CN104836082B - 一种智能安全插座及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能安全插座及其控制方法，包括主控模块、RFID电子标签、RFID阅读器、金属接触式传感器、电压检测模块、驱动模块、漏电报警器和AC‑DC电源；所述AC‑DC电源连接主控模块，金属接触式传感器连接主控模块和电压检测模块，电压检测模块连接主控模块，主控模块连接漏电报警器和驱动模块。本发明设有金属接触式传感器及主控模块，能够判断插进插座的是插头还是导电异物，从而能够杜绝插座的触电隐患；本发明还设有漏电报警器，进一步提高了插座的安全性能。

Description

一种智能安全插座及其控制方法
技术领域
本发明属于安全插座技术领域，具体涉及一种智能安全插座及其控制方法。
背景技术
目前，对于现有的插座大多是在插座外壳内放置金属导电片，通过插头的金属头与插座金属片接触通电。插头接触插座过程中，人尤其是未成年人可能接触到插头的金属头，很容易造成触电事故或者引起接触不良，目前市场上插座设计原理基本都是如此。在家庭中使用，电插座的插孔一般都没有遮盖，金属触片直接暴露在插座的插孔中，因而很容易被小孩子通过金属类材料、工具、玩具等触摸到，从而发生触电事故。因此现有插座的这些防触电设置不合理，容易造成用电隐患，并且还存在结构复杂、盖板容易卡塞、脱落以及不能回位等缺点。
发明内容
本发明目的之一在于为解决插座容易引起触电事故的问题，提供了一种智能安全插座及其控制方法。
本发明提供的一种智能安全插座，包括主控模块、RFID电子标签、RFID阅读器、金属接触式传感器、电压检测模块、驱动模块、漏电报警器和AC-DC电源；
所述AC-DC电源连接所述主控模块，所述金属接触式传感器通过所述电压检测模块连接所述主控模块，所述RFID电子标签通过所述RFID阅读器连接所述主控模块，所述主控模块连所述接漏电报警器和驱动模块；
所述RFID电子标签位于插头上，用于标识插头的特征码；
所述RFID阅读器，用于读取插头上所述RFID电子标签的信息，并发送至所述主控模块；
所述金属接触式传感器，用于检测电压变化，并将检测到的电压变化值发送到所述电压检测模块；所述金属接触式传感器主要由金属段头构成，插头接触所述金属段头引起电压值变化；
所述电压检测模块，用于对所述金属接触式传感器检测到的电压进行处理，并发送至所述主控模块，计算得到插头的长度；
所述主控模块，用于通过学习、记忆与对比检测，判断插头是否插到底；
所述驱动模块，用于根据所述主控模块的指令控制插座的通断；
所述漏电报警器，用于在插座发生漏电的情况下，发出报警；
所述AC-DC电源，用于为所述主控模块提供电源。
进一步的，所述主控模块采用型号为STC12C5204AD的微控制器芯片。
进一步的，所述插座插孔两侧由上到下设有多个金属段头，所述金属段头都处于不同水平高度。
本发明还提供了一种智能安全插座控制方法，包括如下步骤：
在插座插孔两侧由上到下设有多个金属段头，同侧的所述金属段头等距排列，两侧的所述金属段头相互交叉排列，所述金属段头都处于不同水平高度，并保证都能和插头一起接触；
插头每插入一定距离的时候就会和一个所述金属段头接触，电路中的电压随之改变，所述金属接触式传感器将采集到的电压值变化信号发送至电压检测模块；
所述电压检测模块对所述金属接触式传感器检测到的电压信号进行处理，并将处理后的电压信号传送至主控模块，由所述主控模块计算出插头的长度；
当所述插头插入插座时，所述RFID阅读器读取所述插头对应的RFID电子标签的信息，并发送到所述主控模块，所述主控模块根据所述RFID电子标签的信息得到所述插头对应的预存长度限值；
当所述主控模块检测到所述长度值大于所述预存长度限值时，所述主控模块控制所述驱动模块接通所述插头，否则不接通所述插头。
本发明的有益效果在于，本发明设有金属接触式传感器及主控模块，能够判断插进插座的是插头还是导电异物，从而能够杜绝插座的触电隐患；本发明还设有漏电报警器，进一步提高了插座的安全性能。
附图说明
图1所示为本发明一种智能安全插座结构示意图。
图2所示为本发明一种智能安全插座插孔内金属段头结构示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例详细描述本发明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
如图1所示，本发明提供的一种智能安全插座，其特征在于，包括主控模块1、RFID电子标签2、RFID阅读器3、金属接触式传感器4、电压检测模块5、驱动模块6、漏电报警器7和AC-DC电源8。
AC-DC电源8连接主控模块1，金属接触式传感器4通过电压检测模块5连接主控模块1，RFID电子标签2通过RFID阅读器3连接主控模块1，主控模块1连接漏电报警器7和驱动模块6。
RFID电子标签2位于插头上，用于标识本插头的特征码。相同长度的插头具有相同的特征码，归类为同类型插头。
RFID阅读器3，用于读取插头上RFID电子标签2的信息，并发送至主控模块1。
金属接触式传感器4，用于检测电压变化，并将检测到的电压变化值发送到电压检测模块5。金属接触式传感器4主要由金属段头10构成，插头接触金属段头10引起电压值的变化。
如图2所示，插座插孔内由上到下设有金属段头10，金属段头10保持一个水平高度。当插头每插入一定距离的时候就会和一个金属段头10接触，随着插头的不断插入插孔，则电路中的电压就发生变化。每个金属段头10都使用了缠绕式电阻丝，阻值为10欧姆。
电压检测模块5负责对金属接触式传感器4输入一固定值电流，并测量金属接触式传感器4输出的电压值，对该检测到的电压进行进行去干扰处理和电压放大，将电压数据发送给主控模块1内置的A/D转换器，方便主控模块1进行长度计算与存储。
因为检测时的精度问题，电压检测模块的检测数据允许有误差区间。
主控模块1，用于通过学习、记忆与对比检测，判断插头是否插到低。主控模块1采用型号为STC12C5204AD的微控制器芯片。当插头第一次插入插座时，插座自动进入学习模式，记忆该插头的长度和极限值。当同类型插头进入插座，主控模块1提取该类型插头第一次存储的数据，并进行对比检测，插入长度达到极限值时，确认插头通电。
驱动模块6，用于根据主控模块1的指令控制插座的通断。驱动电路主要由继电器构成。
漏电报警器7，用于在插座发生漏电的情况下，发出报警。
AC-DC电源8，用于为主控模块1提供电源。
如图2所示，插座插孔两侧由上到下设有金属段头10，金属段头10都处于不同的水平高度。同侧的金属段头10等距排列，两侧的金属段头10相互交叉排列，以使金属段头10都处于不同水平高度，并保证都能和插头一起接触。
当插头上的金属片9每插入一定距离的时候就会和一个金属段头10接触，随着插头上金属片9的不断插入插孔，则电路中的电压就发生变化。每个金属段头10都使用了缠绕式电阻丝，阻值为10欧姆。
本发明还提供了一种智能安全插座控制方法，包括如下步骤：
步骤S1：在插座插孔两侧由上到下设有多个金属段头10，同侧的金属段头10等距排列，两侧的金属段头10相互交叉排列，使金属段头10都处于不同水平高度，并保证都能和插头一起接触；
步骤S2：插头每插入一定距离的时候就会和一个金属段头10接触，电路中的电压随之改变，金属接触式传感器4将采集到的电压值变化信号发送至电压检测模块5；
步骤S3：电压检测模块5对金属接触式传感器4检测到的电压信号进行处理，并将处理后的电压信号传送至主控模块1，由主控模块1计算出插头的长度；
步骤S4：当插头插入插座时，RFID阅读器3读取插头对应的RFID电子标签2信息，并发送到主控模块1，主控模块1根据RFID电子标签2信息从而得到该插头对应的预存长度限值；
步骤S6：当主控模块1检测到长度值大于预存长度限值时，主控模块1控制驱动模块6接通插头，否则不接通插头。
本发明设有金属接触式传感器4及主控模块1，能够判断插进插座的是插头还是导电异物，从而能够杜绝插座的触电隐患；本发明还设有漏电报警器7，进一步提高了插座的安全性能。
本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (4)

1.一种智能安全插座，其特征在于，包括主控模块、RFID电子标签、RFID阅读器、金属接触式传感器、电压检测模块、驱动模块、漏电报警器和AC-DC电源；
所述AC-DC电源连接所述主控模块，所述金属接触式传感器通过所述电压检测模块连接所述主控模块，所述RFID电子标签通过所述RFID阅读器连接所述主控模块，所述主控模块连接所述漏电报警器和驱动模块；
所述RFID电子标签位于插头上，用于标识插头的特征码；
所述RFID阅读器，用于读取插头上所述RFID电子标签的信息，并发送至所述主控模块；
所述金属接触式传感器，用于检测电压变化，并将检测到的电压变化值发送到所述电压检测模块；所述金属接触式传感器主要由金属段头构成，插头接触所述金属段头引起电压值变化；
所述电压检测模块，用于对所述金属接触式传感器检测到的电压进行处理，并发送至所述主控模块，计算得到插头的长度；
所述主控模块，用于通过学习、记忆与对比检测，判断插头是否插到底；
所述驱动模块，用于根据所述主控模块的指令控制插座的通断；
所述漏电报警器，用于在插座发生漏电的情况下，发出报警；
所述AC-DC电源，用于为所述主控模块提供电源。
2.如权利要求1所述的一种智能安全插座，其特征在于，所述主控模块采用型号为STC12C5204AD的微控制器芯片。
3.如权利要求1所述的一种智能安全插座，其特征在于，所述插座插孔两侧由上到下设有多个金属段头，所述金属段头都处于不同水平高度。
4.用于权利要求1所述一种智能安全插座的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
在插座插孔两侧由上到下设有多个金属段头，同侧的所述金属段头等距排列，两侧的所述金属段头相互交叉排列，所述金属段头都处于不同水平高度，并保证都能和插头一起接触；
插头每插入一定距离的时候就会和一个所述金属段头接触，电路中的电压随之改变，金属接触式传感器将采集到的电压值变化信号发送至电压检测模块；
所述电压检测模块对金属接触式传感器检测到的电压信号进行处理，并将处理后的电压信号传送至主控模块，由所述主控模块计算出插头的长度；
当所述插头插入插座时，RFID阅读器读取所述插头对应的RFID电子标签的信息，并发送到所述主控模块，所述主控模块根据所述RFID电子标签的信息得到所述插头对应的预存长度限值；
当所述主控模块检测到所述长度值大于所述预存长度限值时，所述主控模块控制驱动模块接通所述插头，否则不接通所述插头。
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