CN107885122A - 基于计算机的室内用电管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计算机的室内用电管理系统，包括计算机、数据采集终端、空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组及报警器，所述数据采集终端包括一单片机，所述数据采集终端通过数据线与计算机串行接口连接，所述空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组、报警器均与数据采集终端的单片机相连，所述空气开关和电压监测器并联在室内电源总线上，所述电控开关组通过导线与室内电源总线并联构成供电支路，所述电流监测器组所包括的电流监测器分别串联在各供电支路上；本发明能够在现有手动空气开关的基础上经过改造得到电动空气开关，成本较低，利于系统的推广应用。

Description

基于计算机的室内用电管理系统

技术领域

本发明涉及计算机控制领域，特别涉及一种基于计算机的室内用电管理系统。

背景技术

室内电器(包括日光灯、空调、电冰箱、报警器等)一般是由人手动控制的，这一控制方式不方便、不安全、不节能，无法适应科技的发展；为提高物质生活水平，人们更加需求室内用电的智能化控制。为此，目前也有基于计算机的室内用电管理系统，该系统一般包括计算机、数据采集终端、电动空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组及报警器，数据采集终端包括一单片机，数据采集终端通过数据线与计算机串行接口连接，电动空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组、报警器皆与数据采集终端的单片机相连，电动空气开关和电压监测器并联在室内电源总线上，电控开关组通过导线与室内电源总线并联构成供电支路，电流监测器组所包括电流监测器分别串联在各供电支路上；计算机通过数据采集终端可以实现对室内用电的监控，电动空气开关用于漏电、短路、高功率时的安全保护，电压监测器、电流监测器分别用于监测电压和电流数据，电控开关组用于支路电器供电，报警器用于异常情况报警，计算机通过对电压和电流数据的计算能够制订出室内用电最合理的管控模式，当室内电源总线上的电压、支路上的电流出现异常则会驱动报警器发出警告，能实现室内用电的智能化监控，具有节能环保、使用方便、操作安全等优点。然而，电动空气开关价格昂贵，是系统改造的主要成本所在。因此，如能在现有手动空气开关的基础上经过改造得到电动空气开关，则可有效降低成本，利于该系统的推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于计算机的室内用电管理系统，其能够在现有手动空气开关的基础上经过改造得到电动空气开关，成本较低，利于系统的推广应用。

本发明的基于计算机的室内用电管理系统，包括计算机、数据采集终端、空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组及报警器，所述数据采集终端包括一单片机，所述数据采集终端通过数据线与计算机串行接口连接，所述空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组、报警器均与数据采集终端的单片机相连，所述空气开关和电压监测器并联在室内电源总线上，所述电控开关组通过导线与室内电源总线并联构成供电支路，所述电流监测器组所包括的电流监测器分别串联在各供电支路上；所述空气开关的正面中部外凸形成凸台，所述凸台上设有板钮；所述空气开关并列设置有一联动器；所述联动器包括壳体、设于壳体的转轮和固定在转轮上与转轮同步转动的转板，所述转轮的转轴设在壳体内，所述转板的一侧沿其长度方向延伸形成用于紧套于板钮的钮套；所述壳体内还设有驱动电机，所述驱动电机的动力输出轴通过传动组件与转轴相连并驱动转轴转动，所述驱动电机的信号输入端与单片机的信号输出端相连。

进一步，所述控制盒内还固定有一定位板，所述定位板包括“C”形的板体，所述板体上设有定位孔且其上下两端朝外延伸形成限位部；所述壳体的背面设有两条“L”形的轨板Ⅰ，两所述轨板Ⅰ相对设置并在两轨板Ⅰ之间形成用于供定位板滑移的轨道，所述限位部卡入轨板Ⅰ与壳体之间的空间；所述空气开关的背面也设有两条“L”形的轨板Ⅱ，两所述轨板Ⅱ相对设置并在两轨板Ⅱ之间形成用于供定位板滑移的轨道，所述限位部卡入轨板Ⅱ与空开之间的空间。

进一步，所述联动器共设置两个转轮，所述壳体的正面设有轮槽，所述转轮部分从轮槽穿出并与转板固定连接。

进一步，所述传动组件为带传动组件结构或者齿轮传动组件结构。

进一步，还包括一用于探测转板位置的位移传感器，所述位移传感器的信号输出端与单片机的信号输入端相连。

进一步，所述计算机包括主机及与主机相连的显示器和键盘，所述显示器包括显示屏和底座，所述底座前端设有用于竖直放置键盘的键盘槽；还包括升降装置；所述升降装置包括垂直连接在底座上的滑轨、设于滑轨并可沿滑轨长度方向移动的滑移架、用于驱动滑移架移动的动力电机及传动机构，所述动力电机的输出端通过传动机构将动力传至滑移架；所述显示屏与滑移架相连，使得显示屏随滑移架同步升降运动。

进一步，所述键盘槽为方形槽，且键盘槽的内壁覆盖有柔性件。

进一步，所述传动机构包括主动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和设在主动轮Ⅰ与从动轮Ⅰ之间的传动部Ⅰ，所述主动轮Ⅰ设在滑轨下部并由动力电机驱动旋转，所述从动轮Ⅰ设在滑轨上部并通过传动部Ⅰ的传动作用后与主动轮Ⅰ同步旋转，所述滑移架固定在传动部Ⅰ上并随传动部Ⅰ的运动而沿滑轨长度方向移动。

进一步，所述传动机构还包括主动轮Ⅱ、从动轮Ⅱ和设在主动轮Ⅱ与从动轮Ⅱ之间的传动部Ⅱ，所述主动轮Ⅱ、从动轮Ⅱ和传动部Ⅱ分别与主动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和传动部Ⅰ并列平行设置；所述动力电机的输出轴设有输出轮，所述输出轮与主动轮Ⅰ及中间轮啮合传动，所述中间轮与主动轮Ⅱ啮合传动，使得主动轮Ⅰ与主动轮Ⅱ反向转动；所述滑移架固定于传动部Ⅰ及传动部Ⅱ的外侧。

进一步，所述滑移架包括用于夹持固定在传动部Ⅰ和传动部Ⅱ上的夹板，所述夹板上设有用于与显示屏背部配合连接的连接部。

本发明的有益效果：

本发明的基于计算机的室内用电管理系统，空气开关与联动器并列固定，利用钮套固定空气开关的板钮，使板钮可与钮套一同转动；计算机通过单片机可向驱动电机发出启动信号，驱动电机启动且通过传动组件将转矩传至转板，转板带动钮套、板钮转动，从而实现空气开关的远程操作；本发明其能够在现有手动空气开关的基础上经过改造得到电动空气开关，成本较低，利于系统的推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的联动器的结构示意图；

图3为图2中A向视图；

图4为图2中B向视图；

图5为发明的计算机的结构示意图；

图6为发明的升降装置的主视图；

图7为发明的升降装置的右视图。

具体实施方式

如图所示：本实施例的基于计算机的室内用电管理系统，包括计算机1、数据采集终端2、空气开关3、电压监测器4、电流监测器组5、电控开关组6及报警器7，所述数据采集终端包括一单片机，所述数据采集终端2通过数据线与计算机1串行接口连接，所述空气开关3、电压监测器4、电流监测器组5、电控开关组6、报警器7均与数据采集终端2的单片机相连，所述空气开关3和电压监测器4并联在室内电源总线上，所述电控开关组6通过导线与室内电源总线并联构成供电支路，所述电流监测器组5所包括的电流监测器分别串联在各供电支路上；所述空气开关4的的正面中部外凸形成凸台41，所述凸台41上设有板钮42；所述空气开关4并列设置有联动器；所述联动器包括壳体501、设于壳体501的转轮502和固定在转轮502上与转轮502同步转动的转板503，所述转轮502的转轴设在壳体501内，所述转板503的一侧沿其长度方向延伸形成用于紧套于板钮42的钮套504；所述壳体501内还设有驱动电机505，所述驱动电机505的动力输出轴通过传动组件与转轴502a相连并驱动转轴502a转动，所述驱动电机505的信号输入端与单片机的信号输出端相连，所述单片机与计算机相连并接收来自外计算机的控制指令；空气开关4的结构可与现有技术相同，在此不再赘述；驱动电机505可为微型的步进电机；空气开关4与联动器并列固定，利用钮套504固定空气开关4的板钮42，使板钮42可与钮套504一同转动；驱动电机505启动且通过传动组件将转矩传至转板503，转板503带动钮套504、板钮42转动，从而实现空气开关4的远程操作。

本实施例中，还包括一定位板，所述定位板包括“C”形的板体701，所述板体701上设有定位孔702且其上下两端朝外延伸形成限位部703；所述壳体501的背面设有两条“L”形的轨板Ⅰ501a，两所述轨板Ⅰ501a相对设置并在两轨板Ⅰ501a之间形成用于供定位板滑移的轨道，所述限位部703卡入轨板Ⅰ501a与壳体501之间的空间；所述空气开关4的背面也设有两条“L”形的轨板Ⅱ4a，两所述轨板Ⅱ4a相对设置并在两轨板Ⅱ4a之间形成用于供定位板滑移的轨道，所述限位部703卡入轨板Ⅱ4a与空开之间的空间；定位板便于壳体501的定位及位置的调整，提高装拆的效率，同时也便于联动器与空气开关4的布置；定位板为金属板；定位孔702为跑道形的螺孔。

本实施例中，所述联动器共设置两个转轮502，所述壳体501的正面设有轮槽，所述转轮502部分从轮槽穿出并与转板503固定连接；转板503的形状可与板钮42相同，为实心结构；而其延伸形成的钮套504则为空心结构，便于套接；两个转轮502同时与转板503相连，有利于提高转板503的连接稳固度，获得更大的转矩，延长使用寿命；转轮502的1/4-1/2部分可外露于壳体501，该部分与转板503可通过螺接或焊接方式相连。

本实施例中，所述传动组件为带传动组件结构；即转轴502a上设有从动轮506，驱动电机500的输出轴上则设置主动轮507，主动轮507与从动轮506之间通过传动带相连，由此驱动转轴502a旋转，其结构简单，传动平稳；当然，传动组件也可以是现有的齿轮传动组件结构，只要能实现传动的目的即可，在此不再赘述。

本实施例中，还设有一用于探测转板503位置的位移传感器508，所述位移传感器508的信号输出端与单片机的信号输入端相连；由于转板503与板钮42同步运动，通过检测转板503位置，便于工作人员对空气开关4状态进行远程监控。

本实施例中，所述计算机1包括主机11及与主机11相连的显示器和键盘13，所述显示器包括显示屏122和底座121，所述底座121前端设有用于竖直放置键盘的键盘槽14；主机1与显示器之间、主机11与键盘13之间均通过相应的信号线相连；底座121前端是指使用时底座121靠近人体的一端；底座121前端设有用于竖直放置键盘13的键盘槽14，在不使用键盘13的时候可以将键盘13竖放于键盘槽14内，减小了键盘13占用桌面的面积；还包括升降装置；所述升降装置包括垂直连接在底座121上的滑轨123、设于滑轨123并可沿滑轨123长度方向移动的滑移架124、用于驱动滑移架124移动的驱动电机125及传动机构，所述驱动电机125的输出端通过传动机构将动力传至滑移架124；所述显示屏1212与滑移架124相连，使得显示屏122随滑移架124同步升降运动；底座121的纵截面可呈方形或圆形，在放置时底座121直接与桌面接触，起到分散压力的支撑作用；滑轨123数量可为一根，其垂直于水平面；驱动电机125可为微型马达，其输出力矩能够驱动显示屏122即可；驱动电机125可通过设于底座121的蓄电池进行供电，或者直接通过市电供电；显示屏122由滑移架124支撑定位；滑移架124在滑轨123上有特定的运动轨道，使得运动平稳有序；驱动电机125启动后可驱使滑移架124沿滑轨123长度方向上升或者下降，由于滑移架124与显示屏122相连，显示屏122与滑移架124同步上升或者下降，从而便于工作人员根据需要调节显示屏122的高度，使得人们长期使用计算机时中可调节其视觉方位，利于其颈椎活动，降低了颈椎疾病的发生率。

本实施例中，所述键盘槽14为方形槽，且键盘槽14的内壁覆盖有柔性件15；键盘槽14可由槽底板及两块槽侧板组合而成，两槽侧板之间形成键盘13的放置区；柔性件15可为硅胶，可防止键盘13与键盘槽14发生硬性接触而损坏。

本实施例中，所述传动机构包括主动轮Ⅰ1261、从动轮Ⅰ1262和设在主动轮Ⅰ1261与从动轮Ⅰ1262之间的传动部Ⅰ1263，所述主动轮Ⅰ1261设在滑轨123下部并由动力电机125驱动旋转，所述从动轮Ⅰ1262设在滑轨123上部并通过传动部Ⅰ1263的传动作用后与主动轮Ⅰ1261同步旋转，所述滑移架124固定在传动部Ⅰ1263上并随传动部Ⅰ1263的运动而沿滑轨123长度方向移动；主动轮Ⅰ1261、从动轮Ⅰ1262可为齿轮结构或者辊筒结构；动力电机125的输出轴可直接与主动轮Ⅰ1261相连，也可通过现有减速器的减速增矩后与主动轮Ⅰ1261相连；滑轨123下部即靠近底座121的方向；主动轮Ⅰ1261与从动轮Ⅰ1262之间的范围即为滑移架124的滑动范围；传动部Ⅰ1263可为传动带结构或者为传动链结构；传动部Ⅰ1263的一端套于主动轮Ⅰ1261、另一端套于从动轮Ⅰ1262，在动力电机125的作用下传动部Ⅰ1263可往复循环运动，从而带动其上的滑移架124的运动。

本实施例中，所述传动机构还包括主动轮Ⅱ1271、从动轮Ⅱ1272和设在主动轮Ⅱ1271与从动轮Ⅱ1272之间的传动部Ⅱ1273，所述主动轮Ⅱ1271、从动轮Ⅱ1272和传动部Ⅱ1273分别与主动轮Ⅰ1261、从动轮Ⅰ1262和传动部Ⅰ1263并列平行设置；所述动力电机125的输出轴设有输出轮125a，所述输出轮125a与主动轮Ⅰ1261及中间轮128啮合传动，所述中间轮128与主动轮Ⅱ1271啮合传动，使得主动轮Ⅰ1261与主动轮Ⅱ1271反向转动；所述滑移架124固定于传动部Ⅰ1263及传动部Ⅱ1273的外侧；传动部Ⅱ1273为传动带结构或者传动链结构；主动轮Ⅱ1271、从动轮Ⅱ1272和传动部Ⅱ1273的结构分别与主动轮Ⅰ1261、从动轮Ⅰ1262和传动部Ⅰ1263相同，只是在位置上有所不同，它们的组合形成了双传动的结构，使得滑移架124的移动更加平稳；具体地说，动力电机125启动时，经过输出轮的作用，主动轮Ⅰ1261沿逆时针方向转动时，则主动轮Ⅱ1271沿顺时针方向转动，但传动部Ⅰ1263及传动部Ⅱ1273的外侧均具有向上运动的趋势，而由于滑移架124是固定于传动部Ⅰ1263及传动部Ⅱ1273的外侧，使得滑移架124得以向上运动，带动显示屏122上升，反之同理。

本实施例中，所述滑移架124包括用于夹持固定在传动部Ⅰ1263和传动部Ⅱ1273上的夹板124a，所述夹板124a上设有用于与显示屏122背部配合连接的连接部；夹板还可通过紧固螺钉连接在传动部Ⅰ1263和传动部Ⅱ1273上；连接部可为螺接结构或者卡接结构，只要便于显示屏122的安装即可。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于计算机的室内用电管理系统，包括计算机、数据采集终端、空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组及报警器，所述数据采集终端包括一单片机，所述数据采集终端通过数据线与计算机串行接口连接，所述空气开关、电压监测器、电流监测器组、电控开关组、报警器均与数据采集终端的单片机相连，所述空气开关和电压监测器并联在室内电源总线上，所述电控开关组通过导线与室内电源总线并联构成供电支路，所述电流监测器组所包括的电流监测器分别串联在各供电支路上；其特征在于：所述空气开关的正面中部外凸形成凸台，所述凸台上设有板钮；所述空气开关并列设置有一联动器；所述联动器包括壳体、设于壳体的转轮和固定在转轮上与转轮同步转动的转板，所述转轮的转轴设在壳体内，所述转板的一侧沿其长度方向延伸形成用于紧套于板钮的钮套；所述壳体内还设有驱动电机，所述驱动电机的动力输出轴通过传动组件与转轴相连并驱动转轴转动，所述驱动电机的信号输入端与单片机的信号输出端相连。

2.根据权利要求1所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述控制盒内还固定有一定位板，所述定位板包括“C”形的板体，所述板体上设有定位孔且其上下两端朝外延伸形成限位部；所述壳体的背面设有两条“L”形的轨板Ⅰ，两所述轨板Ⅰ相对设置并在两轨板Ⅰ之间形成用于供定位板滑移的轨道，所述限位部卡入轨板Ⅰ与壳体之间的空间；所述空气开关的背面也设有两条“L”形的轨板Ⅱ，两所述轨板Ⅱ相对设置并在两轨板Ⅱ之间形成用于供定位板滑移的轨道，所述限位部卡入轨板Ⅱ与空开之间的空间。

3.根据权利要求2所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述联动器共设置两个转轮，所述壳体的正面设有轮槽，所述转轮部分从轮槽穿出并与转板固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述传动组件为带传动组件结构或者齿轮传动组件结构。

5.根据权利要求4所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：还包括一用于探测转板位置的位移传感器，所述位移传感器的信号输出端与单片机的信号输入端相连。

6.根据权利要求5所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述计算机包括主机及与主机相连的显示器和键盘，所述显示器包括显示屏和底座，所述底座前端设有用于竖直放置键盘的键盘槽；还包括升降装置；所述升降装置包括垂直连接在底座上的滑轨、设于滑轨并可沿滑轨长度方向移动的滑移架、用于驱动滑移架移动的动力电机及传动机构，所述动力电机的输出端通过传动机构将动力传至滑移架；所述显示屏与滑移架相连，使得显示屏随滑移架同步升降运动。

7.根据权利要求6所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述键盘槽为方形槽，且键盘槽的内壁覆盖有柔性件。

8.根据权利要求7所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述传动机构包括主动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和设在主动轮Ⅰ与从动轮Ⅰ之间的传动部Ⅰ，所述主动轮Ⅰ设在滑轨下部并由动力电机驱动旋转，所述从动轮Ⅰ设在滑轨上部并通过传动部Ⅰ的传动作用后与主动轮Ⅰ同步旋转，所述滑移架固定在传动部Ⅰ上并随传动部Ⅰ的运动而沿滑轨长度方向移动。

9.根据权利要求8所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述传动机构还包括主动轮Ⅱ、从动轮Ⅱ和设在主动轮Ⅱ与从动轮Ⅱ之间的传动部Ⅱ，所述主动轮Ⅱ、从动轮Ⅱ和传动部Ⅱ分别与主动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和传动部Ⅰ并列平行设置；所述动力电机的输出轴设有输出轮，所述输出轮与主动轮Ⅰ及中间轮啮合传动，所述中间轮与主动轮Ⅱ啮合传动，使得主动轮Ⅰ与主动轮Ⅱ反向转动；所述滑移架固定于传动部Ⅰ及传动部Ⅱ的外侧。

10.根据权利要求9所述的基于计算机的室内用电管理系统，其特征在于：所述滑移架包括用于夹持固定在传动部Ⅰ和传动部Ⅱ上的夹板，所述夹板上设有用于与显示屏背部配合连接的连接部。