实际应用中，通信切换模块12还可以采用四信f8926-gwl模块。f8926-gw基站是一种基于lorawan协议的无线通信基站，接入各类应用节点的lorawan终端，采集到的信息通过3g/4g或有线以太网方式传送到云端服务器。该产品采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供1个以太网wan/lan可配置，1个lan，1个wifi接口，支持wifi无线配置管理和在线升级，dc供电。f8926-gwl是f8926-gw系列中的一款产品，支持全网频段通信。
36.监测终端16可以是电脑等固定终端，也可以是手机、ipad等移动终端，本实用新型实施例对此不做限定。管理人员可以根据获取到的电力参数来判断电路是否发生异常，从而通过监测终端16向开关模块13发送通断信号，以实时监测电路状况，排除电路故障。
37.开关模块13，设置在电路中、且与通信切换模块12连接，用于根据通断信号导通或断开电路。
38.其中，开关模块13可以为电闸开关。
39.进一步的，通信切换模块12还用于接收监测终端16发送的切换信号，并根据切换信号切换当前使用的通信网络。
40.在实际应用中，管理人员还可以根据当前的网络情况，通过监测终端16向通信切换模块12发送切换信号，以切换当前使用的通信网络，使得数据传输质量得到保障。
41.在本实用新型实施例中，智能断路器还可以包括：
42.警示模块14，与参数获取模块11连接，用于在电力参数超出工作阈值时，发出警示信号。
43.其中，警示信号可以是声光信号，也可以是文字或图片等形式的文本信息，本实用新型实施例对此不做限定。
44.进一步的，通信切换模块12还与警示模块14连接；
45.通信切换模块12还用于将警示信号发送给监测终端16。这样可以便于管理人员通过监测终端16及时收到电路故障情况，从而及时进行故障处理。
46.在实际应用中，警示模块14可以为声光报警器或报警显示屏。
47.本实用新型实施例能够同时实现警示信号、电力参数等信息的实时无线传输，且同时支持4g、wifi、lora、nb-iot等多种无线通信网络。主要适用于地铁、工业园区、学校、医院、宾馆酒店、企事业单位、旅游景区、文物古建筑以及重点防火单位等场所的安全用电智能监测。
48.在本实用新型实施例中，智能断路器还可以包括：
49.数据处理模块15，与参数获取模块11和开关模块13均连接，用于在电力参数超出工作阈值时，发送关断信号；
50.开关模块13还用于根据关断信号断开电路。
51.这种根据电力参数是否超出工作阈值来直接控制电路通断的方式，可以及时发现
电路存在的安全隐患，从而有效减少电气火灾的发生。
52.其中，工作阈值为电路正常工作过程中，各电力参数的正常数值范围。
53.数据处理模块15可以为嵌入式微处理器。在实际应用中，数据处理模块15可以采用arm cortex-m3微控制器。
54.本实用新型可以根据用户的现场和网络情况，切换4g/5g、wifi、lora、nb-iot等不同的网络来进行信号传输，改善了以往有线网络需要重新布线、无线局域网方式的短距、以及4g移动通信信号在地下室等区域覆盖率不好等情况，避免了因单一无线网络覆盖率低而影响智能断路器数据传输的问题。
55.本实用新型通过实时监测电路中的线路温度异常、漏电、过载、短路、接地、三相不平衡、谐波、过压、接触不良及漏电流越限等情况，综合诊断分析，及时向安全管理人员推送预警信息，指导其开展隐患治理，达到消除潜在的电气火灾危险，实现"防患于未然"的目的。本实用新型能够精确排查，精准分析线路故障，有效指导线路隐患排查，及时发现问题、及时解决问题，这样减少了工程人员处理问题的难度和时间，减轻了电工的工作量和劳动强度。
56.以上所述，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。