應(yīng)用無線充電技術(shù)的智能傳感器及其應(yīng)用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種智能傳感器及應(yīng)用該傳感器的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的互感器都是2次互感、有線傳輸，這樣在施工安裝過程中會(huì)因測(cè)量點(diǎn)與檢測(cè)電表的距離不同而導(dǎo)致施工中布線的長(zhǎng)短不同，從而會(huì)因線路的損耗導(dǎo)致采樣精度下降、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、偏差較大。因?yàn)槭怯芯€傳輸，所以現(xiàn)場(chǎng)施工會(huì)非常困難，施工成本也非常高，有時(shí)會(huì)因距離的遠(yuǎn)近而導(dǎo)致線纜的價(jià)值超過電流互感器本身，這就在無形中增加了成本。因是后期施工，所以會(huì)經(jīng)常受制于布線的要求，從而導(dǎo)致電流互感器的安裝位置受到很大的限制，不利于現(xiàn)場(chǎng)施工。
[0003]為此，現(xiàn)有公告號(hào)為CN103903845A的專利公開了一種無源無線電流互感器，所述無源無線電流互感器包括電流感應(yīng)線圈、與所述電流感應(yīng)線圈相連的電流變壓器及與所述電流變壓器相連的無線發(fā)射模塊，所述無線發(fā)射模塊包括與所述電流變壓器相連的電源電路、與所述電源電路相連的信號(hào)處理模塊以及與所述信號(hào)處理模塊相連的RF無線發(fā)送模塊。
[0004]上述專利中的互感器采用電流感應(yīng)線圈取電于配電線路，通過變壓器和電源電路轉(zhuǎn)換得到供后級(jí)電路工作的電壓，但是，配電線路中難免存在的紋波電流，經(jīng)過流感應(yīng)線圈和變壓器后對(duì)電源電路輸出的電壓造成影響，從而對(duì)后級(jí)電路造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用無線充電技術(shù)的智能傳感器，配置了可充電電池作為備用電源，為后級(jí)電路供電，提高了智能傳感器的穩(wěn)定性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種應(yīng)用無線充電技術(shù)的智能傳感器，包括CPU和耦接于CPU的無線發(fā)送模塊，還包括
感應(yīng)線圈，用以感應(yīng)配電線路上的電壓或電流，輸出一感應(yīng)電量；
電源模塊，耦接于感應(yīng)線圈接收感應(yīng)電量，并將其轉(zhuǎn)換成供后級(jí)電路的第一供電電壓；可充電電池，耦接于電源模塊接收第一供電電壓充電儲(chǔ)能，并產(chǎn)生供后級(jí)電路的第二供電電壓，同時(shí)向CPU反饋電量；
切換開關(guān)，用以選擇第一供電電壓或第二供電電壓向后級(jí)電路供電；
采樣電路，耦接于感應(yīng)線圈接收感應(yīng)電量，并將其轉(zhuǎn)換呈數(shù)字量的采樣信號(hào)發(fā)送至
CPU；
所述CPU依據(jù)采樣信號(hào)的運(yùn)算結(jié)果和可充電電池的電量控制切換開關(guān)動(dòng)作。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述CPU包括第一控制單元和第二控制單元，所述第一控制單元在CPU運(yùn)算采樣信號(hào)求得配電線路上的電壓或電流異常時(shí)輸出第一控制信號(hào)，所述第二控制單元在CPU運(yùn)算采樣信號(hào)求得配電線路上的電壓或電流異常時(shí)延時(shí)輸出第二控制信號(hào)； 所述切換開關(guān)包括耦接于電源模塊為后級(jí)電路供電的供電路徑上的開關(guān)、以及耦接于可充電電池為后級(jí)電路供電的供電路徑上的開關(guān)，所述開關(guān)響應(yīng)于第一控制信號(hào)閉合該開關(guān)所在的供電路徑，所述開關(guān)響應(yīng)于第二控制信號(hào)切斷該開關(guān)所在的供電路徑。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述CPU包括第一控制單元和第二控制單元，所述第一、二控制單元在CPU運(yùn)算采樣信號(hào)求得配電線路上的電壓或電流異常時(shí)分別輸出第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)；
所述切換開關(guān)包括耦接于電源模塊為后級(jí)電路供電的供電路徑上的開關(guān)、以及耦接于可充電電池為后級(jí)電路供電的供電路徑上的開關(guān)，所述開關(guān)響應(yīng)于第一控制信號(hào)閉合該開關(guān)所在的供電路徑，所述開關(guān)響應(yīng)于第二控制信號(hào)延時(shí)切斷該開關(guān)所在的供電路徑。
[0009]通過采用上述技術(shù)方案，采用可充電電池作為備用電源，當(dāng)配電線路上的電壓或者電流出現(xiàn)異常時(shí)，CPU控制可充電電池為后級(jí)電路供電，同時(shí)延時(shí)切斷電源模塊的供電路徑，這樣當(dāng)配電線路中的電壓或者電流出現(xiàn)異常時(shí)，不會(huì)影響到后級(jí)電路，因此智能傳感器能夠穩(wěn)定地工作。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述CPU包括第三控制單元，所述第三控制單元接收電量、上限參考電量和下限參考電量，并在電量小于下限參考電量時(shí)輸出第三控制信號(hào)，在電量大于上限參考電量時(shí)停止輸出第三控制信號(hào)；
所述電源模塊為可充電電池充電的充電路徑上耦接有開關(guān)，開關(guān)響應(yīng)于第三控制信號(hào)閉合充電路徑。
[0011]通過采用上述技術(shù)方案，CPU讀取可充電電池的電量信息，并與CPU內(nèi)部的預(yù)設(shè)參考值比對(duì)，當(dāng)電量大于上限參考電量時(shí)視可充電電池為不需要充電狀態(tài)，電量小于下限參考電量時(shí)視可充電電池為需要充電狀態(tài)，這樣，可保證可充電電池電量充足。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述無線發(fā)送模塊的輸出端與天線相連。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括帶無線接收模塊的計(jì)量?jī)x表和上述的智能傳感器，所述計(jì)量?jī)x表的無線接收模塊與所述智能傳感器的無線發(fā)送模塊匹配。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明不受安裝環(huán)境和布線要求的限制，無需接線、無需斷電就可以安裝，同時(shí)還能方便快捷的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、成本較低。
[0015]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:還包括與智能傳感器通訊的交換機(jī)，與交換機(jī)通訊的云服務(wù)器和顯示終端；
所述交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采集智能傳感器的數(shù)據(jù)，并通過該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至云服務(wù)器，所述顯示終端可通過該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)取數(shù)據(jù)；
所述顯示終端可通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采集智能傳感器的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)顯示。
[0016]通過采用上述技術(shù)方案，本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過顯示終端實(shí)時(shí)顯示智能傳感器采集的數(shù)據(jù)；同時(shí)，由于智能傳感器采集的數(shù)據(jù)還存儲(chǔ)至云服務(wù)器，也可通過顯示終端調(diào)取存儲(chǔ)于云服務(wù)器的數(shù)據(jù)，這樣，可顯示智能傳感器采集的過往的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0017]圖1為智能傳感器的總框圖；
圖2為智能傳感器的分框圖一；
圖3為智能傳感器的分框圖二； 圖4為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0019]參照?qǐng)D1，一種智能傳感器，包括感應(yīng)線圈、采樣電路、CPU、電源模塊、可充電電池、切換開關(guān)、無線發(fā)送模塊和天線，其中，由感應(yīng)線圈、電源模塊、可充電電池、切換開關(guān)以及相應(yīng)的線路構(gòu)成了為CPU以及后級(jí)電路供電的兩條供電路徑。具體地，感應(yīng)線圈，用以感應(yīng)配電線路的電壓或者電流，輸出一感應(yīng)電量uL ；電源模塊，親接于感應(yīng)線圈接收感應(yīng)電量uL，并將其轉(zhuǎn)換成供后級(jí)電路的第一供電電壓VI;可充電電池，耦接于電源模塊接收第一供電電壓VI充電儲(chǔ)能，并產(chǎn)生供后級(jí)電路的第二供電電壓V2，同時(shí)向CPU反饋電量Q;切換開關(guān)，用以選擇第一供電電壓VI或第二供電電壓V2向后級(jí)電路供電；CPU依據(jù)對(duì)采樣信號(hào)dig的運(yùn)算結(jié)果和可充電電池的電量Q控制切換開關(guān)動(dòng)作。圖中的控制信號(hào)ctrl包括下文提及的第一控制信號(hào)cl、第二控制信號(hào)c2和第三控制信號(hào)c3。
[0020]參照?qǐng)D2，CPU包括第一控制單元和第二控制單元，第一控制單元在CPU對(duì)采樣信號(hào)dig運(yùn)算求得配電線路上的電壓或者電流異常時(shí)輸出第一控制信號(hào)cl，第二控制單元在CPU對(duì)采樣信號(hào)dig運(yùn)算求得配電線路上的電壓或者電流異常時(shí)延時(shí)輸出第二控制信號(hào)c2;
切換開關(guān)包括耦接于電源模塊為后級(jí)電路供電的供電路徑上的開關(guān)S1、以及耦接于可充電電池為后級(jí)電路供電的供電路徑上的開關(guān)S2，開關(guān)S1響應(yīng)于第一控制信號(hào)cl導(dǎo)通該開關(guān)所在的供電路徑，開關(guān)S2響應(yīng)于第二控制信號(hào)c2切斷該開關(guān)所在的供電路徑。
[0021]這樣設(shè)置，當(dāng)配電線路上的電壓或者電流正常時(shí)，感應(yīng)線圈輸出感應(yīng)電量uL，經(jīng)電源模塊轉(zhuǎn)換成后輸出第一供電電壓VI，為后級(jí)電路供電，同時(shí)電源模塊為可充電電池充電；當(dāng)配電線路上的電壓或者電流異常時(shí)，此處表現(xiàn)為諧波電流或者其他形式的異常狀況，通過采樣電路采樣并由CPU進(jìn)行判斷，最終由CPU控制切換開關(guān)將電源模塊切斷，將可充電電池連通，使可