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      宿舍安全用電智能控制器的制造方法

      文檔序號(hào):7362361閱讀:202來源:國(guó)知局
      宿舍安全用電智能控制器的制造方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型提供的宿舍安全用電智能控制器,包括內(nèi)部供電電源單元、電流采樣單元、電壓采樣單元、計(jì)量IC、MCU中央處理控制單元、負(fù)載識(shí)別IC和多個(gè)電力開關(guān)控制單元。MCU中央處理控制單元通過電流采樣單元、電壓采樣單元從電力進(jìn)線上采集電量的測(cè)量數(shù)據(jù),然后傳遞給負(fù)載識(shí)別IC進(jìn)行負(fù)載識(shí)別處理,同時(shí)傳遞給計(jì)量IC進(jìn)行電量計(jì)算處理,還通過總線接口接收外部開關(guān)控制,并通過電力開關(guān)控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)負(fù)載電路的開關(guān)管理。其優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:對(duì)電能計(jì)量、電力開關(guān)控制、通訊、智能負(fù)載識(shí)別限制做了高度集成處理,以模塊化標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)設(shè)計(jì),為宿舍管理提供了一種功能齊全、體積小、安裝維護(hù)靈活方便、使用操作簡(jiǎn)單的設(shè)備。
      【專利說明】宿舍安全用電智能控制器
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及控制裝置,特別涉及一種宿舍安全用電智能控制器。
      【背景技術(shù)】
      [0002]學(xué)生宿舍屬于人員密集場(chǎng)所,房間多,每間用電量不大,但用電設(shè)備種類多,管理要求復(fù)雜、用電危險(xiǎn)性大,電氣火災(zāi)易發(fā)。一般宿舍內(nèi)用電回路都有:照明、普通插座、電扇、空調(diào)、衛(wèi)生間等管理或安全回路。常使用的設(shè)備有:房間照明燈具,衛(wèi)生間照明燈具、衛(wèi)生間排氣通風(fēng)裝置,搖頭吊扇、分體空調(diào),電腦、手機(jī),電開水器、熱得快、電吹風(fēng)機(jī)、電磁爐等。
      [0003]目前,管理者通常有以下要求:
      [0004]1、定時(shí)開關(guān)燈及普通插座電源;
      [0005]2、不用空調(diào)和電扇的季節(jié)關(guān)掉空調(diào)和電扇的電源;
      [0006]3、需要用空調(diào)或電扇的季節(jié)在關(guān)掉照明和普通插座電源時(shí)需要留著空調(diào)電扇的電源;
      [0007]4、晚上用電管控后衛(wèi)生間照明轉(zhuǎn)入夜間模式;
      [0008]5、需要限制整個(gè)宿舍的用電總功率進(jìn)行管控;
      [0009]6、需要對(duì)電開水器、熱得快、電吹風(fēng)機(jī)、電磁爐等電熱設(shè)備進(jìn)行限制(禁止使用),同時(shí)不能影響空調(diào)、電腦等設(shè)備的正常使用;
      [0010]7、部分年齡段(未成年人)的學(xué)生入住需要限制對(duì)房間普通插座的使用,不允許使用房間普通插座電源;
      [0011]8、對(duì)電能進(jìn)行計(jì)量管理,每年給一定量的免費(fèi)電量,用完后花錢買電,現(xiàn)實(shí)預(yù)付費(fèi)管理或者遠(yuǎn)傳抄表管理;
      [0012]9、由于宿舍數(shù)量多,每間宿舍公共空間少,故需要管理模塊的體積盡量小,以增加樓房使用率;
      [0013]10、需要維修方便、安裝靈活、線纜用量少;
      [0014]11、需要具備通訊能力,實(shí)現(xiàn)管理中心集中管理;
      [0015]12、需要使用簡(jiǎn)單。
      [0016]現(xiàn)階段可以實(shí)現(xiàn)以上管理訴求的各種單一或某幾項(xiàng)復(fù)合技術(shù)存在的設(shè)備均有不同的存在,比如帶通訊預(yù)付費(fèi)計(jì)量電表,帶通訊的電力開閉模塊(如燈光控制模塊),簡(jiǎn)單的負(fù)載限制保護(hù)器模塊,集成度高的輪巡式電表等。但是,隨著原材料、人力成本的不斷增漲,使用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)以上管理需求時(shí)在電氣安裝設(shè)計(jì)、施工安裝、后期維修、前期投資、后期操作使用、建筑空間的投入上已經(jīng)沒有產(chǎn)品能有效的完整地解決以上矛盾關(guān)系了,對(duì)于這些設(shè)備的統(tǒng)一管理和維護(hù)變得越來越棘手,新型的高度集成、高度智能化的安全用電智能計(jì)量管理控制器目前尚未有見。
      實(shí)用新型內(nèi)容
      [0017]本實(shí)用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種高度集成以下功能:電能計(jì)量、電力開關(guān)控制、通訊、智能負(fù)載識(shí)別限制、LED顯示技術(shù)、動(dòng)態(tài)總功率保護(hù),以模塊化標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)設(shè)計(jì),達(dá)到為宿舍管理提供功能齊全、體積小、安裝維護(hù)靈活方便、使用操作簡(jiǎn)單的安全用電智能計(jì)量管理控制器。
      [0018]為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供的宿舍安全用電智能控制器,包括與電力進(jìn)線分別相連的內(nèi)部供電電源單元、電流采樣單元、電壓采樣單元和計(jì)量1C,還包括MCU中央處理控制單元、負(fù)載識(shí)別IC和多個(gè)電力開關(guān)控制單元,所述電流采樣單元分別與所述計(jì)量IC和負(fù)載識(shí)別IC相連,所述電壓采樣單元分別與所述計(jì)量IC和負(fù)載識(shí)別IC相連,所述內(nèi)部供電電源單元、計(jì)量1C、負(fù)載識(shí)別IC和各電力開關(guān)控制單元分別與所述MCU中央處理控制單元相連,所述MCU中央處理控制單元通過所述電流采樣單元、電壓采樣單元從電力進(jìn)線上采集電量的測(cè)量數(shù)據(jù),然后傳遞給所述負(fù)載識(shí)別IC進(jìn)行負(fù)載識(shí)別處理,同時(shí)傳遞給所述計(jì)量IC進(jìn)行電量計(jì)算處理;所述MCU中央處理控制單元還通過總線接口接收外部開關(guān)控制,并通過所述電力開關(guān)控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)負(fù)載電路的開關(guān)管理。
      [0019]本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器,其中所述電力開關(guān)控制單元包括IO控制1C、多個(gè)大功率磁保持電力繼電器和電力接線端子,所述大功率磁保持電力繼電器二次側(cè)通過所述IO控制IC與所述MCU中央處理控制單元相連,所述大功率磁保持電力繼電器一次側(cè)與所述電力接線端子相連接,所述MCU中央處理控制單元通過所述電力接線端子實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)負(fù)載電路的開關(guān)控制。
      [0020]本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器,其中所述MCU中央處理控制單元總線接口至少分別連接有通訊接口、脈沖接口和IO輸入接口,所述MCU中央處理控制單元經(jīng)所述通訊接口與宿舍管理控制中心主機(jī)相連,通過所述脈沖接口與計(jì)量脈沖儀表相連,通過所述IO輸入接口與外部手動(dòng)控制裝置相連。
      [0021]本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器,其中所述MCU中央處理控制單元總線接口還至少設(shè)有IXD顯示接口、LED指示燈接口和FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口。
      [0022]本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器,包括外殼,所述外殼前部設(shè)有LCD顯示器、LED顯示燈和計(jì)量脈沖指示燈,所述通訊接口位于外殼上部,所述電力接線端子位于外殼下部,所述外殼后部設(shè)有35暈米標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌。
      [0023]本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:由于采用對(duì)電能計(jì)量、電力開關(guān)控制、通訊、智能負(fù)載識(shí)別限制的高度集成處理,以模塊化標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)設(shè)計(jì),為宿舍管理提供了一種功能齊全、體積小、安裝維護(hù)靈活方便、使用操作簡(jiǎn)單的設(shè)備。
      [0024]下面將結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0025]圖1是本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器的外形圖;
      [0026]圖2是本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器的原理方框圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0027]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器的實(shí)施例。
      [0028]參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器的外殼I前部設(shè)有IXD顯示器3、LED顯示燈4、計(jì)量脈沖指示燈5,外殼I上部設(shè)有通訊接口 412,外殼I下部設(shè)有電力接線端子415,外殼I后部設(shè)有35暈米標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌2。
      [0029]參照?qǐng)D2,本實(shí)用新型提供的宿舍安全用電智能控制器,包括與電力進(jìn)線分別相連的內(nèi)部供電電源單元401、電流采樣單元402、電壓采樣單元403以及計(jì)量IC404、負(fù)載識(shí)別IC405、MCU中央處理控制單元408和多個(gè)電力開關(guān)控制單元。其中,電力開關(guān)控制單元包括IO控制IC406、多個(gè)大功率磁保持電力繼電器407和電力接線端子415。
      [0030]電流采樣單元402分別與計(jì)量IC404和負(fù)載識(shí)別IC405相連,電壓采樣單元403分別與計(jì)量IC404和負(fù)載識(shí)別IC405相連,內(nèi)部供電電源單元401、計(jì)量IC404、負(fù)載識(shí)別IC405和各電力開關(guān)控制單元分別與MCU中央處理控制單元408相連。
      [0031]大功率磁保持電力繼電器407 二次側(cè)通過IO控制IC406與MCU中央處理控制單元408相連,大功率磁保持電力繼電器407 —次側(cè)與電力接線端子415相連接。
      [0032]內(nèi)部供電電源單元401獲得電源并轉(zhuǎn)換提供給各個(gè)單元需要的低壓直流工作電源。
      [0033]電流采樣單元402、電壓采樣單元403通過傳感器與從電力進(jìn)線上采集獲取電壓、電流、頻率、功率因數(shù)等參數(shù),并進(jìn)行信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。
      [0034]計(jì)量IC404進(jìn)行電量計(jì)算處理,負(fù)載識(shí)別IC405進(jìn)行信息傳遞和邏輯處理,在提取電壓、電流信號(hào)后,通過對(duì)比電路和程序?qū)崿F(xiàn)負(fù)載總類的判定,并對(duì)限制類負(fù)載發(fā)出限制指令。
      [0035]MCU中央處理控制單元408總線接口至少分別連接有通訊接口 412、脈沖接口 413和IO輸入接口 414,還至少設(shè)有IXD顯示接口 409、LED指示燈接口 410和FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口 411。MCU中央處理控制單元408經(jīng)通訊接口 412與宿舍管理控制中心主機(jī)相連,通過脈沖接口 413與計(jì)量脈沖儀表相連,通過IO輸入接口 414與外部手動(dòng)控制裝置相連。
      [0036]脈沖通訊接口 413提供計(jì)量脈沖接口供脈沖讀數(shù)使用,IO輸入接口 414可直接接受外部開關(guān)控制,是除總線通訊外的備用外部通訊接口,實(shí)現(xiàn)特定外部IO輸入控制。
      [0037]MCU中央處理控制單元408通過電流采樣單元402、電壓采樣單元403從電力進(jìn)線上采集電量的測(cè)量數(shù)據(jù),然后傳遞給負(fù)載識(shí)別IC405進(jìn)行負(fù)載識(shí)別處理,同時(shí)傳遞給計(jì)量IC404進(jìn)行電量計(jì)算處理。MCU中央處理控制單元408還通過總線接口接收外部開關(guān)控制,并對(duì)電力開關(guān)控制單兀的IO控制IW06及大功率磁保持電力繼電器407發(fā)出控制指令,通過電力接線端子415對(duì)一次側(cè)電路的輸入、輸出的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)負(fù)載電路的開關(guān)管理。
      [0038]使用本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器,宿舍管理控制中心控制主機(jī)可通過通訊接口 412與宿舍安全用電智能計(jì)量管理控制器通信,發(fā)出監(jiān)測(cè)指令、采集電使能狀態(tài)或控制各個(gè)用電回路的開關(guān)狀態(tài),同時(shí),宿舍安全用電智能計(jì)量管理控制器通過電力接線端子415對(duì)宿舍用電配電控制箱內(nèi)的各個(gè)末端用電設(shè)備進(jìn)行電力分配及用電管理。
      [0039]同時(shí),IXD顯示接口 409連接段式液晶屏,實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的顯示和進(jìn)行地址等參數(shù)的設(shè)置等。MCU中央處理控制單元408還通過通訊接口 412上報(bào)報(bào)警信息,通過LED指示燈接口 410發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警信號(hào)。
      [0040]在本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器中,MCU中央處理控制單元408成為宿舍用電計(jì)量智能管理控制器的控制中樞,分別實(shí)現(xiàn)計(jì)量、控制、系統(tǒng)安全保護(hù)、通訊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等功能,是數(shù)據(jù)交換、儲(chǔ)存、邏輯控制和顯示的指揮中心。[0041]本實(shí)用新型宿舍安全用電智能控制器的效果是:
      [0042]I)電子電路集成度高,實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用,同時(shí)優(yōu)化和提高了負(fù)載識(shí)別系統(tǒng)功倉(cāng)泛;
      [0043]2)管理控制回路路數(shù)多(2?4路可選),大大豐富了學(xué)校對(duì)于管理多樣化的組織需求;
      [0044]3)體積小,大大減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝空間,提高了建筑空間的利用率;
      [0045]4)模塊化設(shè)計(jì),一戶(室)一只,減少故障影響面,大大提高了電氣設(shè)計(jì)、施工安裝調(diào)試的效率,減小了維修的工作量;就如同人類對(duì)傻瓜相機(jī)的使用,通過高度的技術(shù)設(shè)計(jì)使得電氣設(shè)計(jì)運(yùn)用靈活簡(jiǎn)潔,安裝方便,維修簡(jiǎn)單;
      [0046]5)更換式維修,使業(yè)主普通電工便可更換維修;
      [0047]6)RS485通訊與IO輸入通訊并存互為備用,大大提高了控制的可靠性和簡(jiǎn)易性;
      [0048]7)通訊方式為總線、手拉手的方式,大大節(jié)約了通訊線纜;
      [0049]8)可分散安裝,也可集中安裝,安裝靈活多樣,對(duì)電力電纜做到最節(jié)約;
      [0050]9)采用高壽命的磁保持繼電器等低功耗設(shè)計(jì)方案、讓自身能耗和發(fā)熱做到最?。?br> [0051]10)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功率保護(hù),避免總功率限制一成不變,與負(fù)載識(shí)別功能有機(jī)互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)大的安全保護(hù);現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)以上多路復(fù)雜管理功能時(shí)需要使用多個(gè)設(shè)備組合方能實(shí)現(xiàn),各個(gè)設(shè)備都需要有自己的傳感器單元、變送器單元,內(nèi)部供電單元,通訊單元,MCU中央處理控制單元,接口單元和外殼,且往往不是一個(gè)廠家的產(chǎn)品,很難實(shí)現(xiàn)通訊互通需要大量的系統(tǒng)集成,線路連接,需要大量的安裝空間,大量的協(xié)議轉(zhuǎn)換,調(diào)試維修復(fù)雜;其自身能耗高,用材多,發(fā)熱大,安裝調(diào)試工作量大,維修故障點(diǎn)多,往往需要專業(yè)工程師現(xiàn)場(chǎng)維修,安裝不靈活,占用建筑空間大;本實(shí)用新型有機(jī)的解決了以上問題。
      [0052]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下,本領(lǐng)域普通人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn),均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容,已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
      【權(quán)利要求】
      1.一種宿舍安全用電智能控制器,包括與電力進(jìn)線分別相連的內(nèi)部供電電源單元(401)、電流采樣單元(402)、電壓采樣單元(403)和計(jì)量IC(404),其特征在于:還包括MCU中央處理控制單元(408)、負(fù)載識(shí)別IC(405)和多個(gè)電力開關(guān)控制單元,所述電流采樣單元(402)分別與所述計(jì)量IC(404)和負(fù)載識(shí)別IC(405)相連,所述電壓采樣單元(403)分別與所述計(jì)量IC(404)和負(fù)載識(shí)別IC(405)相連,所述內(nèi)部供電電源單元(401)、計(jì)量IC(404)、負(fù)載識(shí)別IC(405)和各電力開關(guān)控制單元分別與所述MCU中央處理控制單元(408)相連,所述MCU中央處理控制單元(408)通過所述電流采樣單元(402)、電壓采樣單元(403)從電力進(jìn)線上采集電量的測(cè)量數(shù)據(jù),然后傳遞給所述負(fù)載識(shí)別IC(405)進(jìn)行負(fù)載識(shí)別處理,同時(shí)傳遞給所述計(jì)量IC(404)進(jìn)行電量計(jì)算處理;所述MCU中央處理控制單元(408)還通過總線接口接收外部開關(guān)控制,并通過所述電力開關(guān)控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)負(fù)載電路的開關(guān)管理。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的宿舍安全用電智能控制器,其特征在于:其中所述電力開關(guān)控制單元包括IO控制IC(406)、多個(gè)大功率磁保持電力繼電器(407)和電力接線端子(415),所述大功率磁保持電力繼電器(407) 二次側(cè)通過所述IO控制IC(406)與所述MCU中央處理控制單元(408)相連,所述大功率磁保持電力繼電器(407) —次側(cè)與所述電力接線端子(415)相連接,所述MCU中央處理控制單元(408)通過所述電力接線端子(415)實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)負(fù)載電路的開關(guān)控制。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的宿舍安全用電智能控制器,其特征在于:其中所述MCU中央處理控制單元(408)總線接口至少分別連接有通訊接口(412)、脈沖接口(413)和IO輸入接口(414),所述MCU中央處理控制單元(408)經(jīng)所述通訊接口(412)與宿舍管理控制中心主機(jī)相連,通過所述脈沖接口(413)與計(jì)量脈沖儀表相連,通過所述IO輸入接口(414)與外部手動(dòng)控制裝置相連。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的宿舍安全用電智能控制器,其特征在于:其中所述MCU中央處理控制單元(408)總線接口還至少設(shè)有IXD顯示接口(409)、LED指示燈接口(410)和FLASH數(shù)據(jù)存儲(chǔ)接口(411)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的宿舍安全用電智能控制器,其特征在于:還包括外殼⑴,所述外殼(I)前部設(shè)有LCD顯示器(3)、LED顯示燈(4)和計(jì)量脈沖指示燈(5),所述通訊接口(412)位于所述外殼⑴上部,所述電力接線端子(415)位于所述外殼⑴下部,所述外殼(I)后部設(shè)有35毫米標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌(2)。
      【文檔編號(hào)】H02J13/00GK203377678SQ201320286851
      【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月23日
      【發(fā)明者】李吉玉, 武若可 申請(qǐng)人:李吉玉, 武若可
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