一种小型的物联网开关的制作方法

1.本实用新型涉及物联网技术领域，尤其涉及一种小型的物联网开关。


背景技术：

2.传统具有重合闸功能的开关常用于偏远、无人值守的低压配电线路，广泛应用于交通、工业、基建、新能源、建筑、通信等多种用电场所，虽然能满足过载保护、过欠压保护、短路等用电场所的基本需求，但是大部分不能满足新形势下的信息互联。随着物联网和智能电网的发展，尤其是随着国家“泛在电力物联网”概念的提出，基础数据多而且不好获取，配电终端设备需要有监测数据、传输数据甚至单独计量的功能，将用电信息传输到后台进行整合、分析，这是感知层设备智能化的必然趋势。目前现有的重合闸开关大部分只具有传统的电路保护功能，少部分兼有通讯功能，互动体验不完善，不支持用电回路的分项电能计量，不具备开展电力需求侧管理等技术基础，更无法满足用户对用电信息的查询，智能化程度不高，不能满足电力物联网的发展趋势。在学校宿舍、出租房等应用领域要求电路的电压、功率必须在规定的范围内，然而，现有的重合闸开关都不具有计费和功率监测的功能，还要求有开关体积小，接入电器数量多，但是目前的重合闸开关体积相对较大，只能接入控制单个电器，从而造成整个电气系统体积大、接线不便。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决上述现有技术存在的问题，提供一种小型的物联网开关，对电器用电进行计量和保护，支持远程操作进行分合闸操作。
4.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：一种小型的物联网开关，包括外壳和设置在外壳内的电路板；所述外壳的正面设有手动开关和信号指示灯，外壳的背面设有用于固定连接导轨的卡槽，外壳的上下部均设有若干个接线端子，所述电路板集成有电源模块、采样模块、计量模块、mcu控制模块、通信模块、重合闸模块；所述电源模块可以为所述电路板上的其它模块供电；上下两边的所述接线端子之间连接有所述重合闸模块，所述重合闸模块与mcu控制模块电连接，所述mcu控制模块连接信号指示灯、手动开关和通信模块，所述采样模块的输入端连接接线端子，所述采样模块的输出端与所述计量模块的输入端电连接，所述计量模块的输出端与mcu控制模块电连接。
5.进一步完善，所述接线端子包括设置在壳体正面的接线螺钉和壳体端面的接线孔，接线端子的数量至少上下各设有两个，相邻的接线孔彼此错开设置。
6.进一步完善，所述重合闸模块为电磁继电器开关；所述手动开关采用按钮轻触开关或感应开关；所述通信模块包括wifi通信模块。
7.进一步完善，所述外壳的顶部设有电源数据接口，所述电源数据接口用于电源模块连接市电以及计量模块输出数据，电源数据接口采用485接口或433接口。
8.进一步完善，所述外壳的下部滑动安装有卡扣条，卡扣条的一端与卡槽连通，用于可拆卸固定连接导轨。
9.进一步完善，所述采样模块包括电流检测模块、电压检测模块和功率检测模块；所述电流检测模块用于采集过载电流、漏电流信号和短路大电流信号；所述电压检测模块用于采集过电压、欠电压信号；所述功率检测模块用于采集功率变化信号。
10.进一步完善，所述电源模块包括电压转换单元和滤波整流单元，电压转换单元的输出端连接滤波整流单元的输入端，滤波整流单元的输出端接于mcu控制模块的输入端和采集模块的输入端。
11.进一步完善，所述外壳的正面设有凸起部，凸起部的表面上设置有所述手动开关和信号指示灯，凸起部上设有可以上下滑动的防护盖，所述凸起部的底部设有用于挂锁的锁扣，防护盖的底部设有与锁扣配合的通孔。
12.本实用新型有益的效果是：本实用新型通过在电路板集成有电源模块、采样模块、计量模块、mcu控制模块、通信模块、重合闸模块；所述电源模块可以为所述电路板上的其它模块供电；上下两边的所述接线端子之间连接有所述重合闸模块，所述重合闸模块与mcu控制模块电连接，所述mcu控制模块连接信号指示灯、手动开关和通信模块，所述采样模块的输入端连接接线端子，所述采样模块的输出端与所述计量模块的输入端电连接，所述计量模块的输出端与mcu控制模块电连接；可以解决现有的自动重合闸开关不具备电量计量、不支持远程操作、不支持持续性电压和漏电保护的问题；集成度高，体积小，可以实现具有电路多种保护功能且能实现短路故障快速跳闸、兼具网络通讯、电能信息采集功能的物联网开关。满足在学校宿舍、出租房等应用领域要求电路的电压、功率的范围内的需求，接入电器数量多，接线方便，可以控制多个电器，从而减小整个电气系统体积。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为本实用新型带防滑盖时的结构示意图；
15.图3为本实用新型电路板的电路结构示意图；
16.附图标记说明：1、外壳，2、手动开关，3、指示灯，4、卡槽，5、接线端子，6、电源数据接口，7、卡扣条，8、防护盖，10、通孔。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
18.参照附图1：本实施例中一种小型的物联网开关，包括外壳1和设置在外壳1内的电路板；所述外壳1的正面设有手动开关2和信号指示灯3，外壳1的背面设有用于固定连接导轨的卡槽4，外壳1的上下部均设有若干个接线端子5，如附图3所示，所述电路板集成有电源模块、采样模块、计量模块、mcu控制模块、通信模块、重合闸模块；所述电源模块可以为所述电路板上的其它模块供电；上下两边的所述接线端子5之间连接有所述重合闸模块，所述重合闸模块与mcu控制模块电连接，支持远程操作进行分合闸操作，方便进行断电，所述mcu控制模块连接信号指示灯3、手动开关2和通信模块，手动开关2可以手动输入开关信号，对重合闸模块进行分合闸操作，信号指示灯3用于信息交互，可以发光闪烁来提示开关通电或故障，所述采样模块的输入端连接接线端子5，所述采样模块的输出端与所述计量模块的输入端电连接，所述计量模块的输出端与mcu控制模块电连接。物联网开关具有计量功能的可实
现用电设备的有功功率、无功功率、功率因数等参数计量，方便用户进行计费、能耗分析、发现节能机会。计量模块处理数据，可以远程设置用电功率和用电量的上限，不经mcu模块分析判断而是直接发出指令给重合闸模块，执行模块跳闸，可实现3微秒内判断计算、最长20毫秒内分断，信号微秒级极速判断、计算，过载分断电路的整个过程耗时极短，实现快速分断。通信模块可以向监控中心的系统发出报警，有效预防电气火灾。
19.进一步完善，所述接线端子5包括设置在壳体正面的接线螺钉和壳体端面的接线孔，接线端子5的数量至少上下各设有两个，相邻的接线孔彼此错开设置，集成度高，体积小，接入电器数量多，接线方便，可以控制多个电器，从而减小整个电气系统体积。
20.所述重合闸模块为电磁继电器开关，可以对多路电路同时或分开进行分合闸操作；所述手动开关2采用按钮轻触开关或感应开关；方便老人操控，所述通信模块包括wifi通信模块，可以连接物联网络，实现数据的实时上传和监测。wifi通信模块用于收发wi
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fi信号，以实现智能终端与mcu模块通讯，mcu模块通讯是该物联网开关的核心智能控制部分，用于接收数据并对其进行分析处理，然后通过wifi通信模块和服务器联网，发送和接收服务器的数据和指令。wifi通信模块和mcu模块可采用同一集成芯片实现，也可采用分开的芯片实现，采用一个集成的芯片来实现，例如realtek的rtl8711af或esp8266芯片。使得硬件器件更少，成本更低，整个结构也更为小巧。所述外壳1的顶部设有电源数据接口6，所述电源数据接口6用于电源模块连接市电以及计量模块输出数据，电源数据接口6采用485接口或433接口。所述外壳1的下部滑动安装有卡扣条7，卡扣条7的一端与卡槽4连通，用于可拆卸固定连接导轨，方便物联网开关与标准导轨的连接。
21.所述采样模块包括电流检测模块、电压检测模块和功率检测模块；所述电流检测模块用于采集过载电流、漏电流信号和短路大电流信号；所述电压检测模块用于采集过电压、欠电压信号；所述功率检测模块用于采集功率和频率变化信号，通过设置上述模块，可以实现电路的过载、过欠压、漏电流、雷击等瞬时故障保护之外，实时监测主电路的电压和频率的过程，并在电压和频率都正常的条件下再执行重合闸动作；支持长时间电压和频率故障的重合闸。
22.所述电源模块包括电压转换单元和滤波整流单元，电压转换单元的输出端连接滤波整流单元的输入端，滤波整流单元的输出端接于mcu控制模块的输入端和采集模块的输入端。电压转换单元采用ac
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dc开关电源实现，用于将交流220v的市电转换为整个物联网开关所需要的5v电源，为主板提供电源；滤波整流单元对转换后的电压进行整流滤波处理
23.如附图2所示，所述外壳1的正面设有凸起部，凸起部的表面上设置有所述手动开关2和信号指示灯3，凸起部上设有可以上下滑动的防护盖8，防护盖8内部上设有导向凸条，导向凸条与凸起部的表面上的导向凹槽配合滑动连接，所述凸起部的底部设有用于挂锁的锁扣9，防护盖8的底部设有与锁扣9配合的通孔10，防护盖8可以上下滑动，实现对手动开关2的遮盖和显露，防护盖合上时，可以对锁扣9进行挂锁，通过本地锁定，避免他人对开关进行破坏和误操作，保障电缆检修的安全。
24.虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。