一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型安全用電監(jiān)控技術領域，具體講是一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]大中院校學生宿舍用電安全一直是社會所關注的重點問題，特別是近幾年來，由于在寢室使用大功率電器而引發(fā)重大安全事故頻頻發(fā)生，使該問題成為不容忽視的課題。雖然許多高校采取了多種措施，如定時切斷總電源，突擊檢查用電器使用情況等等，但總是無法杜絕宿舍使用大功率電器的現(xiàn)象，使安全隱患依然存在。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研宄，專門開發(fā)出一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:提供一種監(jiān)測可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便的安全用電監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、電量檢測模塊、斷電控制模塊、語音提示器、顯示器和鍵盤，控制器分別與電量檢測模塊、斷電控制模塊、語音提示器、顯示器、鍵盤相連。
[0006]進一步地，所述安全用電監(jiān)控系統(tǒng)還包括無線通信模塊，無線通信模塊與控制器相連。
[0007]進一步地，所述安全用電監(jiān)控系統(tǒng)還包括聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊，聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊與控制器相連。
[0008]進一步地，所述安全用電監(jiān)控系統(tǒng)還包括時鐘模塊，時鐘模塊與控制器相連。
[0009]進一步地，所述電量檢測模塊包括電壓互感器、電流互感器和電量檢測芯片。
[0010]進一步地，所述電量檢測芯片采用CS5460芯片。
[0011]進一步地，所述控制器采用STC15F2K60S2 51單片機。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，通過對集體公寓每戶輸入線路進行實時監(jiān)測，保證每個單戶用電能夠控制在安全標準之內(nèi)，一旦發(fā)生大功率用電器使用或發(fā)生用電安全事故，系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲得信息，并根據(jù)預置情況自動實現(xiàn)報警、提示、斷電等操作，保證用電安全，系統(tǒng)具有監(jiān)測可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便等特點。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖。
[0014]圖2是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)中電量檢測模塊和斷電控制模塊的電路圖。
[0015]圖3是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)中語音提示器的電路圖。
[0016]圖4是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)中顯示器的電路圖。
[0017]圖5是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)中鍵盤的電路圖。
[0018]圖6是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)中無線通信模塊的電路圖。
[0019]圖7是本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)中聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊的電路圖。
[0020]圖中所示:1、控制器2、電量檢測模塊21、電壓互感器22、電流互感器23、電量檢測芯片3、斷電控制模塊31、半導體可控器件32、二極管33、電阻34、三極管4、語音提示器5、顯示器6、鍵盤7、無線通信模塊8、聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊9、時鐘模塊。
【具體實施方式】
[0021]下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。
[0022]如圖1所示，一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器1、電量檢測模塊2、斷電控制模塊3、語音提示器4、無線通信模塊7、聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊8、時鐘模塊9、顯示器5和鍵盤6。其中，電量檢測模塊2、斷電控制模塊3、語音提示器4、無線通信模塊7、聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊8、時鐘模塊9、顯示器5和鍵盤6分別與控制器I相連。
[0023]如圖2所示:所述電量檢測模塊2的信號輸出端與控制器I相連，用于實時測量電流、電壓和電能。具體實施時，電量檢測模塊2包括電壓互感器21、電流互感器22和電量檢測芯片23。電量檢測模塊2采用電壓互感器21和電流互感器22將市電轉換成電量檢測芯片23所能識別的信號，并且保持相移一致，使計電能準確，具體采用型號為CS5460來檢測各電量，是一個0.2級單相電能計量芯片。
[0024]如圖2所示:所述斷電控制模塊3與控制器I的輸出端相連，當被測電量數(shù)值到達預設值后動作。具體實施時，斷電控制模塊3包括相互連接的半導體可控器件31、二極管32、電阻33和三極管34，本實施例中，半導體可控器件31采用型號為HFKC-005-ZST (555)的繼電器，電阻33的阻值為1K，二極管32為續(xù)流二極管32，三極管34為3904三極管34。二極管32、電阻33和三極管34。半導體可控器件31串接在被測線路上，其在控制器I的控制下，根據(jù)不同的設定值和不同的用電情況進行自動切斷電源，并在一定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)復電功能。
[0025]以上所述的斷電控制模塊3的具體工作原理為:當用電安全，控制器將三極管34的基極置高電平，使其處于飽和導通狀態(tài)，電阻33起提供偏置和限流作用。此時，繼電器線圈得電，使開關吸合；當用電突變，控制器將三極管34的基極置低電平，使其處于截止狀態(tài)，繼電器線圈失電，開關斷開；其中繼電器兩端所連二極管32起續(xù)流作用，當繼電器斷電突變后，由于其儲能作用，會產(chǎn)生較大電壓，損壞所連器件，連接續(xù)流二極管32使其形成回路，釋放存儲能量，保護電路。
[0026]如圖3所示:所述語音提示器4與控制器I的輸出端相連。具體實施時，語音提示器4包括喇叭，其具有聲音報警功能，根據(jù)不同的用電情況和超負荷情況輸出不同的報警信號。當功率超過設定值的80%，隔5分鐘響一下提示；當功率達到設定值101%并超過I分鐘以上，喇叭急促響起。具體采用型號為ISD1700語音芯片，構成典型報警電路，控制器I輸出低電平給/SS管腳選中ISD1700語音芯片，ISD1700在SCLK下降沿之前的半個周期將數(shù)據(jù)放置在MISO端，數(shù)據(jù)在SCLK的下降沿時移出，控制器I在SCLK上升沿之前的半個周期將數(shù)據(jù)放置在MOSI端，在SCLK上升沿被鎖存在芯片內(nèi)，數(shù)據(jù)從SP+，SP-輸出給采用型號為LM386的語音功率放大電路，并通過揚聲器發(fā)出報警信號。
[0027]如圖4所示:所述顯示器5與控制器I的輸出端相連。具體實施時，顯示器5采用液晶顯示屏，顯示實時電量包括電壓、電流和電能，同時顯示時間，顯示設定值，并在不同的超設定功率情況下顯示提示信息。具體采用型號為IXD19264點陣式液晶屏。
[0028]如圖5所示:所述鍵盤6包括功能鍵、增值鍵和減值鍵，用于調(diào)整時鐘，設定功率預置值等。功能鍵主要完成設定菜單及移位選擇，長按為設定菜單功能選擇，短按為移位選擇，當設定完畢不按延時后確認設置結束。
[0029]所述時鐘模塊9與控制器I的輸入端相連，用于定時切斷電源。
[0030]如圖6所示:所述無線通信模塊7主要用于發(fā)射開機密碼復電及無線抄表，具體采用型號為RF24L01無線收發(fā)模塊。
[0031 ] 如圖7所示:所述聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊82用于系統(tǒng)與PC對接口，屬遠程控制擴展功能，具體采用型號為RS485芯片。
[0032]本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，市電經(jīng)過電壓互感器21和電流互感器22變成了CS5460芯片能采集的信號且保持相移一樣，讓計電能準確，STC15F2K60S2芯片0.2秒讀一次數(shù)據(jù)，并累積保存電能數(shù)據(jù)，當功率，超過設定值(如100w)的80% (800W)持續(xù)2分鐘后提示燈(LED)亮起，液晶顯示屏顯示“功率達到提示值”，喇機隔5分鐘響一下提示，當功率達到設定值101%時(如1001W)時間超過I分鐘以上喇叭急促響起，液晶顯示屏顯示“電器超過功率，將在2分鐘后關電！ ”，持續(xù)不關，則2分鐘后斷電控制模塊3就切斷電源，5分鐘后復電，來電后30分鐘內(nèi)再發(fā)生一次電器超過功率將自動永久切斷電源。所述無線通信模塊7與控制器I的輸入端相連，當發(fā)生永久斷電，管理員通過無線通信主機發(fā)送開機密碼即可復電，此模塊能作為無線抄表用。所述聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊8作為系統(tǒng)功能擴展，數(shù)據(jù)和控制可以通過主機終端軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理。所述鍵盤6與控制器I輸入端相連，用于設定功率值。所述時鐘模塊9與控制器I的輸入端相連，用于定時切斷電源。本實用新型所述的安全用電監(jiān)控系統(tǒng)具有監(jiān)測可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便等特點。
[0033]以上所述依據(jù)實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其保護的范圍。
【主權項】
1.一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括控制器、電量檢測模塊、斷電控制模塊、語音提示器、顯示器和鍵盤，控制器分別與電量檢測模塊、斷電控制模塊、語音提示器、顯示器、鍵盤相連。2.根據(jù)權利要求1所述的一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述安全用電監(jiān)控系統(tǒng)還包括無線通信模塊，無線通信模塊與控制器相連。3.根據(jù)權利要求1所述的一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述安全用電監(jiān)控系統(tǒng)還包括聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊，聯(lián)網(wǎng)通信管理模塊與控制器相連。4.根據(jù)權利要求1所述的一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述安全用電監(jiān)控系統(tǒng)還包括時鐘模塊，時鐘模塊與控制器相連。5.根據(jù)權利要求1所述的一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電量檢測模塊包括電壓互感器、電流互感器和電量檢測芯片。6.根據(jù)權利要求5所述的一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電量檢測芯片采用CS5460芯片。7.根據(jù)權利要求1所述的一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器采用STC15F2K60S2 51 單片機。
【專利摘要】本實用新型公開一種安全用電監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、電量檢測模塊、斷電控制模塊、語音提示器、顯示器和鍵盤，控制器分別與電量檢測模塊、斷電控制模塊、語音提示器、顯示器、鍵盤相連。本實用新型安全用電監(jiān)控系統(tǒng)具有監(jiān)測可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便等優(yōu)點。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204650209
【申請?zhí)枴緾N201520356563
【發(fā)明人】徐瑞華
【申請人】浙江郵電職業(yè)技術學院
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月29日