本发明涉及物联网领域，特别涉及一种物联网云平台。
背景技术：
随着计算机应用的发展，ups的作用越来越重要，ups最重要的功能就是给计算机提供连续不间断得到高质量电力。为满足不同用户及不同使用条件的要求，ups本身的硬件主结构上已发展出各种形式，性能也各有差异。然而人们越来越认识到，为使ups充分发挥功能，提高其对突发事件的处理能力，必须对ups进行管理和维护，而实现ups的监控乃至网络化的管理则是其重要手段。国内外主要品牌ups厂家均致力于ups监控技术及网络化的研究。采用物联网云平台可以对ups进行监控，图1为传统技术中ups电源中充电部分的电路原理图，从图1中可以看出，传统ups电源的充电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统ups电源的充电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的物联网云平台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种物联网云平台，包括检测模块、主处理器、ups电源、无线通讯模块、云端、后台服务器和云平台app，所述监测模块与所述主处理器连接，所述ups电源与所述主处理器连接，所述主处理器通过所述无线通讯模块与所述云端连接，所述云端与所述后台服务器连接，所述主处理器通过所述无线通讯模块与所述云平台app连接；所述ups电源包括充电器、电池和逆变器，电压输入端分别与所述充电器的一端和逆变器的一端连接，所述充电器的另一端与所述电池的正极连接，所述电池的负极与所述逆变器连接，所述逆变器还连接负载；
所述充电器包括电压输入端、第一电容、方波发生器、第一mos管、第一二极管、第一电阻、第一三极管、第二电阻、第四二极管、第二三极管、第二二极管、变压器、第三二极管、第三电阻和第二电容，所述电压输入端的一端分别与所述第一电容的一端、方波发生器的一端、第一mos管的漏极和第一二极管的阳极连接，所述方波发生器的另一端与所述第一mos管的栅极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电阻的一端、第四二极管的阳极和变压器的初级线圈的一端连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第四二极管的阴极和变压器的初级线圈的另一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二三极管的基极、第二电阻的一端和第一三极管的集电极连接，所述第二电阻的另一端与所述变压器的反馈线圈的一端连接，所述第一三极管的基极与所述第二二极管的阳极连接，所述变压器的次级线圈的一端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第三电阻的一端、第二二极管的阴极、第二电容的一端和电池的一端连接，所述电压输入端的另一端、第一电容的另一端、第一mos管的源极、第一三极管的发射极、变压器的反馈线圈的另一端、变压器的次级线圈的另一端、第三电阻的另一端、第二电容的另一端和电池的另一端均连接。
在本发明所述的物联网云平台中，所述第四二极管的型号为e-562。
在本发明所述的物联网云平台中，所述充电器还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一电容的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接。
在本发明所述的物联网云平台中，所述第四电阻的阻值为36kω。
在本发明所述的物联网云平台中，所述第一mos管为n沟道mos管。
在本发明所述的物联网云平台中，所述第一三极管为npn型三极管。
在本发明所述的物联网云平台中，所述第二三极管为npn型三极管。
在本发明所述的物联网云平台中，所述无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合。
实施本发明的物联网云平台，具有以下有益效果：由于设有检测模块、主处理器、ups电源、无线通讯模块、云端、后台服务器和云平台app，充电器包括电压输入端、第一电容、方波发生器、第一mos管、第一二极管、第一电阻、第一三极管、第二电阻、第四二极管、第二三极管、第二二极管、变压器、第三二极管、第三电阻和第二电容，该充电器与传统ups电源的充电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第四二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统技术中ups电源中充电部分的电路原理图；
图2为本发明物联网云平台一个实施例中的结构示意图；
图3为所述实施例中ups电源的运行状态示意图；
图4为所述实施例中充电器的电路原理图。
具体实施方式
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。
在本发明物联网云平台实施例中，该物联网云平台的结构示意图如图2所示。图2中，该物联网云平台包括检测模块1、主处理器2、ups电源3、无线通讯模块4、云端5、后台服务器6和云平台app7，监测模块1与主处理器2连接，ups电源3与主处理器2连接，主处理器2通过无线通讯模块4与云端5连接，云端5与后台服务器6连接，主处理器2通过无线通讯模块4与云平台app7连接。云平台app7安装在移动终端上，该移动终端可以是手机或平板电脑等。
无线通讯模块4将监测信号传输给云端5，云端数据直通后台服务器6进行存储和分析运算，后台服务器6将监测数据值发送给云平台app7进行显示，另外，主处理器2也可以将监测数据值通过无线通讯模块4同时传输至负责人的移动终端的云平台app7上。换言之，通过云平台app7可以对ups电源3进行实时监控。
本实施例中，无线通讯模块4为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用lora模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。采用5g通讯方式可以达到高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
检测模块1包括漏电互感器和温度传感器，监测漏电情况以及温度值，主处理器2自带报警模块，报警模块采用蜂鸣器和指示灯。运行异常或接近异常(如漏电和温度超标)会通过以上路径直接发送到云平台app7进行显示，同时也直接通过短信、微信等手段通知当地安全监控负责人赶赴现场处理，主处理器2有蜂鸣器和指示灯提告异常。
另外，主处理器2在电气运行刚刚接近临界区时就提告，最早时间预警消防隐患。负责人的移动终端有云平台app7显示现场用电具体数据，可以现场处理并消除报警。
图3为本实施例中ups电源的运行状态示意图，图3中，该ups电源3包括充电器、电池和逆变器，电压输入端分别与充电器的一端和逆变器的一端连接，充电器的另一端与电池的正极连接，电池的负极与逆变器连接，逆变器还连接负载。
图4为本实施例中充电器的电路原理图，图4中，该充电器包括电压输入端vin、第一电容c1、方波发生器pw、第一mos管m1、第一二极管d1、第一电阻r1、第一三极管q1、第二电阻r2、第四二极管d4、第二三极管q2、第二二极管d2、变压器t、第三二极管d3、第三电阻r3和第二电容c2，其中呢，电压输入端vin的一端分别与第一电容c1的一端、方波发生器pw的一端、第一mos管m1的漏极和第一二极管d1的阳极连接，方波发生器pw的另一端与第一mos管m1的栅极连接，第一二极管d1的阴极分别与第一电阻r1的一端、第四二极管d4的阳极和变压器t的初级线圈的一端连接，第二三极管q2的集电极分别与第四二极管d4的阴极和变压器t的初级线圈的另一端连接，第一电阻r1的另一端分别与第二三极管q2的基极、第二电阻r2的一端和第一三极管q1的集电极连接，第二电阻r2的另一端与变压器t的反馈线圈的一端连接，第一三极管q1的基极与第二二极管d2的阳极连接，变压器t的次级线圈的一端与第三二极管d3的阳极连接，第三二极管d3的阴极分别与第三电阻r3的一端、第二二极管d2的阴极、第二电容c2的一端和电池bat的一端连接，电压输入端vin的另一端、第一电容c1的另一端、第一mos管m1的源极、第一三极管q1的发射极、变压器t的反馈线圈的另一端、变压器t的次级线圈的另一端、第三电阻r3的另一端、第二电容c2的另一端和电池bat的另一端均连接。
该充电器与图1中传统ups电源的充电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第四二极管d4为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第四二极管d4所在支路的电流较大时，通过该第四二极管d4可以降低第四二极管d4所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第四二极管d4的型号为e-562，当然，在实际应用中，第四二极管d4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。
电压输入端vin向第一电容c1充电，第一电容c1的电压持续上升，在第一二极管d1的输出端，无损耗的理想状态下，可以得到输出电压vo＝vin/(1-d)，其中，vin为电压输入端输入的电压，d为方波发生器pw输出到第一mos管m1的栅极的方波占空比。
当第一二极管d1的输出电压大于第二三极管q2的阈值电压，第二三极管q2导通后，变压器t的初级线圈中流过的集电极电流ic在变压器t的初级线圈中线性增长，使反馈线圈产生上正下负的感应电压，使第二三极管q2得到基极为正，发射极为负的正反馈电压，此电压经第二电阻r2所在支路向第二三极管q2注入基极电流使第二三极管q2的集电极电流进一步增大，正反馈产生雪崩过程，使第二三极管q2饱和导通。在第二三极管q2饱和导通期间，变压器t通过初级线圈储存磁能。
当第二三极管q2进入放大状态后，其集电极电流由放大状态前的最大值下降，在反馈线圈产生上负下正的感应电压，使第二三极管q2的基极电流减小，其集电极电流随之减小，正反馈状态反向翻转，再一次出现雪崩过程，第二三极管q2迅速截止。
第二三极管q2截止后，变压器t储存的能量从初级线圈提供给负载，次级线圈产生的下负上正的电压经第三二极管d3整流滤波后，在第二电容c2上得到直流电压给电池bat充电。
第二二极管d2和第一三极管q1等组成限压电路，以保护电池bat不被过充电，在电池bat的充电过程中，电池电压逐渐上升，当充电电压大于设定值时，第二二极管d2开始导通，使第一三极管q1导通，第一三极管q1的分流作用减小了第二三极管q2的基极电流，从而减小了第二三极管q2的集电极电流ic，达到了限制输出电压的作用，这时电路停止了对电池的大电流充电，用小电流将电池的电压维持在设定值。
本实施例中，第一mos管m1为n沟道mos管，第一三极管q1为npn型三极管，第二三极管q2为npn型三极管。当然，在实际应用中，第一mos管m1也可以为p沟道mos管，第一三极管q1和第二三极管q2也可以均为pnp型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。
本实施例中，该充电器还包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端与第一电容c1的一端连接，第四电阻r4的另一端与第一二极管d1的阳极连接。第四电阻r4为限流电阻，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第四电阻r4所在支路的电流较大时，通过该第四电阻r4可以降低第四电阻r4所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电阻r4的阻值为36kω。当然，在实际应用中，第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。
总之，本实施例中，该充电器与传统ups电源的充电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该充电器中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种物联网云平台，其特征在于，包括检测模块、主处理器、ups电源、无线通讯模块、云端、后台服务器和云平台app，所述监测模块与所述主处理器连接，所述ups电源与所述主处理器连接，所述主处理器通过所述无线通讯模块与所述云端连接，所述云端与所述后台服务器连接，所述主处理器通过所述无线通讯模块与所述云平台app连接；所述ups电源包括充电器、电池和逆变器，电压输入端分别与所述充电器的一端和逆变器的一端连接，所述充电器的另一端与所述电池的正极连接，所述电池的负极与所述逆变器连接，所述逆变器还连接负载；
所述充电器包括电压输入端、第一电容、方波发生器、第一mos管、第一二极管、第一电阻、第一三极管、第二电阻、第四二极管、第二三极管、第二二极管、变压器、第三二极管、第三电阻和第二电容，所述电压输入端的一端分别与所述第一电容的一端、方波发生器的一端、第一mos管的漏极和第一二极管的阳极连接，所述方波发生器的另一端与所述第一mos管的栅极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电阻的一端、第四二极管的阳极和变压器的初级线圈的一端连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第四二极管的阴极和变压器的初级线圈的另一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第二三极管的基极、第二电阻的一端和第一三极管的集电极连接，所述第二电阻的另一端与所述变压器的反馈线圈的一端连接，所述第一三极管的基极与所述第二二极管的阳极连接，所述变压器的次级线圈的一端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第三电阻的一端、第二二极管的阴极、第二电容的一端和电池的一端连接，所述电压输入端的另一端、第一电容的另一端、第一mos管的源极、第一三极管的发射极、变压器的反馈线圈的另一端、变压器的次级线圈的另一端、第三电阻的另一端、第二电容的另一端和电池的另一端均连接。
2.根据权利要求1所述的物联网云平台，其特征在于，所述第四二极管的型号为e-562。
3.根据权利要求2所述的物联网云平台，其特征在于，所述充电器还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一电容的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接。
4.根据权利要求3所述的物联网云平台，其特征在于，所述第四电阻的阻值为36kω。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的物联网云平台，其特征在于，所述第一mos管为n沟道mos管。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的物联网云平台，其特征在于，所述第一三极管为npn型三极管。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的物联网云平台，其特征在于，所述第二三极管为npn型三极管。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的物联网云平台，其特征在于，所述无线通讯模块为5g通讯模块、4g通讯模块、蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块和lora模块中任意一种或任意几种的组合。
技术总结