基于断路器的用电监控方法及系统与流程

1.本发明涉及智慧用电技术领域，具体为一种基于断路器的用电监控方法及系统。


背景技术：

2.过去各类火灾和安全事故的预防和隐患主要依靠人力调查，这种方式效率低下，所以智慧用电安全监控系统应运而生，随着系统的安装，安全管理人员可以通过系统实时监控企业单位的电力设施、设备和电路的运行情况，及时对潜在的电气火灾隐患发出警告，更好地协助企业单位加强对自身设备、电力设施和电路的管理和维护，智慧用电系统由三部分组成：用电安全智能传感终端(安装在电气柜上，实时采集电路的漏电流、电流和温度参数)、前端无线路由(负责维护数据无线通信网络、管理电气火灾探测器和传输数据)、智慧用电安全隐患监控服务平台(提供远程实时监控、异常报警、数据统计分析等功能。
3.智慧安全用电管理系统，能够通过物联网技术，对电气线路中常见的安全问题以及电力资源使用问题，进行全方位的监控，通过智慧用电云平台对所检测到的数据汇总整理，保证人们的用电安全。
4.现有的智慧用电安全监控方法及系统使用广泛，但也存在着一些问题，在实际使用过程中，系统可以及时发现电路故障，这时也会通知维保人员进行维护，但是维保人员需要不断测试寻找故障点及故障原因，这样导致维保人员工作劳动强度大，且维修时间长，对用户的正常用电产生了一定影响。


技术实现要素：

5.针对现有的维修劳动强度大，维修时间长的问题，提出了一种基于断路器的用电监控方法及系统，实现了快速定位故障类型和故障地点，不仅大大减少了劳动强度，且大大提高了维修速度。
6.一种基于断路器的用电监控方法，应用于基于断路器的用电监控系统，所述系统包括：监控终端和服务器，所述监控终端包括：断路器，所述断路器安装在配电柜中，所述断路器包括：浸水防漏电功能模块、过载保护功能模块、过压保护功能模块、短路保护功能模块和通信模块；所述方法包括：当所述断路器检测到漏电或过载或过压或短路时断开电路，并将用电信息和故障信息发送到所述服务器；所述服务器接收所述监控终端发送的用电信息和故障信息，根据所述故障信息确定故障类型和故障地点；所述服务器将所述故障类型和故障地点发送到维修终端，以使维修人员根据故障类型和故障地点进行快速定位故障及维修。
7.一种基于断路器的用电监控系统，所述系统包括：监控终端和服务器，所述监控终端包括：断路器，所述断路器安装在配电柜中，所述断路器包括：浸水防漏电功能模块、过载
保护功能模块、过压保护功能模块、短路保护功能模块和通信模块；所述断路器用于当检测到漏电或过载或过压或短路时断开电路，并将用电信息和故障信息发送到所述服务器；所述服务器用于接收所述监控终端发送的用电信息和故障信息，根据所述故障信息确定故障类型和故障地点；所述服务器还用于将所述故障类型和故障地点发送到维修终端，以使维修人员根据故障类型和故障地点进行快速定位故障及维修。
8.上述基于断路器的用电监控方法及系统，当发生漏电或过载或过压或短路时，断路器会自动断开电路，并将用电信息和故障信息发送到服务器，故障信息中包括故障类型和故障地点，服务器将故障类型和故障地点一起发送到维修终端，这样维修人员就可以直接根据故障类型和故障地点进行快速定位故障进行维修，不需要维修人员逐一排查，大大降低了工作人员的维修强度，同时也大大提高了维修速度，缩短了维修时长。
附图说明
9.图1为一个实施例中基于断路器的用电监控方法流程图；图2为一个实施例中基于断路器的用电监控系统架构图；图3为另一实施例中基于断路器的用电监控系统架构图。
具体实施方式
10.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
11.如图1所示，提出了一种基于断路器的用电监控方法，应用于基于断路器的用电监控系统，所述系统包括：监控终端和服务器（即云端），所述监控终端包括：断路器，所述断路器安装在配电柜中，所述断路器包括：浸水防漏电功能模块、过载保护功能模块、过压保护功能模块、短路保护功能模块和通信模块；上述方法包括：步骤102，当断路器检测到漏电或过载或过压或短路时断开电路，并将用电信息和故障信息发送到服务器。
12.其中，断路器具有浸水防漏电功能模块、过载保护功能模块、过压保护功能模块、短路保护功能模块，当发生漏电或过载或过压或短路时，会自动断开电路，从而起到保护电路的作用，同时将故障信息发送到服务器，便于服务器根据故障信息确定故障类型和故障地点。在一个实施例中，用电信息包括：电压有效值、电流有效值、功率、功率因素和工作时长。
13.步骤104，服务器接收监控终端发送的用电信息和故障信息，根据故障信息确定故障类型和故障地点。
14.其中，故障信息一般会指明发生故障返回的故障码，然后根据故障码就可以确定故障类型，比如，确定是发生了漏电故障。每个断路器都对应有安装地点，所以根据发送故
障码的断路器标识就可以确定故障地点。比如，假设是每家每户都安装有断路器，那么就可以直接将故障定位到具体的居民家庭。由于故障往往会导致整层楼或整栋楼停电，所以如果能快速定位到具体是哪一家出现故障，可以大大提高维修速度，同时也尽量减少了对其他用户的影响。
15.步骤106，服务器将故障类型和故障地点发送到维修终端，以使维修人员根据故障类型和故障地点进行快速定位故障及维修。
16.其中，服务器确定了故障类型和故障地点后，直接将信息发送到维修终端，维修人员看到故障类型和故障地点可以进行快速定位故障进行维修。同时，服务器也可以将故障类型发送到用户终端，让用户了解故障原因，对于一些简单的故障问题，也可以将维修方式一并发给用户终端，这样用户可以选择维修人员来维修，也可以选择自己动手维修。
17.上述基于断路器的用电监控方法，当发生漏电或过载或过压或短路时，断路器会自动断开电路，并将用电信息和故障信息发送到服务器，故障信息中包括故障类型和故障地点，服务器将故障类型和故障地点一起发送到维修终端，这样维修人员就可以直接根据故障类型和故障地点进行快速定位故障进行维修，不需要维修人员逐一排查，大大降低了工作人员的维修强度，同时也大大提高了维修速度，缩短了维修时长。另外，基于断路器的用电监控系统由于断路器的存在，首先保障了安全，然后又可以帮助快速定位故障。
18.在一个实施例中，所述监控终端还包括：智慧烟感、消防摄像头和消防音响，每个智慧烟感对应有烟感标识和安装位置，每个消防摄像头对应有摄像标识和安装位置；所述方法还包括：当所述服务器接收到智慧烟感发送的报警信息后，获取所述智慧烟感对应的安装位置，根据所述智慧烟感对应的安装位置控制相应的消防摄像头打开，通过所述消防摄像头拍摄现场场景图像，根据所述现场场景图像确定是否发生火灾，若判定发生火灾，则通知相应的所述断路器断开电路，同时确定火灾的严重程度；若所述火灾的严重程度为轻微，则通过所述消防音响通知现场人员有序撤离，且通知管理人员采用消防灭火器进行灭火；若所述火灾的严重程度为严重，则通过所述消防音响通知现场人员消防头盔的存放位置，带好消防头盔撤离现场，且进行火灾报警，通知消防员快速到达火灾现场。
19.其中，为了达到消防的目的，监测终端除了包括断路器，还包括智慧烟感、消防摄像头和消防音响。智慧烟感用于检测烟雾，当检测到烟雾时，打开消防摄像头来识别是否发生了火灾。当检测到烟雾时，才控制打开消防摄像头相对于一直打开消防摄像头的方式，该方式有利于节约资源。通过消防摄像头确定是否发生火灾，可以有效避免假火情，比如，吸烟引起的烟感报警。如果确定发生了火灾，首先控制断路器断开电路，这样可以有效避免火灾引起的电灾。同时通过消防摄像头拍摄的现场图像可以分析出火灾的严重程度，根据不同的严重程度可以通知采用不同的应对措施，这样可以最大的减少由于火灾带来的恐慌和损失。
20.针对于断路器直接安装在每家每户的情况，可以直接定位出发生故障的居民用户。但是对于有些居民楼，有可能是一整栋楼只安装了一个断路器，根据断路器标识只能定位到哪栋楼出现了故障。针对这种情况，还需要进一步定位出具体是哪一户出现了电路故障。
21.在一个实施例中，所述断路器分别与每户的总电路以及每户的输电线路连接，所
述每户的总电路上安装有户内总控开关，所述每户的输电线路上安装线路总控开关，所述断路器中设置有传感器模块，通过所述传感器模块对整个楼层的用电信息进行采集，将采集到的用电信息发送到所述服务器；所述配电柜中设置有线路自检模块以及相应的线路自检按键，当需要定位故障时，按下所述线路自检按键；所述方法还包括：所述服务器当接收到自检指令时，通过所述线路自检模块控制各个用户的户内总控开关关闭，此时，电流只会从外部的输电线路上经过，通过所述断路器中传感器模块对用电信息进行采集，将采集到的用电信息传输到所述服务器；所述服务器根据所述用电信息判断所述输电线路是否存在故障，若没有，则将连接所有用户分为两组，第一组和第二组，控制所述第一组通电，所述第二组断电，将采集到的用电信息发送到服务器，判断第一组是否存在故障，若第一组发现故障，则继续将第一组用户分为两组，以此类推，直到定位到故障用户。
22.其中，针对整栋楼的故障定位，断路器是分别与每户的总电路以及每户的输电线路连接，每户的总电路上安装有户内总控开关，每户的输电线路上安装线路总控开关。在配电柜中设置线路自检模块，将定位到某栋楼中有发生用电故障，则按下线路自检按键，然后可以自动地定位故障所在的用户。具体地，首先确定是输电线路还是总电路发生了故障，通过线路自检模块控制各个用户的户内总控开关关闭，此时，电流只会从外部的输电线路上经过，通过断路器中传感器模块对用电信息进行采集，将采集到的用电信息传输到服务器，服务器根据用电信息判断输电线路是否存在故障，若没有，则说明是总电路出现了故障。然后所有用户分为两组，第一组和第二组，控制第一组通电，第二组断电，将采集到的用电信息发送到服务器，根据用电信息判断第一组是否存在故障，若第一组发现故障，则继续将第一组用户分为两组，以此类推，直到定位到故障用户。通过线路自检模块和服务器的配合可以实现自动定位出发生故障的用户。若是输电线路存在故障，也采用分组的形式逐步定位到故障用户。这个寻找故障的方式，只需要按下线路自检按键即可，不需要人为排查故障，通过线路自检模块与服务器配合便可自动定位出故障地点，大大减少了劳动强度，同时也提高了定位故障的速度。
23.在一个实施例中，所述系统还包括用户终端，所述用户终端与所述服务器连接；所述方法还包括：所述服务器获取所述故障用户对应的账号信息，将故障信息发送到对应的用户终端，所述故障信息包括：故障类型。
24.在一个实施例中，所述方法还包括：所述服务器获取与所述故障类型对应的维修方式和维修人员联系方式，将所述维修方式和所述维修人员联系方式发送到用户终端。
25.在一个实施例中，所述方法还包括：所述断路器将采集到的用电信息实时地传输到所述服务器；所述服务器接收到所述断路器传输的用电信息时，将所述用电信息与时间进行关联存储；所述服务器获取当前断路器距离当前时间最近的预设时间段的用电信息，获取历史发生故障的断路器标识，获取所述断路器标识对应的发生故障前预设时间段内的用电信息，分析所述故障前预设时间段内的用电信息的规律，根据所述故障前预设时间段内的用电信息的规律预测当前断路器是否存在风险，若是，则向用户终端发送预警信息。
26.其中，除了能够在发生故障时能够及时定位出故障，服务器还可以根据断路器发送的用电信息对可能要发生的故障进行预警，防范于未然。通过对发生故障前预设时间段内（比如，一周内）的用电信息进行分析，找出发生故障前的规律，比如，在发生故障之前，可
能会出现耗电量的陡增，或者出现电压或电流的波动。找出规律后，就可以对当前获取到的当前断路器的预设时间段内的用电信息进行分析，判断其是否存在故障风险，若存在，则向相应的用户终端发送预警信息。在一个实施例中，可以采用模型学习的方式来得到故障发生前的用电信息的规律。比如，可以通过模型学习的方式将发生故障前预设时间段内的用电信息与之前的用电信息进行比较，来通过模型自动学习发生故障前的规律。举个例子，假设将发生故障前一天的用电量作为训练数据，并标注为故障风险（可以用1代替），同时获取一年之前每一天的用电量作为训练数据，然后每条训练数据标注为无风险（用0代替）。构建好训练数据后，就可以采用模型进行训练，比如，可以采用线性模型进行训练，通过线性模型自动学习相关的规律。通过找出发生故障前的规律，可以提前进行风险预警，做到防范于未然。
27.在一个实施例中，所述获取历史发生故障的断路器标识，获取所述断路器标识对应的发生故障前预设时间段内的用电信息，分析所述故障前预设时间段内的用电信息的规律，根据所述故障前预设时间段内的用电信息的规律预测当前断路器是否存在风险，若是，则向用户终端发送预警信息，包括：所述服务器获取历史发生故障的断路器标识，将同一故障类型的断路器标识进行集合，得到每个故障类型对应的断路器标识集合；针对每个断路器标识集合，分别获取每个断路器标识对应的发生故障前预设时间段内的用电信息，统计得到同一故障类型对应的用电信息的规律；根据所述同一故障类型对应的用电信息的规律和所述当前断路器距离当前时间最近的预设时间段的用电信息判断所述当前断路器是否存在故障风险以及风险类型；当存在故障风险时，所述服务器向用户终端发送预警信息，所述预警信息包括：故障风险和风险类型。
28.其中，通过针对同一故障类型找出发生故障前的用电信息的规律，不仅可以对风险进行预警，而且可以预测出风险类型，从而有利于用户根据风险类型有针对性地进行查找及预防。
29.如图2所示，提出了一种基于断路器的用电监控系统，该系统包括：监控终端20和服务器30，所述监控终端20包括：断路器21，所述断路器安装在配电柜中，所述断路器包括：浸水防漏电功能模块211、过载保护功能模块212、过压保护功能模块213、短路保护功能模块214和通信模块215；所述断路器用于当检测到漏电或过载或过压或短路时断开电路，并将用电信息和故障信息发送到所述服务器；所述服务器用于接收所述监控终端发送的用电信息和故障信息，根据所述故障信息确定故障类型和故障地点；所述服务器还用于将所述故障类型和故障地点发送到维修终端，以使维修人员根据故障类型和故障地点进行快速定位故障及维修。
30.如图3所示，在一个实施例中，所述监控终端还包括：智慧烟感22、消防摄像头23和消防音响24，每个智慧烟感对应有烟感标识和安装位置，每个消防摄像头对应有摄像标识和安装位置；所述服务器还用于当接收到智慧烟感发送的报警信息后，获取所述智慧烟感对应的安装位置，根据所述智慧烟感对应的安装位置控制相应的消防摄像头打开，通过所述消防摄像头拍摄现场场景图像，根据所述现场场景图像确定是否发生火灾，若判定发生火灾，
则通知相应的所述断路器断开电路，同时确定火灾的严重程度；所述服务器还用于若所述火灾的严重程度为轻微，则通过所述消防音响通知现场人员有序撤离，且通知管理人员采用消防灭火器进行灭火；所述服务器还用于若所述火灾的严重程度为严重，则通过所述消防音响通知现场人员消防头盔的存放位置，带好消防头盔撤离现场，且进行火灾报警，通知消防员快速到达火灾现场。
31.在一个实施例中，所述断路器分别与每户的总电路以及每户的输电线路连接，所述每户的总电路上安装有户内总控开关，所述每户的输电线路上安装线路总控开关，所述断路器中设置有传感器模块，通过所述传感器模块对整个楼层的用电信息进行采集，将采集到的用电信息发送到所述服务器；所述配电柜中设置有线路自检模块以及相应的线路自检按键，当需要定位故障时，按下所述线路自检按键；所述服务器还用于当接收到自检指令时，通过所述线路自检模块控制各个用户的户内总控开关关闭，此时，电流只会从外部的输电线路上经过，通过所述断路器中传感器模块对用电信息进行采集，将采集到的用电信息传输到所述服务器；所述服务器还用于根据所述用电信息判断所述输电线路是否存在故障，若没有，则将连接所有用户分为两组，第一组和第二组，控制所述第一组通电，所述第二组断电，将采集到的用电信息发送到服务器，判断第一组是否存在故障，若第一组发现故障，则继续将第一组用户分为两组，以此类推，直到定位到故障用户。
32.在一个实施例中，所述系统还包括用户终端，所述用户终端与所述服务器连接；所述系统还包括：所述服务器获取所述故障用户对应的账号信息，将故障信息发送到对应的用户终端，所述故障信息包括：故障类型。
33.在一个实施例中，所述服务器还用于获取与所述故障类型对应的维修方式和维修人员联系方式，将所述维修方式和所述维修人员联系方式发送到用户终端。
34.在一个实施例中，所述断路器用于将采集到的用电信息实时地传输到所述服务器；所述服务器还用于接收到所述断路器传输的用电信息时，将所述用电信息与时间进行关联存储；所述服务器还用于获取当前断路器距离当前时间最近的预设时间段的用电信息，获取历史发生故障的断路器标识，获取所述断路器标识对应的发生故障前预设时间段内的用电信息，分析所述故障前预设时间段内的用电信息的规律，根据所述故障前预设时间段内的用电信息的规律预测当前断路器是否存在风险，若是，则向用户终端发送预警信息。
35.在一个实施例中，所述服务器还用于获取历史发生故障的断路器标识，将同一故障类型的断路器标识进行集合，得到每个故障类型对应的断路器标识集合；针对每个断路器标识集合，分别获取每个断路器标识对应的发生故障前预设时间段内的用电信息，统计得到同一故障类型对应的用电信息的规律；根据所述同一故障类型对应的用电信息的规律和所述当前断路器距离当前时间最近的预设时间段的用电信息判断所述当前断路器是否存在故障风险以及风险类型；当存在故障风险时，所述服务器向用户终端发送预警信息，所述预警信息包括：故障风险和风险类型。
36.可以理解的是，上述基于断路器的用电监控方法、系统属于一个总的发明构思，实施例可相互适用。
37.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink) dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
38.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
39.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。