一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，包括多路数据并行采集单元、人机交互单元、远程通信模块、智能控制单元和嵌入式主控单元，嵌入式主控单元分别连接多路数据并行采集单元、人机交互单元、智能控制单元、远程通信模块和供电单元，本实用新型专利技术通过数据采集单元采集入户总和线各家庭支路上的用电信息，并发送至嵌入式主控单元，由嵌入式主控单元对接收数据进行处理，通过人机交互单元显示供给用户查询信息，并还可以通过远程通信模块将相关信息发送至终端，从而实现家庭电路各空开支路负荷辨识、家庭用电支路的多路并行电能计量、数字化过载保护、本地用电信息显示与本地支路控制和远程用电查询与远程支路控制等功能。路控制等功能。路控制等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱


[0001]本技术属于输配电控制设备领域，具体涉及一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱。

技术介绍

[0002]随着嵌入式技术和物联网技术的不断发展，越来越多的智能化应用产品融入到了人们的日常生活中，使得人们在业余时间，越来越注重生活的品质。如何利用现有的技术，去提升人们生活的舒适度、便捷性以及安全感，是不少相关领域的专业技术人员、设计者持续关注的方向。对于居民住户来说，家庭配电箱是室内电能分配的主要设备。传统的家庭配电箱只有基础的配电和保护功能，无法为居民住户提供符合当今信息化时代的智能服务。因此，在家庭智能配电箱中融入嵌入式技术、物联网技术以及负荷监测技术等先进技术，实现家庭配电箱智能化、网络化、信息化，最终为居民提供便捷的家庭支路详细用电负荷信息查询服务，以及远程用电管理服务，对提升居民生活质量，具有十分重要的意义。
[0003]在大数据的时代背景下，收集居民的用电负荷详细数据，利用大数据技术分析居民的用电行为，能够为居民提供合理的用电方案。当前应用较多的收集居民负荷信息的方式为负荷监测，如果把负荷监测技术融入到家用配电箱中，结合分项计量技术和用电能效分析技术，为用户提供每个空开支路上单个电器或同类型电器的耗能详情，在节能方面为用户提供合理的建议，将具有十分重要的现实意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，使传统的家用配电箱在具备基础的配电及电路保护功能之外，还具备家庭电路各空开支路负荷辨识、家庭用电支路的多路并行电能计量、数字化过载保护、本地用电信息显示与本地支路控制和远程用电查询与远程支路控制等功能。
[0005]为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，包括：
[0006]多路数据并行采集单元，采集入户线的电压瞬时值以及各家庭支路上的电流瞬时值；
[0007]人机交互单元，提供本地显示界面，显示用电数据显示，供给用户查询各个支路用电信息；
[0008]远程通信模块，与服务器通讯连接，用于远程数据传输，接收以及执行由终端发送给服务器的控制命令；
[0009]智能控制单元，用于通断相应的回路；
[0010]嵌入式主控单元，分别连接多路数据并行采集单元、人机交互单元、智能控制单元、远程通信模块和供电单元，用于接收数据采集单元采集到的电压电流原始数据，并对电压电流原始数据进行处理发送至人机交互单元，以及向智能控制单元发送控制指令。
[0011]进一步的，多路数据并行采集单元包括若干用于检测用户用电负荷的传感器和若干与传感器对应连接的数据采集电路，数据采集电路包括ADC前级驱动电路和ADC芯片，传感器连接ADC前级驱动电路，ADC前级驱动电路连接ADC芯片，ADC芯片连接嵌入式主控单元。
[0012]进一步的，若干个传感器包括电压互感器和若干电流互感器，电压互感器连接入户总线，若干电流互感器分别对应连接若干家庭支路。
[0013]进一步的，若干个ADC芯片采用菊花链工作模式级联。
[0014]进一步的，ADC芯片在级联过程中，ADC芯片的数据输出DOUT引脚连接与其相邻ADC芯片的DIN引脚，首个ADC芯片的数据输入DIN引脚为低电平输入状态，末端ADC芯片的数据输出DOUT引脚通过通信总线连接嵌入式主控单元。
[0015]进一步的，ADC芯片在级联过程中，若干ADC芯片的CONVST数据转换控制引脚连接在一起形成CONVST总线，并连接嵌入式主控单元，若干ADC芯片的SCLK引脚连接在一起形成SCLK总线，并连接嵌入式主控单元。
[0016]进一步的，还包括有供电单元，供电单元分别连接入户总线和主控模块，电压互感器集成在供电单元上。
[0017]进一步的，智能控制单元包括继电器、继电器驱动电路和驱动控制电路，继电器安装在家庭支线上，驱动控制电路连接继电器驱动电路，继电器驱动电路连接继电器，驱动控制电路通过通信总线连接嵌入式主控单元。
[0018]进一步的，通信总线设置两根信号线，以差分通信的方式进行信号传递。
[0019]进一步的，还包括有箱体，多路数据并行采集单元、远程通信模块、嵌入式主控单元和供电单元均设置在箱体内，人机交互单元安装在箱体外侧，箱体内设置有若干个采集板，采集板采用拼接的方式相互连接，采集板上设置有通信总线电路，数据采集电路集成在采集板上，并与通信总线电路连接。
[0020]进一步的，采集板包括电压采集板和若干电流采集板，电压采集板连接电压互感器，若干电流采集板对应与若干电流互感器连接，继电器、继电器驱动电路和驱动控制电路集成在电流采集板上。
[0021]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1.本技术通过数据采集单元采集入户线的电压瞬时值以及各家庭支路上的电流瞬时值，再由嵌入式主控单元对接收数据采集单元采集到的电压电流原始数据，使用算法程序处理，得到波形特征量以及电量特征信息，通过人机交互单元显示在触摸屏幕上供给用户查询信息，若监测到用电异常，便会及时向智能控制单元发送命令，关闭相应回路。实现智能控制的监测和智能控制的效果。2.并且嵌入式主控单元会通过远程通信模块定时向服务器发送用电信息，并接收以及执行由终端发送给服务器的控制命令，从而可以实现远程实时用电查询与远程支路控制等功能，方便用于远程管理家庭用的情况。3.本技术在进行数据采集时，采用多路数据并行采集的方式，实现多支路并行电流数据采集功能，且采集到的数据有较高的可靠性，计算得到的各支路电量信息误差较小。
附图说明
[0022]图1为本技术连接框图；
[0023]图2为本技术多路数据并行采集过程框图；
[0024]图3为本技术ADC芯片级联示意图；
[0025]图4为本技术ADC外围电路原理图；
[0026]图5为本技术使用过程中连接框图；
[0027]图中：H2为第一接口、H3为第二接口，U6为ADS8867模数转换芯片。
具体实施方式
[0028]参照图1，一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，包括：
[0029]多路数据并行采集单元，采集入户线的电压瞬时值以及各家庭支路上的电流瞬时值；
[0030]人机交互单元，提供本地显示界面，显示用电数据显示，供给用户查询各个支路用电信息；
[0031]远程通信模块，与服务器通讯连接，用于远程数据传输，接收以及执行由终端发送给服务器的控制命令；
[0032]智能控制单元，用于通断相应的回路；
[0033]嵌入式主控单元，分别连接多路数据并行采集单元、人机交互单元、智能控制单元、远程通信模块和供电单元，用于接收数据采集单元采集到的电压电流原始数据，并对电压电流原始数据进行处理发送至人机交互单元，以及向智能控制单元发送控制指令。
[0034]其中，供电单元负责给整个硬件系统提供稳定的电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，其特征是，包括：多路数据并行采集单元，采集入户线的电压瞬时值以及各家庭支路上的电流瞬时值；人机交互单元，提供本地显示界面，显示用电数据显示，供给用户查询各个支路用电信息；远程通信模块，与服务器通讯连接，用于远程数据传输，接收以及执行由终端发送给服务器的控制命令；智能控制单元，用于通断相应的回路；嵌入式主控单元，分别连接多路数据并行采集单元、人机交互单元、智能控制单元、远程通信模块和供电单元，用于接收数据采集单元采集到的电压电流原始数据，并对电压电流原始数据进行处理发送至人机交互单元，以及向智能控制单元发送控制指令。2.根据权利要求1所述的一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，其特征是：多路数据并行采集单元包括若干用于检测用户用电负荷的传感器和若干与传感器对应连接的数据采集电路，数据采集电路包括ADC前级驱动电路和ADC芯片，传感器连接ADC前级驱动电路，ADC前级驱动电路连接ADC芯片，ADC芯片连接嵌入式主控单元。3.根据权利要求2所述的一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，其特征是：若干个传感器包括电压互感器和若干电流互感器，电压互感器连接入户总线，若干电流互感器分别对应连接若干家庭支路。4.根据权利要求2或3所述的一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，其特征是：若干个ADC芯片采用菊花链工作模式级联。5.根据权利要求4所述的一种具有负荷监测功能的家用智能配电箱，其特征是：ADC芯片在级联过程中，ADC芯片的数据输出DOUT引脚连接与其相...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志浩，李金龙，丁贵立，王宗耀，唐健耀，施嘉兵，袁净帅，
申请(专利权)人：江西派源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：