[实用新型]一种基于端云架构的旧城社区智慧电力监控系统

说明书

本实用新型公开了一种基于端云架构的旧城社区智慧电力监控系统，本实用新型包括一个CPU模块电路、两个电流互感器、以太网模块电路、两个继电器、温度模块电路、噪声检测电路、LED指示灯电路、蜂鸣器电路、拨码开关电路和PM2.5模块电路；本实用新型可以解决有效的解决旧城区中室内的电气火灾隐患，通过采集室内的环境信息以及用电信息，进行实时分析和监控室内安全状况，当出现安全隐患时，会自动进行报警或者自动实行应急措施。

技术领域

本发明属于电子通信领域，具体涉及一种基于端云架构的旧城社区智慧电力监控系统。

背景技术

随着经济的发展，家用电器的普及，室内使用的用电器种类和数量大幅增加，用电量也相应的猛增，但是旧城社区的供电线路大多都为上个世纪建设，大多供电线路老化现象严重，并且旧城社区的私接线路现象严重、木质易燃物也较多，使得旧城社区极易发生火灾，又因当前电动力的车辆的普及，对用电系统的负荷冲击十分之大，极易在旧城社区造成危险，因此需要对旧城区的电力进行管控。

然而目前市面上只有断路器、空气开关等这些电路保护装置，这些电路保护装置只能在线路发生短路、电流过载时切断线路，这样只是很粗暴地解决即时性安全问题，但无法找出问题的根本原因，无法很好的预防旧城区因供电线路老化现象严重，私接线路而导致的电气火灾问题，并且旧城区的线路极其复杂，而用电分析可以有效的监测家庭中的用电情况并且可以避免旧城中因给电动力的车辆充电或者其他不规范用电而引起电路过流、过载及故障电弧等安全隐患，此外，通过用电数据分析可以对获知用电习惯和用电规律，进而可以对用电进行精细化管理实现节能。因而需要一种带有用电行为分析且安装简便的用电安全保护设备。

随着传感器技术的发展，各种各样的环境检测装置也开始陆续出现在普通家庭中，通过用电信息结合环境信息的综合分析可以更精准化避免火灾而造成的大量损失。然而在目前的市场上并没有将环境检测以及用电性行为分析相结合进行监控电力系统的设备，因此需要将包含用电检测的用电安全保护装置和环境检测集成到一款电力监控系统中是市场上需要的。

发明内容

本发明针对当前市面上的电路保护装置的不足以及配电物联网的潮流，设计了一种基于端云架构的旧城社区智慧电力监控系统，其功能包含用电行为检测、环境信息检测、线路故障电弧检测、线路通断控制等功能。

本发明一种基于端云架构的旧城社区智慧电力监控系统，包括一个CPU模块电路、两个电流互感器、以太网模块电路、两个继电器、温度模块电路、噪声检测电路、LED指示灯电路、蜂鸣器电路、拨码开关电路和PM2.5模块。整个电力监控系统的工作流程为：将周围的环境数据通过线温感器、噪声传感器以及PM2.5模块采集并发送到单片机模块；两个电流互感器将电器的电流波形数据发送给单片机模块，再由单片机模块进行AD转换，然后将转换后的用电信息数据进行汇总最后通过网卡发送到云端。经过云端的数据处理后，用户即通过网页端、手机APP端或者微信小程序进行查看实时数据，也可以通过网页端、手机APP端或者微信小程序进行反向控制电路的通断。所述的CPU模块电路包括单片机模块电路、单片机的晶振电路、单片机的SWD接口电路、单片机的三组串口电路和单片机的复位电路。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

(1)用电器智能识别技术

本发明使用霍尔传感器获得线路上的电流波形数据，通过计算得到电流参数和功率，再将电流参数进行快速傅里叶变换，获得用电器识别参数。具体可以分为三个步骤，第一步先将差分后的电流波形进行快速傅里叶变换，从而获得匹配因子；第二步再从用电器的数据库中匹配出匹配因子相同的用电器数据；第三步将第二步获取的所有用电器数据进一步通过功率因子进行排除，最后得到识别的结果。

(2)故障电弧检测技术