房门电开关保护系统
技术领域
本发明涉及电路保护技术领域,尤其涉及一种房门电开关保护系统。
背景技术
现有技术中的房门电开关保护系统仅采用统一标准对房门内电路中的元件进行检测,当单个元件的实时电流超出预设值时,保护系统直接将整个电路全部切断,同时维修人员需要针对电路中的各支路逐个检测,耗费时间,从而导致系统的运行效率低。
发明内容
为此,本发明提供一种房门电开关保护系统,用以克服现有技术中无法针对电路中各支路进行针对性保护导致的系统运行效率低的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种房门电开关保护系统,包括:
检测单元,其设置在电路中,用以实时检测电路中各元件所在支路的电流值并在电流发生突变时记录电流变化值以及电流变化持续时长;
中控单元,其与所述检测单元相连,用以根据检测单元测得的电压变化值以及电流变化持续时长控制保护单元对电路中的元件进行针对性保护;
保护单元,其包括多个保护器,各保护器均设置在电路中并分别与所述中控单元相连且各保护器分别与对应的元件串联,用以对元件进行保护,当电路中一条支路内电流的变化值超出预设值时,所述中控单元调节位于该支路的保护器的电阻以对位于该支路的元件进行保护;
备用单元,其与所述中控单元相连,用以对系统提供备用电力,当所述中控单元切断电路的电源供给时,所述备用单元启动以对系统提供备用电力;
房门单元,其位于房门上并与所述中控单元相连,用以根据所述中控单元输送的信息调节房门的开闭状态;
警报单元,其与所述中控单元相连,用以根据中控单元输送的信息发出警报;
所述中控单元中设有预设电流级别矩阵I0和预设初始电阻值矩阵R0;对于所述预设电流级别矩阵I0,设定I0(I1,I2,I3,I4),其中,I1为第一预设级别电流,I2为第二预设级别电流,I3为第三预设级别电流,I4为第四预设级别电流,各预设级别电流的电流值按照顺序逐渐增加;对于所述预设初始电阻值矩阵R0,设定R0(R1,R2,R3,R4),其中,R1为第一预设电阻值,R2为第二预设电阻值,R3为第三预设电阻值,R4为第四预设电阻值,各预设电阻值按照顺序逐渐减小;
当所述系统运行时,所述中控单元控制所述检测单元依次检测单位时间内各所述支路中所述元件内流经的电流量,当所述检测单元测得在单位时间内单个所述支路内元件内流经的点流量为I时,中控单元将I与所述预设电流级别矩阵I0中的参数进行比对并根据比对结果将与该元件串联的所述保护器的电阻调节至对应值:
当I≤I1时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R1;
当I1<I≤I2时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R2;
当I2<I≤I3时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R3;
当I3<I≤I4时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R4。
进一步地,所述中控单元中还设有预设电流极限倍率矩阵a0,设定a0(a1,a2,a3,a4),其中,a1为第一预设电流极限倍率,a2为第二预设电流极限倍率,a3为第三预设电流极限倍率,a4为第四预设电流极限倍率,1<a4<a3<a2<a1;当所述检测单元测得在单位时间内单个所述支路内元件内流经的点流量为I时,中控单元将I与所述预设电流级别矩阵I0中的参数进行比对并根据比对结果确定所述元件的极限电流值Imax:
当I≤I1时,所述中控单元使用第一预设电流极限倍率a1计算该元件的极限电流值;
当I1<I≤I2时,所述中控单元使用第二预设电流极限倍率a2计算该元件的极限电流值;
当I2<I≤I3时,所述中控单元使用第三预设电流极限倍率a3计算该元件的极限电流值;
当I3<I≤I4时,所述中控单元使用第四预设电流极限倍率a4计算该元件的极限电流值;
当所述中控单元使用第i预设电流极限倍率ai计算该元件的极限电流值时,设定i=1,2,3,4,中控单元求得的该元件的极限电流值Imax=I×ai。
进一步地,所述中控单元中还设有预设极限电流值矩阵Imax0和预设持续时长矩阵t0;对于所述预设极限电流值矩阵Imax0,设定Imax0,(Imax1,Imax2,Imax3,Imax4),其中,Imax1为第一预设极限电流值,Imax2为第二预设极限电流值,Imax3为第三预设极限电流值,Imax4为第四预设极限电流值,各预设极限电流值按照顺序逐渐增加;对于所述预设持续时长矩阵t0,设定t0(t1,t2,t3,t4),其中,t1为第一预设持续时长,t2为第二预设持续时长,t3为第三预设持续时长,t4为第四预设持续时长,各预设持续时长按照顺序逐渐减小;
当所述中控单元求得所述元件的极限电流值Imax时,中控单元将Imax与所述预设极限电流值矩阵Imax0中的参数进行比对:
当Imax≤Imax1时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t1;
当Imax1<Imax≤Imax2时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t2;
当Imax2<Imax≤Imax3时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t3;
当Imax3<Imax≤Imax4时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t4;
当所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为tj时,设定j=1,2,3,4,中控单元在所述系统运行时控制所述检测单元对所述元件的运行电流进行实时检测并将测得的电流值记为I,当中控单元测得该元件内的电流值I≥Imax时,中控单元统计该电流值的持续时间t,当元件内电流值I≥Imax的持续时长t≥tj时,中控单元判定该支路中的元件电流过载。
进一步地,所述中控单元中还设有预设电流差值矩阵△I0和预设电阻调节量矩阵△R0;对于所述预设电流差值矩阵△I0,设定△I0(△I1,△I2,△I3,△I4),其中,△I1为第一预设电流差值,△I2为第二预设电流差值,△I3为第三预设电流差值,△I4为第四预设电流差值,各预设电流差值按照顺序逐渐增加;对于所述预设电阻调节量矩阵△R0,设定△R0(△R1,△R2,△R3,△R4),其中,△R1为第一预设电阻调节量,△R2为第二预设电阻调节量,△R3为第三预设电阻调节量,△R4为第四预设电阻调节量,各预设电阻调节量按照顺序逐渐增加;
当所述中控单元判定单个所述支路中的元件电流过载时,中控单元计算该元件的实际电流与预设的极限电流的差值△I,设定△I=I-Imax,计算完成后,中控单元将△I与所述预设电流差值矩阵△I0中的参数进行比对并根据比对结果调节与所述元件串联的保护器的电阻值Ri,设定i=1,2,3,4:
当△I≤△I1时,所述中控单元使用第一预设电阻调节量△R1对Ri进行调节;
当△I1<△I≤△I2时,所述中控单元使用第二预设电阻调节量△R2对Ri进行调节;
当△I2<△I≤△I3时,所述中控单元使用第三预设电阻调节量△R3对Ri进行调节;
当△I3<△I≤△I4时,所述中控单元使用第四预设电阻调节量△R4对Ri进行调节;
当△I>△I4时,所述中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报;
当所述中控单元使用第j预设电阻调节量△Rj对Ri进行调节时,设定j=1,2,3,4,调节后的电阻值为Ri’,设定Ri’=Ri+△Rj。
进一步地,当所述中控单元使用第j预设电阻调节量△Rj对Ri进行调节时,若所述保护器的电阻达到最大值Rmaxi且Rmaxi<Ri’时,中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报。
进一步地,所述中控单元中还设有预设占比矩阵B0,设定B0(B1,B2,B3,B4),其中,B1为第一预设占比,B2为第二预设占比,B3为第三预设占比,B4为第四预设占比,0<B4<B3<B2<B1<1;
当所述中控单元判定多个所述支路超载时,中控单元选取电路中最大电流值Ic并将其与所述预设极限电流值矩阵Imax0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果选取对应的超载判定过载支路数量占比值:
当Imax1<Ic≤Imax2时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B1;
当Imax2<Ic≤Imax3时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B2;
当Imax3<Ic≤Imax4时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B3;
当Ic>Imax4时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B4;
当所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为Bi时,设定i=1,2,3,4,中控单元检测电路内过载支路在支路总数之间的占比B并将B与Bi进行比对,当B≤Bi时,中控单元根据各支路内的实际电流值依次将各保护器的电阻调节至对应值,当B>Bi时,中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报。
进一步地,当所述中控单元通过所述警报单元发送警报时,警报单元发出声音警报和灯光警报。
进一步地,当所述系统正常运行时,所述中控单元控制所述房门单元锁定房门,当所述中控单元判定该支路中的元件电流超载并切断该支路的电力供给时,所述中控单元控制所述房门单元解除对房门的锁定。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明通过将保护单元的保护器分别设置在各支路进内以对各支路内的元件进行针对性保护,能够有效降低电路内元件电流超载的情况发生,在提高所述系统保护的电路的安全性的同时,有效提高了本发明所述系统的运行效率。
进一步地,所述中控单元中设有预设电流级别矩阵I0和预设初始电阻值矩阵R0,当所述系统运行时,所述中控单元控制所述检测单元依次检测单位时间内各所述支路中所述元件内流经的电流量,当所述检测单元测得在单位时间内单个所述支路内元件内流经的点流量为I时,中控单元将I与所述预设电流级别矩阵I0中的参数进行比对并根据比对结果将与该元件串联的所述保护器的电阻调节至对应值,通过根据元件正常运行时将保护器的电阻调节至对应值,在保证各元件以额定效率运行的同时,进一步降低了电路内元件电流超载的情况发生,并进一步提高了本发明所述系统的运行效率。
进一步地,所述中控单元中还设有预设电流极限倍率矩阵a0,当所述检测单元测得在单位时间内单个所述支路内元件内流经的点流量为I时,中控单元将I与所述预设电流级别矩阵I0中的参数进行比对并根据比对结果确定所述元件的极限电流值Imax,通过分别确定各支路内元件的极限电流值,能够使所述系统针对不同支路分别进行针对性保护,在有效避免在单个元件出现电流超载时保护系统将全部电路切断的情况发生,从而进一步提高了本发明所述系统的运行效率。
进一步地,所述中控单元中还设有预设极限电流值矩阵Imax0和预设持续时长矩阵t0,当所述中控单元求得所述元件的极限电流值Imax时,中控单元将Imax与所述预设极限电流值矩阵Imax0中的参数进行比对并根据比对结果确定所述元件的极限电流最大允许持续时长,通过根据元件的极限电流值确定元件的极限电流最大允许持续时长,能够有效避免元件内超载电流的持续时间过长导致元件烧毁的情况发生,有效提高了所述系统内元件的使用寿命。
进一步地,所述中控单元中还设有预设电流差值矩阵△I0和预设电阻调节量矩阵△R0,当所述中控单元判定单个所述支路中的元件电流过载时,中控单元计算该元件的实际电流与预设的极限电流的差值△I、将△I与所述预设电流差值矩阵△I0中的参数进行比对并根据比对结果调节与所述元件串联的保护器的电阻值Ri,通过调节对应支路内保护器的电阻,能够有效调节支路内的电流值,从而在不切断支路的情况下完成对元件和电路的保护,进一步提高了本发明所述系统的运行效率。
进一步地,当所述中控单元使用第j预设电阻调节量△Rj对Ri进行调节时,若所述保护器的电阻达到最大值Rmaxi且Rmaxi<Ri’时,中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报,通过针对电阻值无法达到预设值的支路发出超载警报,能够进一步防止元件内流经的电流过大导致的元件烧毁的情况发生,并进一步提高了所述系统内元件的使用寿命。
进一步地,所述中控单元中还设有预设占比矩阵B0,当所述中控单元判定多个所述支路超载时,中控单元选取电路中最大电流值Ic并将其与所述预设极限电流值矩阵Imax0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果选取对应的超载判定过载支路数量占比值,通过根据占比值确定电路内的实际超载情况,能够进一步防止元件内流经的电流过大导致的元件烧毁的情况发生,并进一步提高了所述系统内元件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述房门电开关保护系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明所述房门电开关保护系统的结构框图。
本发明所述房门电开关保护系统,包括:
检测单元,其设置在电路中,用以实时检测电路中各元件所在支路的电流值并在电流发生突变时记录电流变化值以及电流变化持续时长;
中控单元,其与所述检测单元相连,用以根据检测单元测得的电压变化值以及电流变化持续时长控制保护单元对电路中的元件进行针对性保护;
保护单元,其包括多个保护器,各保护器均设置在电路中并分别与所述中控单元相连且各保护器分别与对应的元件串联,用以对元件进行保护,当电路中一条支路内电流的变化值超出预设值时,所述中控单元调节位于该支路的保护器的电阻以对位于该支路的元件进行保护;
备用单元,其与所述中控单元相连,用以对系统提供备用电力,当所述中控单元切断电路的电源供给时,所述备用单元启动以对系统提供备用电力;
房门单元,其位于房门上并与所述中控单元相连,用以根据所述中控单元输送的信息调节房门的开闭状态;
警报单元,其与所述中控单元相连,用以根据中控单元输送的信息发出警报;
所述中控单元中设有预设电流级别矩阵I0和预设初始电阻值矩阵R0;对于所述预设电流级别矩阵I0,设定I0(I1,I2,I3,I4),其中,I1为第一预设级别电流,I2为第二预设级别电流,I3为第三预设级别电流,I4为第四预设级别电流,各预设级别电流的电流值按照顺序逐渐增加;对于所述预设初始电阻值矩阵R0,设定R0(R1,R2,R3,R4),其中,R1为第一预设电阻值,R2为第二预设电阻值,R3为第三预设电阻值,R4为第四预设电阻值,各预设电阻值按照顺序逐渐减小;
当所述系统运行时,所述中控单元控制所述检测单元依次检测单位时间内各所述支路中所述元件内流经的电流量,当所述检测单元测得在单位时间内单个所述支路内元件内流经的点流量为I时,中控单元将I与所述预设电流级别矩阵I0中的参数进行比对并根据比对结果将与该元件串联的所述保护器的电阻调节至对应值:
当I≤I1时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R1;
当I1<I≤I2时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R2;
当I2<I≤I3时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R3;
当I3<I≤I4时,所述中控单元将位于该支路内的所述保护器的电阻值调节至R4。
具体而言,本发明所述中控单元中还设有预设电流极限倍率矩阵a0,设定a0(a1,a2,a3,a4),其中,a1为第一预设电流极限倍率,a2为第二预设电流极限倍率,a3为第三预设电流极限倍率,a4为第四预设电流极限倍率,1<a4<a3<a2<a1;当所述检测单元测得在单位时间内单个所述支路内元件内流经的点流量为I时,中控单元将I与所述预设电流级别矩阵I0中的参数进行比对并根据比对结果确定所述元件的极限电流值Imax:
当I≤I1时,所述中控单元使用第一预设电流极限倍率a1计算该元件的极限电流值;
当I1<I≤I2时,所述中控单元使用第二预设电流极限倍率a2计算该元件的极限电流值;
当I2<I≤I3时,所述中控单元使用第三预设电流极限倍率a3计算该元件的极限电流值;
当I3<I≤I4时,所述中控单元使用第四预设电流极限倍率a4计算该元件的极限电流值;
当所述中控单元使用第i预设电流极限倍率ai计算该元件的极限电流值时,设定i=1,2,3,4,中控单元求得的该元件的极限电流值Imax=I×ai。
具体而言,本发明所述中控单元中还设有预设极限电流值矩阵Imax0和预设持续时长矩阵t0;对于所述预设极限电流值矩阵Imax0,设定Imax0,(Imax1,Imax2,Imax3,Imax4),其中,Imax1为第一预设极限电流值,Imax2为第二预设极限电流值,Imax3为第三预设极限电流值,Imax4为第四预设极限电流值,各预设极限电流值按照顺序逐渐增加;对于所述预设持续时长矩阵t0,设定t0(t1,t2,t3,t4),其中,t1为第一预设持续时长,t2为第二预设持续时长,t3为第三预设持续时长,t4为第四预设持续时长,各预设持续时长按照顺序逐渐减小;
当所述中控单元求得所述元件的极限电流值Imax时,中控单元将Imax与所述预设极限电流值矩阵Imax0中的参数进行比对:
当Imax≤Imax1时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t1;
当Imax1<Imax≤Imax2时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t2;
当Imax2<Imax≤Imax3时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t3;
当Imax3<Imax≤Imax4时,所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为t4;
当所述中控单元将所述元件的极限电流最大允许持续时长设置为tj时,设定j=1,2,3,4,中控单元在所述系统运行时控制所述检测单元对所述元件的运行电流进行实时检测并将测得的电流值记为I,当中控单元测得该元件内的电流值I≥Imax时,中控单元统计该电流值的持续时间t,当元件内电流值I≥Imax的持续时长t≥tj时,中控单元判定该支路中的元件电流过载。
具体而言,本发明所述中控单元中还设有预设电流差值矩阵△I0和预设电阻调节量矩阵△R0;对于所述预设电流差值矩阵△I0,设定△I0(△I1,△I2,△I3,△I4),其中,△I1为第一预设电流差值,△I2为第二预设电流差值,△I3为第三预设电流差值,△I4为第四预设电流差值,各预设电流差值按照顺序逐渐增加;对于所述预设电阻调节量矩阵△R0,设定△R0(△R1,△R2,△R3,△R4),其中,△R1为第一预设电阻调节量,△R2为第二预设电阻调节量,△R3为第三预设电阻调节量,△R4为第四预设电阻调节量,各预设电阻调节量按照顺序逐渐增加;
当所述中控单元判定单个所述支路中的元件电流过载时,中控单元计算该元件的实际电流与预设的极限电流的差值△I,设定△I=I-Imax,计算完成后,中控单元将△I与所述预设电流差值矩阵△I0中的参数进行比对并根据比对结果调节与所述元件串联的保护器的电阻值Ri,设定i=1,2,3,4:
当△I≤△I1时,所述中控单元使用第一预设电阻调节量△R1对Ri进行调节;
当△I1<△I≤△I2时,所述中控单元使用第二预设电阻调节量△R2对Ri进行调节;
当△I2<△I≤△I3时,所述中控单元使用第三预设电阻调节量△R3对Ri进行调节;
当△I3<△I≤△I4时,所述中控单元使用第四预设电阻调节量△R4对Ri进行调节;
当△I>△I4时,所述中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报;
当所述中控单元使用第j预设电阻调节量△Rj对Ri进行调节时,设定j=1,2,3,4,调节后的电阻值为Ri’,设定Ri’=Ri+△Rj。
具体而言,本发明当所述中控单元使用第j预设电阻调节量△Rj对Ri进行调节时,若所述保护器的电阻达到最大值Rmaxi且Rmaxi<Ri’时,中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报。
具体而言,本发明所述中控单元中还设有预设占比矩阵B0,设定B0(B1,B2,B3,B4),其中,B1为第一预设占比,B2为第二预设占比,B3为第三预设占比,B4为第四预设占比,0<B4<B3<B2<B1<1;
当所述中控单元判定多个所述支路超载时,中控单元选取电路中最大电流值Ic并将其与所述预设极限电流值矩阵Imax0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果选取对应的超载判定过载支路数量占比值:
当Imax1<Ic≤Imax2时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B1;
当Imax2<Ic≤Imax3时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B2;
当Imax3<Ic≤Imax4时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B3;
当Ic>Imax4时,所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为B4;
当所述中控单元将电路内的超载判定过载支路数量占比值设置为Bi时,设定i=1,2,3,4,中控单元检测电路内过载支路在支路总数之间的占比B并将B与Bi进行比对,当B≤Bi时,中控单元根据各支路内的实际电流值依次将各保护器的电阻调节至对应值,当B>Bi时,中控单元判定该支路中的元件电流超载、切断该支路的电力供给并通过所述警报单元发送警报。
具体而言,当所述中控单元通过所述警报单元发送警报时,警报单元发出声音警报和灯光警报。
具体而言,当所述系统正常运行时,所述中控单元控制所述房门单元锁定房门,当所述中控单元判定该支路中的元件电流超载并切断该支路的电力供给时,所述中控单元控制所述房门单元解除对房门的锁定。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。