安全用电监测系统

技术领域

本发明属于用电监测技术领域，具体地说是一种安全用电监测系统。

背景技术

目前，电气火灾监控系统的监控探测器的结构形式主要有多功能漏电开关型、分离配置型、分离配置整合型三种。多功能漏电开关型保护功能多，接线少，整体度高，但结构复杂、成本加大、故障率偏高，安装较为麻烦；分离配置整合型成本低，消防中心一体化监控，界面统一，管理方便，但组合相对复杂的火灾报警系统时故障率偏高，系统稳定性差；分离配置型结构简单、成本少、故障率偏低，不含电源控制开关，不串入配电系统，只通过剩余电流互感器(或测温探头)取样信号，性能稳定可靠，但其保护功能少，无法实时进行报警，且若发生火灾，没有及时的应急措施，使得电力偷窃事情频繁发生，无法彻底阻止此类事情的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足，提供一种安全用电监测系统，其视频监控模块在发生窃电报警时开启视频功能，在设定时间内自动拍照并以彩信的形式发到手机，可在手机上实现实时查看，以有效防止电力偷窃事情频发。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：安全用电监测系统，其包括用户信息采集模块、窃电分析模块、窃电监控模块、防窃电处理模块、远程监控中心、视频监控模块、无线发送模块、报警模块、主控器、变压器监控模块、定位系统、烟雾检测模块、灭火模块和计量设备；

所述用户信息采集模块、防窃电处理模块、视频监控模块、无线发送模块、报警模块、变压器监控模块、定位系统、烟雾检测模块、灭火模块和计量设备均与主控器电性连接；

所述窃电监控模块通过窃电分析模块连接防窃电处理模块，所述无线发送模块与远程监控中心无线连接，所述视频监控模块用于自动拍照并以彩信的形式发到手机上。

本发明采用窃电监控模块对电网进行全方面检测，使得用电信息或者表箱是否开箱的异常情况能够及时检测到，并通过远程监控中心查看异常情况，并且本发明的视频监控模块在发生窃电报警的时候开启视频功能，在设定时间内自动拍照并以彩信的形式发到手机，本发明通过烟雾检测模块、灭火模块，检测到的烟火情况通过开启灭火模块进行实时灭火，用电的安全性大大提高。

作为优选，所述窃电监控模块包括电网信息采集模块，所述电网信息采集模块用于检测电网上的三相电压、三相电流和功率。

作为优选，所述窃电监控模块还包括变压器的油温测量模块，所述变压器的油温测量模块用于测量变压器的油位。

作为优选，所述变压器的油温测量模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R11、铂电阻PT1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电压比较器U1、电压比较器U2和TL431稳压器T1；

所述电阻R1的一端连接电源VCC，电阻R1的另一端连接TL431稳压器T1的K极，所述TL431稳压器T1的A极连接地信号GND，所述电阻R1的另一端和TL431稳压器T1的R极均连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端通过电容C1连接电阻R4的一端，所述电阻R2的一端通过电阻R3连接铂电阻PT1的一端，所述铂电阻PT1的另一端连接地信号GND，所述铂电阻PT1的一端通过电阻R5连接电压比较器U1的同相输入端，所述电阻R4的另一端连接电压比较器U1的反相输入端，所述电阻R4的另一端通过电阻R6连接电压比较器U1的输出端；

所述电压比较器U1的输出端通过电阻R7连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接电压比较器U2的反相输入端，所述电压比较器U2的同相输入端通过电阻R9连接电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端连接地信号GND，所述电压比较器U2的输出端通过电容C5连接地信号GND，所述电压比较器U2的输出端连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端通过电容C3连接地信号GND，所述电容C3与电容C4相并联，所述电阻R11的另一端连接主控器。

作为优选，所述窃电监控模块还包括变压器的液位测量模块，所述变压器的液位测量模块用于测量变压器的液位。

作为优选，所述烟雾检测模块包括QM-N10烟雾传感器P、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、滑动变阻器RP、电压比较器U3、电压比较器U4、电容C6、电容C7、三极管Q1和三极管Q2；

所述QM-N10烟雾传感器P的5管脚通过电阻R12连接地信号GND，所述QM-N10烟雾传感器P的1管脚、3管脚和2管脚均连接电源VCC，所述QM-N10烟雾传感器P的4管脚和6管脚均通过电阻R13连接地信号GND，所述QM-N10烟雾传感器P的4管脚连接电压比较器U3的反相输入端；

所述电压比较器U3的同相输入端连接滑动变阻器RP的滑动端，所述滑动变阻器RP的一个固定端连接电源VCC，滑动变阻器RP的另一个固定端连接地信号GND，所述电压比较器U3的输出端通过电容C6连接地信号GND，电容C6的另一端通过电阻R14连接电源VCC；

所述电阻R15的一端连接电源VCC，所述电阻R15的另一端连接电压比较器U4的反相输入端，所述电压比较器U4的反相输入端通过电阻R16连接地信号GND，所述电压比较器U4的同相输入端通过电容C7连接地信号GND，所述电压比较器U4的输出端通过电阻R17连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，所述电压比较器U3的输出端通过电阻R18连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极通过电阻R19连接地信号GND，所述三极管Q1的集电极连接主控器。

作为优选，所述三极管Q1和三极管Q2均为NPN型三极管。

作为优选，所述报警模块包括灯光闪烁警示模块和蜂鸣器模块。

作为优选，所述防窃电处理模块包括现场取证模块、追缴电费模块和警告模块。

进一步地，所述安全用电监测系统还包括定位系统，所述定位系统采用GPS进行定位。

本发明具有的有益效果如下：本发明采用电网信息采集模块、变压器的油温测量模块和变压器的液位测量模块对电网进行全方面检测，使得用电信息或者表箱是否开箱的异常情况能够及时检测到，并通过远程监控中心来查看异常情况，并且本发明的视频监控模块在发生任何的窃电报警的时候开启视频功能，在设定时间内自动拍照并以彩信的形式发到手机，本发明通过灯光闪烁警示模块和蜂鸣器模块进行及时报警，可以阻止偷窃者进行偷窃；本发明通过烟雾检测模块和灭火模块，使得检测到烟火情况通过开启灭火模块进行实时灭火，用电的安全性大大提高；本发明设有定位系统，使得快速知道哪里的电网出现异常，不需要一个个人工排查，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明变压器的油温测量模块的电路原理图；

图3为本发明烟雾检测模块的电路原理图；

图4为本发明报警模块的组成图；

图5为本发明防窃电处理模块的组成图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示的安全用电监测系统，包括用户信息采集模块1、窃电分析模块2、窃电监控模块3、防窃电处理模块4、远程监控中心5、视频监控模块6、无线发送模块7、报警模块8、主控器9、变压器监控模块10、定位系统11、烟雾检测模块12、灭火模块13和计量设备14。

所述用户信息采集模块1、防窃电处理模块4、视频监控模块6、无线发送模块7、报警模块8、变压器监控模块10、定位系统11、烟雾检测模块12、灭火模块13和计量设备14均与主控器9电性连接。

所述窃电监控模块3通过窃电分析模块2连接防窃电处理模块4，所述无线发送模块7与远程监控中心5无线连接，所述视频监控模块6用于自动拍照并以彩信的形式发到值班员手机上。定位系统11采用GPS进行定位。计量设备14用于判断这段线路上有没有窃电或者计量异常情况。

如图1所示，所述的窃电监控模块3包括电网信息采集模块31、变压器的油温测量模块32和变压器的液位测量模块33。电网信息采集模块31用于检测电网上的三相电压、三相电流和功率，所述变压器的油温测量模块32用于测量变压器的油位，所述变压器的液位测量模块33用于测量变压器的液位。

如图2所示，变压器的油温测量模块32包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R11、铂电阻PT1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和TL431稳压器T1。

所述电阻R1的一端连接电源VCC，所述电阻R1的另一端连接TL431稳压器T1的K极，所述TL431稳压器T1的A极连接地信号GND，所述电阻R1的另一端和TL431稳压器T1的R极均连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端通过电容C1连接电阻R4的一端，所述电阻R2的一端通过电阻R3连接铂电阻PT1的一端，所述铂电阻PT1的另一端连接地信号GND，所述铂电阻PT1的一端通过电阻R5连接电压比较器U1的同相输入端，所述电阻R4的另一端连接电压比较器U1的反相输入端，所述电阻R4的另一端通过电阻R6连接电压比较器U1的输出端。

所述电压比较器U1的输出端通过电阻R7连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接电压比较器U2的反相输入端，所述电压比较器U2的同相输入端通过电阻R9连接电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端连接地信号GND，所述电压比较器U2的输出端通过电容C5连接地信号GND，所述电压比较器U2的输出端连接电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端通过电容C3连接地信号GND，所述电容C3与电容C4相并联，所述电阻R11的另一端连接主控器9。

如图3所示，烟雾检测模块12包括QM-N10烟雾传感器P、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、滑动变阻器RP、电压比较器U3、电压比较器U4、电容C6、电容C7、三极管Q1和三极管Q2。

所述QM-N10烟雾传感器P的5管脚通过电阻R12连接地信号GND，所述QM-N10烟雾传感器P的1管脚、3管脚和2管脚均连接电源VCC，所述QM-N10烟雾传感器P的4管脚和6管脚均通过电阻R13连接地信号GND，所述QM-N10烟雾传感器P的4管脚连接电压比较器U3的反相输入端。

所述电压比较器U3的同相输入端连接滑动变阻器RP的滑动端，所述滑动变阻器RP的一个固定端连接电源VCC，所述滑动变阻器RP的另一个固定端连接地信号GND，所述电压比较器U3的输出端通过电容C6连接地信号GND，电容C6的另一端通过电阻R14连接电源VCC。

所述电阻R15的一端连接电源VCC，所述电阻R15的另一端连接电压比较器U4的反相输入端，所述电压比较器U4的反相输入端通过电阻R16连接地信号GND，所述电压比较器U4的同相输入端通过电容C7连接地信号GND，所述电压比较器U4的输出端通过电阻R17连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，所述电压比较器U3的输出端通过电阻R18连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极通过电阻R19连接地信号GND，所述三极管Q1的集电极连接主控器9，三极管Q1和三极管Q2均为NPN型三极管。

如图4所示，报警模块8包括灯光闪烁警示模块81和蜂鸣器模块82。

如图5所示，防窃电处理模块4包括现场取证模块41、追缴电费模块42和警告模块43。

本发明的工作原理如下：

计量设备14用于判断这段线路上有没有窃电或者计量异常情况。用户信息采集模块1用于采集户主的户名、地址、户号，窃电分析模块2通过电网信息采集模块1采集的数据判断是否有异常，若有异常，则发送给主控器9，然后主控器9控制相关的模块进行工作，比如视频监控模块6和报警模块8。防窃电处理模块4用于对现场进行取证，然后对户主进行追缴电费，同时发送警告信息给用户。远程监控中心5用于实时查看用电信息和情况，视频监控模块6用于视频拍照并以彩信的形式发到手机上。无线发送模块7用于主控器9将信息发送给远程监控中心5或者手机上，报警模块8用于发生偷窃情况进行实时报警，变压器监控模块10用于监控变压器是否异常，定位系统11用于定位，烟雾检测模块12检测到烟火情况时通过开启灭火模块13进行实时灭火。

本发明采用电网信息采集模块31、变压器的油温测量模块32、变压器的液位测量模块33对电网进行全方面检测，使得用电信息或者表箱是否开箱的异常情况能够及时检测到，并通过远程监控中心来查看异常情况，并且本发明的视频监控模块在发生任何的窃电报警的时候开启视频功能，在设定时间内自动拍照并以彩信的形式发到值班员手机，本发明通过灯光闪烁警示模块、蜂鸣器模块进行及时报警，可以阻止偷窃者进行偷窃；本发明通过烟雾检测模块、灭火模块，使得检测到烟火情况通过开启灭火模块进行实时灭火，用电的安全性大大提高；本发明设有定位系统，使得快速知道哪里的电网出现异常，不需要一个个人工排查，大大提高了工作效率。

需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。