一种基于边缘物联代理网关的电力综合实训系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于边缘物联代理网关的电力综合实训系统。

背景技术：

随着物联网行业的不断发展，为了能使在校学生走出校园时拥有更多的知识能力去面对进入社会时的挑战，其在校时的教学实训装置也应随之改进，电力类专业亦是如此，然而现今高校的教学设备存在着老旧，不全面或依赖真实设备场景等缺点，时常不利于学生学习掌握最新的技术，也不利于学生学习操作时间的利用，所以发展一套新的电力综合实训系统已是大势所趋。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有电力系统教学设备老旧，依赖真实场景，学生操作不安全，学习不全面的不足，提供一种基于边缘物联代理网关的电力综合实训系统。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于边缘物联代理网关的电力综合实训系统，包括变压器、总进线开关、若干个断路器、若干个表后微断模块、若干个用户负载、若干个单相电表、环境监测终端、展示屏幕、边缘物联代理网关，变压器连接总进线开关，若干个断路器都连接总进线开关，每一个断路器都配有连接一个单相电表，每一个单相电表都配有连接一个表后微断模块，每一个表后微断模块都配有连接一个用户负载，若干个表后微断模块、若干个单相电表、环境监测终端、展示屏幕都与边缘物联代理网关连接。

作为优选，环境监测终端通过mesh网络与边缘物联代理网关无线连接。

作为优选，若干个表后微断模块、若干个单相电表都通过rs485总线与边缘物联代理网关连接。

作为优选，展示屏幕通过hdmi视频线与边缘物联代理网关连接。

作为优选，环境监测终端包括水浸检测终端、温湿度检测终端、烟感终端、手动报警装置、数据采集模块，水浸检测终端、温湿度检测终端、烟感终端、手动报警装置、数据采集模块都与边缘物联代理网关连接。

作为优选，用户负载包括智能照明、智能空调、智能窗帘。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型充分利用物联网设备，同时模拟真实电力设备将系统浓缩到一个实训系统上，并利用边缘物联代理网关采集电表与各种传感器数据，创建一个仿真实训系统，通过仿真实训系统采用模块化分体工位设计，学员可通过将不同的模块进行组合，来实现不同的功能，通过实验仿真设备可以方便、快速、准确地模拟电力设备的各种异常情况，减少实训中用到的真实实验设备，降低教学成本；本实用新型的电力综合实训系统具备智能化、现代化、人性化、信息化等优点，减少了教学及服务人员的负担，提高了教学实训效率，本实用新型的电力综合实训系统充分利用物联网设备，构建多媒体教学系统、仿真实训平台系统、数据展示系统，为学员的培训提供了全新的教学手段和模式，突破了物理区域的限制，扩展了新的“教学新空间”，同时实现了教学设备的集中管理、监控和评估，为提高教学效率、教学质量和教学管理提供了手段，本实用新型结构简单、成本低廉、体积相对小巧、方便安装，满足了快速建立电力综合实训系统的需求。

附图说明

图1为实施例1的系统框图；

图2为环境监测终端的模块连接图；

图3为用户负载的组成模块图；

图4实施例2的系统框图.

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

实施例1：

如图1所示，一种基于边缘物联代理网关的电力综合实训系统，包括变压器1、总进线开关2、若干个断路器3、若干个表后微断模块4、若干个用户负载5、若干个单相电表6、环境监测终端7、展示屏幕8、边缘物联代理网关9，变压器1连接总进线开关2，若干个断路器3都连接总进线开关2，每一个断路器3都配有连接一个单相电表6，每一个单相电表6都配有连接一个表后微断模块4，每一个表后微断模块4都配有连接一个用户负载5，若干个表后微断模块4、若干个单相电表6、环境监测终端7、展示屏幕8都与边缘物联代理网关9连接。环境监测终端7通过mesh网络与边缘物联代理网关9无线连接。若干个表后微断模块4、若干个单相电表6都通过rs485总线与边缘物联代理网关9连接，展示屏幕8通过hdmi视频线与边缘物联代理网关9连接。边缘物联代理网关9拥有多个有线通信接口与无线通信模块。

如图2所示，环境监测终端7包括水浸检测终端71、温湿度检测终端72、烟感终端73、手动报警装置74、数据采集模块75，水浸检测终端71、温湿度检测终端72、烟感终端73、手动报警装置74、数据采集模块75都与边缘物联代理网关9连接。

如图3所示，用户负载5包括智能照明51、智能空调52、智能窗帘53，智能照明51、智能空调52、智能窗帘53的电路通电状态受到表后微断模块4控制。

整个系统由220v市电进行系统供电，环境监测终端7属于无线设备，通过自身电池进行供电。

本实用新型的工作过程如下：变压器1将处理过后的处于合适电压的电送至总进线开关2，总进线开关2连接若干个断路器3，每一个断路器3都连接一个单相电表6，每一个单相电表6都连接一个表后微断模块4，每一个表后微断模块4都连接一个用户负载5。总进线开关2控制整个系统的开关，关闭后系统将不会工作，断路器3控制该断路器所在电路的开关，同时在线路电流发生突变时也会自己跳闸，保证系统的运行安全，单相电表6负责记录电表所在线路的用电量，表后微断模块4负责控制微断器所在线路的用户负载5的开关与否。模块化分体工位设计，学员可通过将不同的模块进行组合，来实现不同的功能。单相电表6所记录的用电量、电压、电流等数据将通过rs485总线发送给边缘物联代理网关9，同时边缘物联代理网关9将接收环境监测终端7所发送的环境监测数据，统一通过hdmi视频线将所有参数送至展示屏幕8进行展示，以供学员观看学习，感受数据的变化，是教学变得更加直观立体。环境监测终端7存在的意义是，在真实场景中，环境变化往往会影响电力设备的工作效率，如遇到大风暴雨浸水等情况时电力设备工作将会受到很大的影响，环境监测终端7在一定范围内模拟出真实环境的变化，让学员能够直观感受到环境对电力设备运行的影响，提高学习完整性。

本实用新型充分利用物联网设备，构建多媒体教学系统、仿真实训平台系统、数据展示系统，为技术人员的培训提供了全新的教学手段和模式，突破了物理区域的限制，扩展了新的“教学新空间”，同时实现了教学设备的集中管理、监控和评估，为提高教学效率、教学质量和教学管理提供了手段。通过实验仿真设备可以方便、快速、准确地模拟电力设备的各种异常情况，减少实训中用到的真实实验设备，降低教学成本同时提高学员的学习效果，更节省了去实地学习路程中所需的时间，一举多得。

本实用新型结构简单、成本低廉、体积相对小巧、方便安装，满足了快速建立电力综合实训系统的需求。

实施例2：

如图4所示，一种基于边缘物联代理网关的电力综合实训系统，包括变压器1、总进线开关2、三个断路器3、三个表后微断模块4、三个用户负载5、三个单相电表6、环境监测终端7、展示屏幕8、边缘物联代理网关9，变压器1连接总进线开关2，三个断路器3都连接总进线开关2，三个断路器3为第一个断路器、第二个断路器、第三个断路器，三个表后微断模块4为第一个表后微断模块、第二个表后微断模块、第三个表后微断模块，三个用户负载5为第一个用户负载、第二个用户负载、第三个用户负载，三个单相电表6为第一个单相电表、第二个单相电表、第三个单相电表，第一个断路器连接第一个单相电表，第二个断路器连接第二个单相电表，第三个断路器连接第三个单相电表，第一个单相电表连接第一个表后微断模块，第二个单相电表连接第二个表后微断模块，第三个单相电表连接第三个表后微断模块，第一个表后微断模块连接第一个用户负载，第二个表后微断模块连接第二个用户负载，第三个表后微断模块连接第三个用户负载，三个表后微断模块4、三个单相电表6、环境监测终端7、展示屏幕8都与边缘物联代理网关9连接。环境监测终端7通过mesh网络与边缘物联代理网关9无线连接。三个表后微断模块4、三个单相电表6都通过rs485总线与边缘物联代理网关9连接，展示屏幕8通过hdmi视频线与边缘物联代理网关9连接。

如图2所示，环境监测终端7包括水浸检测终端71、温湿度检测终端72、烟感终端73、手动报警装置74、数据采集模块75，水浸检测终端71、温湿度检测终端72、烟感终端73、手动报警装置74、数据采集模块75都与边缘物联代理网关9连接。

如图3所示，用户负载5包括智能照明51、智能空调52、智能窗帘53，智能照明51、智能空调52、智能窗帘53的电路通电状态受到表后微断模块4控制。

整个系统由220v市电进行系统供电，环境监测终端7属于无线设备，通过自身电池进行供电。

本实用新型的工作过程如下：变压器1将处理过后的处于合适电压的电送至总进线开关2，总进线开关2连接断路器3，断路器3连接单相电表6，单相电表6连接表后微断4，表后微断4连接各个用户负载5。总进线开关2控制整个系统的开关，关闭后系统将不会工作，断路器3控制该断路器所在电路的开关，同时在线路电流发生突变时也会自己跳闸，保证系统的运行安全，单相电表6负责记录电表所在线路的用电量，表后微断4负责控制微断器所在线路的用户负载5的开关与否。模块化分体工位设计，学员可通过将不同的模块进行组合，来实现不同的功能。单相电表6所记录的用电量、电压、电流等数据将通过rs485总线发送给边缘物联代理网关9，同时边缘物联代理网关9将接收环境监测终端7所发送的环境监测数据，统一通过hdmi视频线将所有参数送至展示屏幕8进行展示，以供学员观看学习，感受数据的变化，是教学变得更加直观立体。环境监测终端7存在的意义是，在真实场景中，环境变化往往会影响电力设备的工作效率，如遇到大风暴雨浸水等情况时电力设备工作将会受到很大的影响，环境监测终端7在一定范围内模拟出真实环境的变化，让学员能够直观感受到环境对电力设备运行的影响，提高学习完整性。

本实用新型充分利用物联网设备，构建多媒体教学系统、仿真实训平台系统、数据展示系统，为技术人员的培训提供了全新的教学手段和模式，突破了物理区域的限制，扩展了新的“教学新空间”，同时实现了教学设备的集中管理、监控和评估，为提高教学效率、教学质量和教学管理提供了手段。通过实验仿真设备可以方便、快速、准确地模拟电力设备的各种异常情况，减少实训中用到的真实实验设备，降低教学成本同时提高学员的学习效果，更节省了去实地学习路程中所需的时间，一举多得。

本实用新型终端结构简单、成本低廉、体积相对小巧、方便安装，满足了快速建立电力综合实训系统的需求。

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

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