[0006] 有鉴于此，确有必要提供一种基于物联网的智能电气火灾监控系统，通过集成设计多种联网接口从而满足各种应用场合电气火灾监控产品的联网控制，利用无线通信、互联网、大数据等技术，可以全天候地监控被保护线路参数，智能预测所监控参数的变化趋势，超前分析预测电气火灾发生的风险，准确发出报警信号，从而降低电气火灾发生的风险，减少电气火灾对人民生命财产的威胁。。
[0007] 为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：
[0008] 基于物联网的智能电气火灾监控系统，至少包括电气火灾探测器、电气火灾监控设备、监控云平台以及移动端，其中，
[0009] 所述电气火灾探测器设置在监控现场并接入远程监控云平台，用于检测被保护线路中的剩余电流、温度、电流、电压、功率信息并将信息上传至监控云平台；
[0010] 所述监控云平台采用微服务架构实现分布式连接网络，用于接收并存储每个电气火灾探测器上传的数据信息并进行数据分析处理以实现电气火灾预警；
[0011] 所述移动端用于远程接入监控云平台，用于查询并获取相关的数据信息；
[0012] 所述电气火灾探测器至少包括独立式电气火灾探测器和非独立式电气火灾探测器，所述电气火灾探测器通过GPRS/NB-IOT/2G/3G/4G/LTE eMTC或5G直接接入网络与监控云平台通信，或者通过LoRa/Ziggbee/WIFI/SigFox接入网关实现组网并通过网关接入网络与监控云平台通信；所述非独立式电气火灾探测器通过LoRa/Ziggbee/WIFI/SigFox接入电气火灾监控设备实现组网，再通过所述电气火灾监控设备接入网络与监控云平台通信；
[0013] 所述电气火灾探测器设置RN8209D采集电路，所述RN8209D采集电路与交流输入端和剩余电流互感器输出端相连接，用于检测剩余电流、电流、电压、功率信息。
[0014] 作为进一步改进方案，所述电气火灾探测器采用A9G模块作为控制器。
[0015] 作为进一步改进方案，所述监控云平台采用MQTT、CoAP、WebSockes、REST/HTTP、XMPP、SoAP、DDS、AMQP、JMS中的一种或多种。
[0016] 作为进一步改进方案，所述移动端采用PC、平板、智能手机或智能穿戴设备。
[0017] 作为进一步改进方案，所述监控云平台搭建Web端以用于显示电气火灾探测器上传的最新数据信息和历史数据信息，数据信息至少包括位置、设备ID、数据上报频率、最新上报数据时间、使用的协议信息。
[0018] 作为进一步改进方案，所述监控云平台对监测到的数据进行处理和分析并对未来数据变化趋势进行预测以预先通知用户提前做好处理准备；同时在超过阈值时通过短信、邮件或电话方式通知用户报警信息。
[0019] 优选地，对未来数据变化趋势进行精准预测，评估报警风险，准确报警；
[0020] 优选地，使用分布式架构，具备高稳定性、支持高并发、可扩展。
[0021] 优选地，支持主流的物联网通信协议，为MQTT、CoAP、WebSockes、REST/HTTP、XMPP、SoAP、DDS、AMQP、JMS中的一种或多种。
[0022] 优选地，支持多样化的数据呈现方式，用户可以在PC浏览器或者移动端上对监控到最新数据和历史数据一目了然；
[0023] 优选地，支持多种报警方式，可通过短信、邮件、电话等方式通知用户报警信息；
[0024] 优选地，对监测到的数据进行处理和分析，超过阈值时及时报警。
[0025] 优选地，可以远程设置规范允许的参数；
[0026] 优选地，具备用户管理功能。
[0027] 移动端APP:在主流的移动终端如智能手机、平板以及智能穿戴设备等上开发应用程序。实现用户可以随时随地查看监控数据信息的功能；可以远程设置设备相关参数的功能。
[0028] 根据上述的面向物联网的智能电气火灾监控系统，提出一种设计方法，该方法具体如下：
[0029] 电气火灾探测器:设计多传感器独立式电气火灾探测器，可以检测被保护线路中的剩余电流、温度、电流、电压、功率信息，采用GPRS的通信方式。探测器由RN8209D采集电路、温度采集、A9G、按键、显示、控制信号输出、声光报警信号、SD卡存储、电源模块组成。A9G读取采集到参数，判断是否超出用户设置阈值，如超出则进行声光报警和控制信号输出，将采集到信息保存到SD卡中，以供查询，并定时上报到电气火灾监控平台。
[0030] 所述RN8209D采集电路用于采集剩余电流、电流、电压信息；
[0031] 所述温度采集模块用于采集温度信息；
[0032] 所述A9G模块作为探测器的控制器和通信模块；
[0033] 所述按键用于用户和探测交互的输入支持；
[0034] 所述显示模块用于显示设备采集到的信息；
[0035] 所述控制信号输出模块用于消防联动控制信号；
[0036] 所述声光报警信号模块用于当采集到的信号超出用户设定的阈值时，发出声光报警信号；
[0037] 所述SD卡存储用于存储设备采集到的信息；
[0038] 所述电源模块用于给探测器供电；
[0039] 优选地，本方法在设计方法中涉及一种低成本的电气火灾探测器控制器硬件选型A9G GPRS模组，该模组同时作为探测器的控制器和通信模块，无需传统设计所需要的MCU，从硬件上节省了成本；
[0040] 优选地，本方法在设计方法中涉及一种简单信息采集的硬件选型，采用RN8209D芯片采集剩余电流、电流、电压信息，较与传统的采集方式，大大简化剩余电流采集的难度，提高了采样准确性，同时，扩展了采集参数，可用于其他智慧用电场合的集成开发。
[0041] 优选地，所述探测器RN8209D采集电路中剩余电流采集接入电路，剩余电流互感器两输出端子分别连接HE1的两端子，HE1的2号端子接地，控制器第一控制IO连接电阻R11，进一步连接到三极管Q2的基极，电阻R10一端连接电源2V8，另一端连接三极管Q2的集电极，控制器第二控制IO连接三极管Q2的集电极；三极管Q2的发射极串联电阻R13，进一步接入RN8209D的V1P端口，RN8209D的V1N端口接地；R15一端连接V1P端口，另一端接地；电容C7并联在电阻R15两端。此电路可检测互感器连接状况和滤波。控制器第一控制IO为高电平时，三极管Q2导通，控制器第二控制IO检测输入电平，若为高，则互感器未接入，反之，则接入。电容C7和电阻R13构成无源低通滤波电路，滤除剩余电流信号中的杂波，使剩余电流的采样值更加精确。
[0042] 优选地，所述探测器RN8209D采集电路中电流的采集接入电路，220V/50Hz的市电火线(L)由HE2的1端子进入，从HE2的2端子出；HE2的1端子串联R1接入RN8209D的V2P端口，HE2的2端子串联R8接入RN8209D的V2N端口；电阻RC并联在V2P端口和V2N之间；R2串联R5、电容C1串联C2进一步并联在V2P和V2N之间，R2和R5，C1和C2公共连接点接地。此电路构成抗混叠滤波电路，增加电流的采样精度。
[0043] 优选的，所述探测器RN8209D采集电路中与A9G的通信电路，RN8209D的RX/RST_N端口接电容C1_2的一端，进一步，C1_2的另一端接地；电阻R45的一端连接RN8209D的RX/RST_N端口，另一端连接控制器TX端口；RN8209D的TX端口连接电阻R44一端，进一步，R44另一端连接控制器RX端口，C1_1的一端接控制器RN_TX端口，另一端接地。此电路构成无源低通滤波电路，提高串口通信的抗干扰能力。
[0044] 优选地，本探测器支持MQTT、CoAP、HTTP协议，同时，对数据使用SSL加密，保证数据安全，实现直接与电气火灾监控平台通信。
[0045] 优选地，本方法探测器包括低功耗报警输出控制电路。J1为接线端子，联动控制电压由J1的2端子接入，由J1的1端子引出到断路路器等联动设备。K1为继电器，继电器的动触点与J1的1端子相连，继电器的常开触点与J1的2端子相连，继电器线圈端子的一端接入电源VUSB，另一端接三极管Q3的集电极；二极管D的阴极与电源VUSB相连，阳极连接三级管Q3的集电极；发光二级管和电阻R12串联后，连接在电源VUSB和Q3集电极之间；控制器第三控制IO接在电阻R20的一端，电容C8并在R20的两端，然后R20的另一端连接电阻R17，接入三极管Q3的基极；电阻R19并在三级管Q3的基极和发射集之间；三极管Q3的发射级接地，此电路可降低继电器闭合保持时的功耗。
[0046] 优选地，在电气火灾监控平台上本方法采用微服务架构，实现分布式，具有良好的扩展性。
[0047] 优选地，本方法的电气火灾监控平台，可以对数据分析预测，提供提前预警服务。
[0048] 优选地，本方法的电气火灾监控平台，支持多种报警方式，如果相应参数超过阈值，则通过短信、邮件的形式通知用户报警信息
[0049] 优选地，本方法的电气火灾监控平台，搭建了MQTT、CoAP、HTTP服务器，支持MQTT、CoAP、HTTP协议。
[0050] 优选地，本方法的电气火灾监控平台的Web端可以显示设备上传的最新数据信息、历史数据信息以及设备的详细信息包括位置、设备ID、数据上报频率、最新上报数据时间、使用的协议信息，其他功能在具体实现中进一步说明。
[0051] 移动端：基于Android开发了移动端APP，实现与电气火灾监控平台支持的Web端相似的功能。
[0052] 与现有技术相比较，通过集成设计多种联网接口从而满足各种应用场合电气火灾监控产品的联网控制，利用无线通信、互联网、大数据等技术，可以全天候地监控被保护线路参数，智能预测所监控参数的变化趋势，超前分析预测电气火灾发生的风险，准确发出报警信号，从而降低电气火灾发生的风险，减少电气火灾对人民生命财产的威胁。
