基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，包括微處理器模塊、交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢模塊、無線通信模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊，交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢模塊、無線通信模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊均與微處理器連接；微處理器模塊用于接收智能開關(guān)采集的電能質(zhì)量參數(shù)信息，開關(guān)狀態(tài)和測控電地址信息；交直流電壓變換模塊，用于實現(xiàn)AC220V電壓轉(zhuǎn)換，獲取系統(tǒng)各模塊所需的5V和3.3V直流電源；聲光報警模塊，用于實現(xiàn)對漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進(jìn)行報警。
【專利說明】
基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及智能保護(hù)開關(guān)測控通訊領(lǐng)域，尤其是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，智能配電設(shè)備突飛猛進(jìn)，出現(xiàn)了能夠檢測供配電回路電壓、電流、功率因數(shù)和電量等電氣參數(shù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)漏電、短路、過壓、欠壓等多種保護(hù)的智能開關(guān)。
[0003]發(fā)展之初，智能保護(hù)開關(guān)只具有斷電保護(hù)功能。隨著通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，許多智能保護(hù)開關(guān)集成了通信模塊，能夠?qū)z測參數(shù)和開關(guān)信息傳送給其他監(jiān)控設(shè)備。但是，通信模塊大多數(shù)只具有單一的通信模式，使多樣的智能用電設(shè)備接入保護(hù)系統(tǒng)受到限制，無法滿足物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，包括微處理器模塊、交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢模塊、無線通信模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊，所述交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢模塊、無線通信模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊均與微處理器連接；
[0007]所述微處理器模塊用于接收智能開關(guān)采集的電能質(zhì)量參數(shù)信息，開關(guān)狀態(tài)和測控點地址信息；
[0008]所述交直流電壓變換模塊，用于實現(xiàn)AC220V電壓轉(zhuǎn)換，獲取系統(tǒng)各模塊所需的5V和3.3V直流電源；
[0009]所述聲光報警模塊，用于實現(xiàn)對漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進(jìn)行報警。
[0010]優(yōu)選的，所述以太網(wǎng)接口模塊，采用以太網(wǎng)物理層PHY芯片與微處理器內(nèi)部集成的以太網(wǎng)模塊相連接，對外采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述擴展塢包括RS232、RS485、SP1、I2C串行通信接口和CAN總線接口，為無線通信模塊與其他設(shè)備之間的通信提供了多種可選方案。
[0012]優(yōu)選的，所述無線通信模塊包括WIFI模塊和Zigbee模塊，所述WIFI模塊，通過USB或SPI接口與微處理器模塊連接，所述Zigbee模塊通過UART或SPI接口與微處理器相連接，用于以無線的方式接收或發(fā)送智能開關(guān)裝置的檢測數(shù)據(jù)和控制命令。
[0013]優(yōu)選的，所述外設(shè)接口模塊，包括JTAG接口、TFT-1XD接口、SD/MMC接口、USB接口和GP1預(yù)留通用接口。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的，基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置還包括液晶顯示模塊，所述JTAG接口與仿真器連接，用于向微處理器下載和調(diào)試程序;TFT-LCD接口與液晶顯示模塊相連，用于顯示系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)、調(diào)試通信功能和各路智能開關(guān)的工作狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)；
[0015]SD/MMC接口可以外擴大容量存儲設(shè)備，用來存儲各智能開關(guān)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù);USB接口用于實現(xiàn)兩個設(shè)備間的USB通信;GP1預(yù)留通用接口，用于系統(tǒng)的功能擴展。
[0016]優(yōu)選的，所述按鍵模塊包括還原、復(fù)位、警報解除三個操作按鍵。
[0017]優(yōu)選的，所述無線通信模塊包括WIFI模塊和Zigbee模塊，所述WIFI模塊和Zigbee模塊均與微處理器模塊連接。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]1.本實用新型獨立于智能保護(hù)開關(guān)而設(shè)計，集多種有線、無線通訊方式于一體，可以實現(xiàn)與不同設(shè)備之間的互聯(lián)，具有較強的通用性和使用靈活性。
[0020]2.本實用新型可以通過Zigbee模塊接收智能保護(hù)開關(guān)采集的監(jiān)測參數(shù)信息和開關(guān)狀態(tài)，進(jìn)行故障報警與線路狀態(tài)顯示。
[0021]3.本實用新型可以將采集到的監(jiān)測信息上傳到服務(wù)器上，使信息得到共享，用戶可以通過WIFI或以太網(wǎng)查看線路狀態(tài)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2是STM32芯片與外部PHY芯片連接示意圖；
[0024]圖3是本實用新型通訊裝置面板示意圖；
[0025]其中1.還原按鈕，2.顯示屏，3.電源指示燈，4.警報指示燈，5.通信指示燈，6.警報清除按鈕，7.復(fù)位按鈕。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)的一種用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，包括微處理器模塊、交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢、WIFI模塊、Zi gbee模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊。
[0028]如圖2所示，微處理器模塊采用集成以太網(wǎng)模塊的STM32芯片，其內(nèi)部集成的高性能以太網(wǎng)模塊，可以通過MII接口或RMII接口連接到物理層PHY芯片。以太網(wǎng)通訊采用低功耗和高性能的DP83848C作為10M/100M自適應(yīng)PHY芯片，它通過RMII接口與STM32芯片連接，對外采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口，支持平行交叉網(wǎng)線自適應(yīng)。
[0029]STM32芯片內(nèi)部設(shè)置RTC實時時鐘源，通過外接晶振實現(xiàn)計時功能，系統(tǒng)正常運行時RTC實時時鐘使用系統(tǒng)電源，當(dāng)系統(tǒng)斷電時則使用備份電池供電，保證時間信息持續(xù)不丟失。
[0030]STM32芯片包括CAN總線接口，通過連接CAN物理層接口芯片來實現(xiàn)CAN通信;其中，RS232接口和RS485接口均由STM32芯片的USART接口轉(zhuǎn)換而來。
[0031]外設(shè)接口模塊包括JTAG接口、TFT-LCD接口、50/]\^(:接口、1]58接口和6?10預(yù)留通用接口。將STM32芯片對應(yīng)的JTAG管腳連接到接口連接器上就得到了供外部連接的JTAG接口，它與仿真器連接，用于向微處理器下載和調(diào)試程序；TFT-LCD接口與液晶顯示模塊相連，STM32芯片通過FSMC總線對液晶顯示模塊進(jìn)行訪問操作，實現(xiàn)相關(guān)參數(shù)與數(shù)據(jù)的顯示；將STM32芯片的SD1或SPI接口與SD/MMC插座相連，就可以訪問擴展的存儲卡信息；STM32芯片含有USB 2.0OTG全速接線端，將其與Mini USB連接器相連，就得到了USB OTG接口；除了已經(jīng)占用的1管腳外，其余所有GP1使用標(biāo)準(zhǔn)雙排插針引出，作為預(yù)留通用接口，用于系統(tǒng)的功能擴展。
[0032]WIFI模塊采用ESP-12F模塊，其核心處理器ESP8266是高性能無線S0C，能夠以最低成本提供最大實用性，實現(xiàn)WiFi功能嵌入系統(tǒng)。該模塊可以通過SP1、GP10或UART接口與STM32芯片相連，與以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。
[0033]Zigbee模塊采用CC2530射頻收發(fā)芯片和CC2592射頻前端芯片設(shè)計，該模塊通過UART接口與STM32芯片相連，與智能保護(hù)開關(guān)實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的無線收發(fā)。
[0034]本測控通訊裝置采用交流220V供電，通過交-直流電壓變換模塊(將交流220V電壓轉(zhuǎn)換為5V和3.3V兩種直流電壓，其中5V為聲光報警、LCD顯示等需要5V電源工作的模塊供電；3.3V為微處理器、以太網(wǎng)PHY芯片、WIFI和ZigBee無線通信模塊等需要3.3V電源工作的模塊供電。
[0035]微處理器模塊接收智能開關(guān)采集的電能質(zhì)量參數(shù)信息、開關(guān)狀態(tài)信息和測控點地址信息，對上述信息進(jìn)行信息處理，獲取電能運行信息，并將上述信息通過液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，同時，將上述信息通過無線通信模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程媒體終端，與遠(yuǎn)程媒體終端進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，遠(yuǎn)程媒體終端接收電能運行信息后，反饋至微處理器模塊報警信息，若電能運行信息出現(xiàn)異常，遠(yuǎn)程媒體終端向微處理器模塊發(fā)送報警信息，微處理器模塊根據(jù)報警信息驅(qū)動聲光報警模塊進(jìn)行報警，并將報警信息通過液晶顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0036]如圖3所示，本實用新型外部結(jié)構(gòu)圖參考圖3，外部結(jié)構(gòu)由還原按鈕1、顯示屏2、電源指示燈3、警報指示燈4、通信指示燈5、警報清除按鈕6和復(fù)位按鈕7組成。
[0037]上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，包括微處理器模塊、交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢模塊、無線通信模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊，所述交直流電壓變換模塊、以太網(wǎng)接口模塊、擴展塢模塊、無線通信模塊、聲光報警模塊、外設(shè)接口模塊和按鍵模塊均與微處理器連接； 所述微處理器模塊用于接收智能開關(guān)采集的電能質(zhì)量參數(shù)信息，開關(guān)狀態(tài)和測控電地址信息； 所述交直流電壓變換模塊，用于實現(xiàn)AC220V電壓轉(zhuǎn)換，獲取系統(tǒng)各模塊所需的5V和3.3 V直流電源； 所述聲光報警模塊，用于實現(xiàn)對漏電、短路、過載、過流、過壓、欠壓、頻率異常、溫度異常故障進(jìn)行報警。2.如權(quán)利要求1所述基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，所述以太網(wǎng)接口模塊，采用以太網(wǎng)物理層PHY芯片與微處理器模塊內(nèi)部集成的以太網(wǎng)模塊相連接，對外采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口。3.如權(quán)利要求1所述基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，所述擴展塢包括RS232、RS485、SP1、I2C串行通信接口和CAN總線接口。4.如權(quán)利要求1所述基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，所述無線通信模塊包括WIFI模塊和Zigbee模塊，所述WIFI模塊，通過USB或SPI接口與微處理器模塊連接，所述Zigbee模塊通過UART或SPI接口與微處理器相連接。5.如權(quán)利要求1所述基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，所述外設(shè)接口模塊，包括JTAG接口、TFT-1XD接口、SD/MMC接口、USB接口和GP1預(yù)留通用接口。6.如權(quán)利要求5所述基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置還包括液晶顯示模塊，所述JTAG接口與仿真器連接，用于向微處理器下載和調(diào)試程序;TFT-LCD接口與液晶顯示模塊相連，用于顯示系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)、調(diào)試通信功能和各路智能開關(guān)的工作狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)； SD/MMC接口用于存儲各智能開關(guān)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù);USB接口用于實現(xiàn)兩個設(shè)備間的USB通信;GP1預(yù)留通用接口，用于系統(tǒng)的功能擴展。7.如權(quán)利要求1所述基于物聯(lián)網(wǎng)的用電安全遠(yuǎn)程測控通訊裝置，其特征是，所述按鍵模塊包括還原、復(fù)位、警報解除三個操作按鍵。
【文檔編號】G05B19/048GK205665568SQ201620558489
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】呂常智, 張春峰
【申請人】青島卓迅電子科技有限公司