一种智慧用电设备的制作方法

1.本发明涉及用电数据监测技术领域，具体涉及一种可对用电线路上各用电设备的用电情况进行数据检测和分析处理的具有“智能化”的智慧用电设备。


背景技术：

2.许多生产经营单位由于线路老化等原因，存在用电安全隐患，如果用电线路超过用电负荷，很容易发生因漏电引发火灾等用电安全事故。所以在这些特殊的应用场合，需要一款具有智能化的用电检测设备对用电线路或用电设备的用电情况进行自动实时检测，并将检测到的用电数据或经数据分析后的用电数据推送给用户，以便于用户实时了解用电场所的用电情况。
3.另外，近些年人们对于智能家居的关注度越来越高。部分业主希望了解家中每一层楼每个月甚至每天的用电情况，而不再满足于以往只能够对整栋楼一个月的用电情况的了解，甚至一些业主希望实时了解某一条特殊线路上的用电设备的用电情况，所以需要一种用电检测设备对单条线路甚至单个设备的用电情况进行实时检测，并将检测到的用电数据实时推送给用户，但现有的智能用电监测系统设计过于复杂，售价高昂，一般适用于大型企事业单位如酒店、工程的使用，并不适用于家庭用户。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智慧用电设备，以实现对用电线路上的各用电设备的用电数据进行实时检测及数据分析处理。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：提供一种智慧用电设备，用于对用电线路上的各用电设备的用电情况进行数据检测和数据分析处理，所述智慧用电设备包括设备主体和与所述设备主体电连接的布设在所述用电线路的检测点上的分支检测装置，所述设备主体中封装有主电路板，各所述分支检测装置与所述主电路板通过通讯总线连接，所述分支检测装置将检测到的用电数据通过所述通讯总线传输给所述主电路板作进一步的数据分析、处理；所述主电路板上设置有供电设备、mcu微控制处理器和无线信号收发器，所述供电设备电连接所述mcu微控制处理器和所述无线信号收发器；所述mcu微控制处理器电连接所述无线信号收发器；所述智慧用电设备的所述设备主体上设置有电源接口和通讯接口，所述电源接口连接在所述供电设备的输入端，外部供电电源电连接所述电源接口后通过所述供电设备为所述设备主体和/或各所述分支检测装置提供工作电压；所述通讯接口的内部接口连接所述主电路板，所述通讯接口的外部接口连接各所述分支检测装置，实现所述主电路板与各所述分支检测装置的连接。
6.作为本发明的一种优选方案，所述分支检测装置包括电流检测设备和/或电压检测设备和温度检测设备。
7.作为本发明的一种优选方案，所述电流检测设备为型号为dl-ct08cl 10-2000/1的电流互感器、和/或型号为dl-ct1005a的零序电流互感器。
8.作为本发明的一种优选方案，所述设备主体中设置有用于检测所述设备主体设置点的电压的电压检测设备。
9.作为本发明的一种优选方案，所述电压检测设备为型号为zmpt107的电压互感器。
10.作为本发明的一种优选方案，所述供电设备中包括一与所述电源接口电连接的emc保护电路、一与所述emc保护电路电连接的交直流转换器以及与所述交直流转换器电连接的电源输出接口，所述供电设备通过所述电源输出接口输出额定电压为所述智慧用电设备中的各设备、器件供电。
11.作为本发明的一种优选方案，所述mcu微控制处理器的具体型号为gd32f103ret6-lqfp64。
12.作为本发明的一种优选方案，所述无线信号收发器为4g/5g无线信号收发器、wifi无线信号收发器、lora无线信号收发器、nb-lot无线信号收发器中的任意一种或多种。
13.作为本发明的一种优选方案，所述wifi无线信号收发器具体为型号为esp8266的wifi模块。
14.作为本发明的一种优选方案，所述通讯接口为can总线接口。
15.本发明结构简单、体积小巧，制造成本较低，能够满足家庭用户对指定用电线路或用电设备的用电情况的实时检测，并将检测到的用电数据或将检测到的用电数据进行数据处理后形成用电结果传输给用户，便于用户第一时间掌握设备用电情况，同时可有效减少用电安全隐患。
16.附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明一实施例提供的智慧用电设备的结构框图；图2是所述智慧用电设备的所述设备主体内的各器件的连接关系示意图。
19.具体实施方式
20.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
21.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
22.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关
系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
23.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.图1示出了本发明一实施例提供的智慧用电设备的结构框图。请参照图1，本实施例提供的智慧用电设备包括设备主体1和与设备主体1电连接的布设在用电线路的检测点上的分支检测装置2，设备主体1中封装有主电路板，各分支检测装置2与主电路板通过通讯总线连接，分支检测装置2将检测到的用电数据通过通讯总线传输给主电路板作进一步的数据分析、处理。
25.图2示出了本实施例提供的智慧用电设备的设备主体1内各器件的连接关系示意图。请参照图2，主电路板上设置有供电设备11、mcu微控制处理器12和无线信号收发器13，供电设备11电连接mcu微控制处理器12和无线信号收发器13，为mcu微控制处理器12和无线信号收发器13提供额定的工作电压；mcu微控制处理器12通信连接无线信号收发器13，无线信号收发器13用于实现设备主体1与外部设备比如智能终端的通信连接。
26.具体的，无线信号收发器13包括但不限于4g/5g无线信号收发器、wifi无线信号收发器、lora无线信号收发器、nb-lot无线信号收发器。wifi无线信号收发器的具体型号优选为esp8255。现有的无线信号收发器有许多，所以关于无线信号收发器的具体型号在此不作详细说明。
27.智慧用电设备的设备主体1上设置有电源接口14和通讯接口15，电源接口14连接在供电设备11的输入端，外部供电电源电连接电源接口14后通过供电设备11为设备主体1和/或各分支检测装置2提供工作电压；通讯接口15的内部接口连接主电路板，通讯接口15的外部接口连接各分支检测装置2，实现主电路板与各分支检测装置2的通讯连接。
28.通讯接口15优选为can总线接口。
29.上述技术方案中，分支检测装置2包括但不限于电流检测设备和/或温度检测设备。
30.电流检测设备优选为型号为dl-ct08cl 10-2000/1的电流互感器和/或型号为dl-ct1005a的零序电流互感器。
31.优选地，设备主体中设置有用于检测设备主体设置点的电压的电压检测设备。
32.电压检测设备优选为型号为zmpt107的电压互感器。
33.现有的温度检测设备有许多，比如可以利用温度检测传感器对检测对象如空气开关进行温度检测，关于温度检测设备的具体设备品牌、型号在此不做说明。
34.优选地，供电设备11中包括一与电源接口14电连接的emc保护电路、一与emc保护电路电连接的交直流转换器以及与交直流转换器电连接的电源输出接口，供电设备11通过电源输出接口输出额定电压为智慧用电设备中的设备主体1、分支检测装置2等设备、器件
供电。
35.emc保护电路可以采用现有的emc保护电路结构，所以关于emc保护电路的具体结构在此不做说明。
36.优选地，mcu微控制处理器12的具体型号为gd32f103ret6-lqfp64。
37.mcu微控制处理器12基于各分支检测装置2检测到的用电数据分析用电设备用电情况的过程简述如下：比如，电流检测设备检测到流经某一用电设备的电流值为i，电压检测设备检测到该用电设备的设备电压（在设备主体设置于用电设备边上时，设备主体检测到的电压可视为等同于用电设备的设备电压）为u，那么根据预设公式，mcu微控制处理器12计算该用电设备的用电功率p=u*i，用电电量q=p*t，t为该用电设备的持续工作时间。
38.mcu微控制处理器12将分析数据通过无线信号收发器13发送给与智慧用电设备通讯连接的外部设备如智能终端、云服务器等。用于可通过智能终端或登录云服务器查看用电设备的用电数据，以第一时间获知设备用电情况。
39.需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本技术说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。