一种用电监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用电监控系统，包括被监控电网、无线电网控制盒、云服务器以及移动端；被监控电网与无线电网控制盒连接，无线电网控制盒与云服务器连接，所述云服务器开放端口与移动端连接；无线电网控制盒包括AD转换电路、电源稳压电路电网数据采集电路、光耦隔离器以及MCU数据处理电路；其中，电源稳压电路包括数字处理电路电源轨和模拟采样电路电源轨，模拟采样电路电源轨为电网数据采集电路供电；数字处理电路电源轨配置为向MCU数据处理电路供电；电网数据采集电路通过采样电阻与被监控电网的火线连接；电网数据采集电路通过光耦隔离器与MCU数据处理电路连接，MCU数据处理电路与云服务器形成连接。该系统可随时随地远程监控家庭用电和公司用电情况，实现绿色用电，降低因用电不当引起的危害。低因用电不当引起的危害。低因用电不当引起的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种用电监控系统


[0001]本技术涉及电量监控
，特别是涉及一种用于监控家庭及公司用电情况的用电监控系统。

技术介绍

[0002]电网监控主要是指电力调度自动化系统，根据电网的规模不同，可以分为不同级别的电力调度自动化系统；如地区电力调度自动化系统、县市级电力调度自动化系统。根据电网性质不同，还有电力综合自动化系统、配网调度自动化系统；通过计算机对电网运行情况进行远程测量和控制；电网监控主要是监测电网运行数据，如负荷、电压、开关信号，还包括现场视频、语音、故障告警信号等等。控制包括开关的分合闸、电压的调整、备用电源的投切等。
[0003]由于目前国家对用电安全，绿色用电越来越重视，而且现在无论家庭或工业用电，电负荷越来越大，由于用电不当引起的火灾也层出不穷。随着科技发展，电网监控越来越智能化。目前，现有的监控系统无法随时随地远程监控家庭用电和公司用电情况，无法随时通过手机端查看监控结果，且存在系统电路复杂的缺点。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种用电监控系统，该系统可随时随地远程监控家庭用电和公司用电情况，实现绿色用电，降低因用电不当引起的危害。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供一种用电监控系统，包括被监控电网、无线电网控制盒、云服务器以及移动端；所述被监控电网与无线电网控制盒连接，所述无线电网控制盒与云服务器连接，所述云服务器开放端口与移动端连接；
[0006]所述无线电网控制盒包括AD转换电路、电源稳压电路、电网数据采集电路、光耦隔离器以及MCU数据处理电路；其中，所述电源稳压电路包括数字处理电路电源轨和模拟采样电路电源轨，其中，数字处理电路电源轨、模拟采样电路电源轨配置为与被监控电网的火线、零线连接，所述模拟采样电路电源轨输出5V电压至电网数据采集电路，为电网数据采集电路供电；所述数字处理电路电源轨配置为向MCU数据处理电路供电；所述电网数据采集电路通过采样电阻与被监控电网的火线连接；所述电网数据采集电路通过光耦隔离器与MCU数据处理电路连接，所述MCU数据处理电路与云服务器形成连接。
[0007]以上的，所述模拟采样电路电源轨包括三端稳压集成芯片U1，电解电容E1、 E2，电容C1、C2、C4，稳压二极管Z1，二极管D1、D2，电阻R1、R2、R3；
[0008]所述三端稳压集成芯片U1包括三个端口，分别为VIN、VOUT、VSS；所述三端稳压集成芯片U1的VSS端口接地，VIN端口与电容C4一端连接，电容C4另一端接地；电容C4两端还并联有电解电容E1；所述稳压二极管Z1并联在电解电容E1两端；所述二极管D1、D2串联后并联在稳压二极管Z1两端，其中，二极管D1负极与稳压二极管Z1负极相连接，二极管D2正极与稳压二极管Z1正极相接；所述电阻R2、R3串联后与电容C1并联，并联后的电路一端作为用于与
接线座连接的端口，另一端与电阻R1连接；所述电阻R1另一端接在二极管D1与 D2之间的线路上；所述三端稳压集成芯片U1的VOUT端口接电解电容E2，所述电容C2并联在电解电容E2两端，且所述电容C2与模拟采样电路电源轨的5V 输出端连接。
[0009]具体的，因为电路需要数字芯片处理来采集相关数据，故需要设置AC转换电路将电流转换为直流低电压，其中5V输出端的电源轨供给电网监控芯片 (HLW8012)，12V输出端的电源轨供电给电源开关的继电器，3.3V输出端的电源轨供给MCU数据处理电路和WIFI模块。
[0010]优选的，所述三端稳压集成芯片U1的型号为LM7805。
[0011]优选的，所述稳压二极管Z1的型号为1N4738。
[0012]优选的，所述电解电容E1、E2的型号为VEJ101M1ETR
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0607，所述二极管D1、 D2的型号为RL201。
[0013]优选的，所述数字处理电路电源轨还包括12V输出端以及3.3V输出端；其中，12V输出端用于与电网数据采集电路的继电器连接，为其供电；3.3V输出端用于与MCU数据处理电路连接，为其供电。
[0014]以上的，所述电网数据采集电路包括电网监控芯片U3，继电器RL1，三极管Q1，电容C5、C6、C7、C8，二极管D3，以及多个电阻；所述电网监控芯片U3 包括八个端口，分别为VDD、V1P、VIN、V2P、GND、CF、CF1、SEL端口；所述电网监控芯片U3的VDD端口接模拟采样电路电源轨的5V输出端，以使所述电源稳压电路为电网监控芯片U3提供5V电压；VDD端口还与电容C5相连接；所述电网监控芯片U3的V1P、VIN端口分别与电容C6、C7连接，且所述电容C5、C6、 C7的另一端均接地；VIN端口还与被监控电网的零线连接；所述电网监控芯片 U3的V2P端口与电容C8连接，电容C8另一端接地，所述电容C8两端还并联有电阻R15；电阻R9～12串联后，一端与V2P端口连接，另一端接被监控电网的火线；所述继电器RL1具有四个接线端，其中两个接线端分别与被监控电网的火线、及所接负载的火线输入端连接,所述负载的另一端连接到电网的零线上，余下两个接线端分别与二极管D3的正负极连接；所述二极管D3的负极还与数字处理电路电源轨的12V输出端连接；二极管D3的正极还与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与电阻R16连接，三极管Q1的发射极接电阻R17，电阻R17另一端接电阻R16；所述电网监控芯片U3的GND、CF、CF1、SEL端口与MCU数据处理电路连接。
[0015]具体的，电网监控芯片U3可以通过采样电阻R7(高精度康铜电阻)的电压计算出负载的电流，且可以通过芯片V2P端口采样被监控电网火线L_LINE的电压。采样到电流和电压之后，HLW8012就可以计算出功率，功率通过CF1端口输出，电压和电流通过CF端口输出。
[0016]优选的，所述电网监控芯片U3的型号HLW8012。
[0017]优选的，所述继电器RL1的型号为SRD
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12VDC
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SL
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A；所述二极管D3的型号为RL201；所述三极管Q1的型号为S8050。
[0018]以上的，所述MCU数据处理电路至少包括处理芯片IC1，其中，所述处理芯片IC1与电网监控芯片U3的通信接口通过光耦隔离器形成连接；所述处理芯片 IC1的型号为N76E003AQ20。
[0019]具体的，处理芯片IC1的型号为N76E003AQ20，该芯片为工业级芯片，具备抗干扰强，使用电压宽等特点。
[0020]优选的，所述MCU数据处理电路通过WIFI模块与云服务器形成连接；所述 WIFI模
块的型号为ESP
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01。
[0021]优选的，所述移动端包括手机端和电脑端。
[0022]具体的，上述技术方案的原理为：交流电通过漏电开关之后，经过AC转换电路，输出电源供WIFI模块、MCU数据处理电路和电网数据采集电路使用。电网数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用电监控系统，包括被监控电网、无线电网控制盒、云服务器以及移动端；其特征在于，所述被监控电网与无线电网控制盒连接，所述无线电网控制盒与云服务器连接，所述云服务器开放端口与移动端连接；所述无线电网控制盒包括AD转换电路、电源稳压电路、电网数据采集电路、光耦隔离器以及MCU数据处理电路；其中，所述电源稳压电路包括数字处理电路电源轨和模拟采样电路电源轨，数字处理电路电源轨、模拟采样电路电源轨配置为与被监控电网的火线、零线连接，所述模拟采样电路电源轨输出5V电压至电网数据采集电路，为电网数据采集电路供电；所述数字处理电路电源轨配置为向MCU数据处理电路供电；所述电网数据采集电路通过采样电阻与被监控电网的火线连接；所述电网数据采集电路通过光耦隔离器与MCU数据处理电路连接，所述MCU数据处理电路与云服务器形成连接。2.根据权利要求1所述的用电监控系统，其特征在于，所述模拟采样电路电源轨包括三端稳压集成芯片U1，电解电容E1、E2，电容C1、C2、C4，稳压二极管Z1，二极管D1、D2，电阻R1、R2、R3；所述三端稳压集成芯片U1包括三个端口，分别为VIN、VOUT、VSS；所述三端稳压集成芯片U1的VSS端口接地，VIN端口与电容C4一端连接，电容C4另一端接地；电容C4两端还并联有电解电容E1；所述稳压二极管Z1并联在电解电容E1两端；所述二极管D1、D2串联后并联在稳压二极管Z1两端，其中，二极管D1负极与稳压二极管Z1负极相连接，二极管D2正极与稳压二极管Z1正极相接；所述电阻R2、R3串联后与电容C1并联，并联后的电路一端作为用于与接线座连接的端口，另一端与电阻R1连接；所述电阻R1另一端接在二极管D1与D2之间的线路上；所述三端稳压集成芯片U1的VOUT端口接电解电容E2，所述电容C2并联在电解电容E2两端，且所述电容C2与模拟采样电路电源轨的5V输出端连接。3.根据权利要求2所述的用电监控系统，其特征在于，所述三端稳压集成芯片U1的型号为LM7805。4.根据权利要求2所述的用电监控系统，其特征在于，所述稳压二极管Z1的型号为1N4738。5.根据权利要求2所述的用电监控系统，其特征在于，所述电解电容E1、E2的型号为VEJ101M1ETR
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0607，所述二极管D1、D2的型号为RL201。6.根据权利要求2所述的用电监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁焕章，梁文洋，
申请(专利权)人：广州市真地信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：