一种安全用电监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种安全用电监控系统，包括控制器、电量检测模块、断电控制模块、语音提示器、显示器和键盘，控制器分别与电量检测模块、断电控制模块、语音提示器、显示器、键盘相连。本实用新型专利技术安全用电监控系统具有监测可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术安全用电监控
，具体讲是一种安全用电监控系统。
技术介绍
大中院校学生宿舍用电安全一直是社会所关注的重点问题，特别是近几年来，由于在寝室使用大功率电器而引发重大安全事故频频发生，使该问题成为不容忽视的课题。虽然许多高校采取了多种措施，如定时切断总电源，突击检查用电器使用情况等等，但总是无法杜绝宿舍使用大功率电器的现象，使安全隐患依然存在。有鉴于此，本专利技术人对此进行研宄，专门开发出一种安全用电监控系统，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的在于:提供一种监测可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便的安全用电监控系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种安全用电监控系统，包括控制器、电量检测模块、断电控制模块、语音提示器、显示器和键盘，控制器分别与电量检测模块、断电控制模块、语音提示器、显示器、键盘相连。进一步地，所述安全用电监控系统还包括无线通信模块，无线通信模块与控制器相连。进一步地，所述安全用电监控系统还包括联网通信管理模块，联网通信管理模块与控制器相连。进一步地，所述安全用电监控系统还包括时钟模块，时钟模块与控制器相连。进一步地，所述电量检测模块包括电压互感器、电流互感器和电量检测芯片。进一步地，所述电量检测芯片采用CS5460芯片。进一步地，所述控制器采用STC15F2K60S2 51单片机。本技术与现有技术相比，具有以下优点:本技术安全用电监控系统，通过对集体公寓每户输入线路进行实时监测，保证每个单户用电能够控制在安全标准之内，一旦发生大功率用电器使用或发生用电安全事故，系统能够实时获得信息，并根据预置情况自动实现报警、提示、断电等操作，保证用电安全，系统具有监测可靠性高、效率高、管理成本低、操作方便等特点。【附图说明】图1是本技术安全用电监控系统的结构示意图。图2是本技术安全用电监控系统中电量检测模块和断电控制模块的电路图。图3是本技术安全用电监控系统中语音提示器的电路图。图4是本技术安全用电监控系统中显示器的电路图。图5是本技术安全用电监控系统中键盘的电路图。图6是本技术安全用电监控系统中无线通信模块的电路图。图7是本技术安全用电监控系统中联网通信管理模块的电路图。图中所示:1、控制器2、电量检测模块21、电压互感器22、电流互感器23、电量检测芯片3、断电控制模块31、半导体可控器件32、二极管33、电阻34、三极管4、语音提示器5、显示器6、键盘7、无线通信模块8、联网通信管理模块9、时钟模块。【具体实施方式】下面通过附图和实施例对本技术作进一步详细阐述。如图1所示，一种安全用电监控系统，包括控制器1、电量检测模块2、断电控制模块3、语音提示器4、无线通信模块7、联网通信管理模块8、时钟模块9、显示器5和键盘6。其中，电量检测模块2、断电控制模块3、语音提示器4、无线通信模块7、联网通信管理模块8、时钟模块9、显示器5和键盘6分别与控制器I相连。如图2所示:所述电量检测模块2的信号输出端与控制器I相连，用于实时测量电流、电压和电能。具体实施时，电量检测模块2包括电压互感器21、电流互感器22和电量检测芯片23。电量检测模块2采用电压互感器21和电流互感器22将市电转换成电量检测芯片23所能识别的信号，并且保持相移一致，使计电能准确，具体采用型号为CS5460来检测各电量，是一个0.2级单相电能计量芯片。如图2所示:所述断电控制模块3与控制器I的输出端相连，当被测电量数值到达预设值后动作。具体实施时，断电控制模块3包括相互连接的半导体可控器件31、二极管32、电阻33和三极管34，本实施例中，半导体可控器件31采用型号为HFKC-005-ZST (555)的继电器，电阻33的阻值为1K，二极管32为续流二极管32，三极管34为3904三极管34。二极管32、电阻33和三极管34。半导体可控器件31串接在被测线路上，其在控制器I的控制下，根据不同的设定值和不同的用电情况进行自动切断电源，并在一定条件下能够实现复电功能。以上所述的断电控制模块3的具体工作原理为:当用电安全，控制器将三极管34的基极置高电平，使其处于饱和导通状态，电阻33起提供偏置和限流作用。此时，继电器线圈得电，使开关吸合；当用电突变，控制器将三极管34的基极置低电平，使其处于截止状态，继电器线圈失电，开关断开；其中继电器两端所连二极管32起续流作用，当继电器断电突变后，由于其储能作用，会产生较大电压，损坏所连器件，连接续流二极管32使其形成回路，释放存储能量，保护电路。如图3所示:所述语音提示器4与控制器I的输出端相连。具体实施时，语音提示器4包括喇叭，其具有声音报警功能，根据不同的用电情况和超负荷情况输出不同的报警信号。当功率超过设定值的80%，隔5分钟响一下提示；当功率达到设定值101%并超过I分钟以上，喇叭急促响起。具体采用型号为ISD1700语音芯片，构成典型报警电路，控制器I输出低电平给/SS管脚选中ISD1700语音芯片，ISD1700在SCLK下降沿之前的半个周期将数据放置在MISO端，数据在SCLK的下降沿时移出，控制器I在SCLK上升沿之前的半个周期将数据放置在MOSI端，在SCLK上升沿被锁存在芯片内，数据从SP+，SP-输出给采用型号为LM386的语音功率放大电路，并通过扬声器发出报警信号。如图4所示:所述显示器5与控制器I的输出端相连。具体实施时，显示器5采用液晶显示屏，显示实时电量包括电压、电流和电能，同时显示时间，显示设定值，并在不同的超设定功率情况下显示提示信息。具体采用型号为IXD19264点阵式液晶屏。如图5所示:所述键盘6包括功能键、增值键和减值键，用于调整时钟，设定功率预置值等。功能键主要完成设定菜单及移位选择，长按为设定菜单功能选择，短按为移位选择，当设定完毕不按延时后确认设置结束。所述时钟模块9与控制器I的输入端相连，用于定时切断电源。如图6所示:所述无线通信模块7主要用于发射开机密码复电及无线抄表，具体采用型号为RF24L01无线收发模块。 如图7所示:所述联网通信管理模块82用于系统与PC对接口，属远程控制扩展功能，具体采用型号为RS485芯片。本技术安全用电监控系统，市电经过电压互感器21和电流互感器22变成了CS5460芯片能采集的信号且保持相移一样，让计电能准确，STC15F2K60S2芯片0.2秒读一次数据，并累积保存电能数据，当功率，超过设定值(如100w)的80% (800W)持续2分钟后提示灯(LED)亮起，液晶显示屏显示“功率达到提示值”，喇机隔5分钟响一下提示，当功率达到设定值101%时(如1001W)时间超过I分钟以上喇叭急促响起，液晶显示屏显示“电器超过功率，将在2分钟后关电！ ”，持续不关，则2分钟后断电控制模块3就切断电源，5分钟后复电，来电后30分钟内再发生一次电器超过功率将自动永久切断电源。所述无线通信模块7与控制器I的输入端相连，当发生永久断电，管理员通过无线通信主机发送开机密码即可复电，此模块能作为无线抄表用。所述联网通信管理模块8作为系统功能扩展，数据和控制可以通过主机终端软件实现网络化管理。所述键盘6与控制器I输入端相连，用于设定功率值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全用电监控系统，其特征在于：包括控制器、电量检测模块、断电控制模块、语音提示器、显示器和键盘，控制器分别与电量检测模块、断电控制模块、语音提示器、显示器、键盘相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐瑞华，
申请(专利权)人：浙江邮电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33