CN115219753B - 一种用于电机设备监测系统的智能电能表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电机设备监测系统的智能电能表，包括顶盖和设置于其底端的底壳，所述顶盖的顶部开设有供IC卡插入的卡槽，所述顶盖内部位于卡槽处固定设置有导向框，所述导向框的底部从上往下依次设置有第一限位板、密封柱和第二限位板；通过此装置使得IC卡可以顺利向下插入到底壳内部而不与相关的部件发生摩擦，而当拔出IC卡时，通过密封柱可以对卡槽进行密封，从而避免外部环境中的灰尘通过卡槽进入到底壳内部，并且此时气流通过弧形滤网向上流动至第三滤网和挡风板之间，之后可以通过第三滤网以及通过卡槽排出，有利于带出弧形滤网上积累的飞絮等杂质。

Description

一种用于电机设备监测系统的智能电能表

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，特别涉及一种用于电机设备监测系统的智能电能表。

背景技术

智能电能表由测量单元、数据处理单元、通信单元等组成，具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表，其作为电网的入户接口，一方面电网通过智能电表将安全、高质的电能输送到用户的用电设备上；而随着新能源的广泛应用，许多分布式新能源，如风能、太阳能等，已经在用户端得到了充分的使用，这种微型分布式能源也可以通过智能电表反馈到电网中，与电网实现并网。

所以智能电表需要具备双向电能传输和计量的功能，当然借助智能电表内部MCU强大的计算能力支持，智能电表还可以进行可靠的电能管理，比如分时管理、用户用电情况分类管理、最大负荷控制等等。通过这些管理为一些高耗能的设备从用电高峰时段转到非用电高峰时段提供优惠折扣，实现错峰避峰用电，提高电网的运行效率，也为用户节省开支。

传统的智能表有的还采用插入IC卡的方式进行使用，但是在实际使用过程中IC卡在插入的过程中缺少限位组件，导致其连接的准确性受到影响，且外部环境中的灰尘会通过卡槽进入到电能表内部，从而影响相关元器件的使用寿命，而一些通过密封件对卡槽进行密封的电能表在IC卡插拔的过程中会对IC卡上的芯片造成磨损。

因此，有必要提供一种用于电机设备监测系统的智能电能表解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电机设备监测系统的智能电能表，以解决上述背景技术中提出的现有智能表有的还采用插入IC卡的方式进行使用，但是在实际使用过程中IC卡在插入的过程中缺少限位组件，导致其连接的准确性受到影响，且外部环境中的灰尘会通过卡槽进入到电能表内部，从而影响相关元器件的使用寿命，而一些通过密封件对卡槽进行密封的电能表在IC卡插拔的过程中会对IC卡上的芯片造成磨损的问题。

基于上述思路，本发明提供如下技术方案：包括顶盖和设置于其底端的底壳，所述顶盖的顶部开设有供IC卡插入的卡槽，所述顶盖内部位于卡槽处固定设置有导向框，所述导向框的底部从上往下依次设置有第一限位板、密封柱和第二限位板，且第一限位板、密封柱和第二限位板上分别开设有第一限位槽、密封槽和第二限位槽；

所述顶盖内部位于密封柱两端均设置有调节组件，当IC卡穿过卡槽进入到导向框内部时，通过调节组件带动密封柱转动使得密封槽与第一限位槽和第二限位槽相对齐。

作为本发明进一步的方案：所述顶盖一侧面上开设有进气槽，所述顶盖外侧位于进气槽处固定安装有第一滤网，所述顶盖内壁位于进气槽处固定有安装框，所述安装框内部安装有风扇。

作为本发明进一步的方案：所述导向框远离第一滤网的一侧设置有第三滤网，所述导向框靠近第一滤网的一侧设置有挡风板，所述密封柱上开设有与密封槽相连通的导流通道，所述导流通道的顶端固定设置有弧形滤网，所述弧形滤网的外侧面与密封柱的外侧圆周面相平齐。

作为本发明进一步的方案：所述导向框的前后两端均固定连接有固定板，所述第一限位板和第二限位板均固定连接于两固定板之间，所述调节组件包括设置于固定板外侧的挡板，所述挡板和固定板之间滑动连接有滑板，所述滑板的底部固定连接有横板，所述密封柱的前后两端面上均固定连接有圆轴，所述圆轴穿过固定板并与其转动连接，所述圆轴的外侧固定套设有齿轮，所述齿轮设置于固定板的外侧，所述横板的顶部固定连接有与齿轮相啮合的齿条，两挡板之间固定连接有底板，所述横板设置于底板的顶部，横板的顶面上开设有贯通的排气孔，所述安装框设置于两挡板之间。

作为本发明进一步的方案：所述底壳远离第一滤网的一侧面上开始有贯穿的排气槽，所述排气槽处安装有第二滤网。

作为本发明进一步的方案：所述卡槽、第一限位槽和第二限位槽宽度相同，所述密封槽的宽度相比于卡槽、第一限位槽和第二限位槽较宽。

作为本发明进一步的方案：所述固定板远离导向框的一侧固定连接有导向板，所述导向板的外侧面与固定板的外侧面相对齐。

作为本发明进一步的方案：所述挡板靠近固定板的一侧固定连接有连接板，所述滑板靠近连接板的一侧固定连接有导向杆，导向杆贯穿连接板并与其滑动连接，在导向杆的外侧套设有弹簧，弹簧固定连接于滑板和连接板之间。

作为本发明进一步的方案：所述挡板、固定板、导向板和滑板的顶面均与顶盖的内部顶壁相接触，所述底板设置为L型，所述底板与第二限位板相对的一侧面相互接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过气流对调节组件的压力将其打开，使得气流可以通过调节组件流出，与此同时，通过调节组件可以带动密封柱转动，进而使得密封柱上的密封槽与第一限位槽和第二限位槽相对齐，有利于IC卡穿入底壳内部，而当拔出IC卡后，气流又可以重新通过第三滤网和卡槽流出，从而使得气流对调节组件的压力减小，调节组件复位并带动密封柱反向转动而复位，使得密封槽与第一限位槽和第二限位槽相错开，通过此装置使得IC卡可以顺利向下插入到底壳内部而不与相关的部件发生摩擦，而当拔出IC卡时，通过密封柱可以对卡槽进行密封，从而避免外部环境中的灰尘通过卡槽进入到底壳内部，并且此时气流通过弧形滤网向上流动至第三滤网和挡风板之间，之后可以通过第三滤网以及通过卡槽排出，有利于带出弧形滤网上积累的飞絮等杂质。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明的底板和挡板结构示意图；

图4是本发明的调节组件结构示意图；

图5是本发明的密封柱在第一限位板和第二限位板之间的结构示意图；

图6是本发明的密封槽与第一限位槽和第二限位槽相错开的结构示意图；

图7是本发明的密封槽与第一限位槽和第二限位槽相对齐的结构示意图；

图8是本发明图3的A部结构放大图；

图9是本发明图5的B部结构放大图；

图10是本发明的密封柱密封状态下的结构示意图。

图中：1、底壳；2、顶盖；3、第一滤网；4、卡槽；5、第二滤网；6、第二限位板；7、密封板；8、底板；9、挡板；10、导向板；11、第一限位板；12、第三滤网；13、滑板；14、导向杆；15、齿轮；16、横板；17、齿条；18、安装框；19、排气孔；20、导向框；21、弹簧；22、第二限位槽；23、密封柱；24、密封槽；25、第一限位槽；26、固定板；27、弧形滤网；28、挡风板；29、导流通道。

具体实施方式

电机在实际生产中应用很广，电机和机械系统不可避免地劣化并发生故障，这些故障可能使生产停顿，导致代价昂贵的维修和停机损失，因此如何在运行中更早知道电机的运行状态，做出维修计划。在故障来临之际如何快速、及时、准确地在线检测出电机的故障，是运行部门和维护部门十分关心的一个重要议题，在对电机系统监测的过程中相关的传感器以及电路连接密必不可少，而其中具有电能量计量、数据处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能的电能表自然也就组成了电路中的一部分。

如图1-6、9所示，一种用于电机设备监测系统的智能电能表，包括用于封装的底壳1和顶盖2，实际使用过程底壳1和顶盖2之间通过螺钉固定连接，而电路板、继电器等相关的电气元件安装于底壳1和顶盖2之间，在顶盖2的顶部开设有供显示屏以及操作按钮安装的槽口，目前市面上的智能电能表为成熟的产品，其内部电气构造在此不做赘述；本方案中的顶盖2一侧面上开设有进气槽，在顶盖2外侧位于进气槽处固定安装有第一滤网3，此外，在顶盖2内壁位于进气槽处固定有安装框18，其内部安装有风扇，此处的风扇主要采用马达或者电机作为动力源，驱动扇叶转动，而在底壳1远离第一滤网3的一侧面上开始有贯穿的排气槽，排气槽处安装有第二滤网5，以便于将底壳1和顶盖2之间的气体排出。

进一步地，在顶盖2的顶部上开设有供IC卡插入的卡槽4，实际使用过程中，实际使用过程中将IC卡通过卡槽4插入到电路板上与其相连接，即可对电能表进行使用，并且可以查看用电的相关信息，但是在实际使用时，IC卡在插入的过程中缺少限位组件，导致其与电路板之间的连接不够准确，存在损伤IC卡的情况，且外部环境中的灰尘会通过卡槽4进入到底壳1和顶盖2之间，从而影响相关元器件的使用寿命，市面上也存在一些电能表，在卡槽4的底端铰接一封板用于对卡槽4进行密封，但是在IC卡插拔的过程中，会与封板相接触并刮蹭，从而不利于对IC卡上的芯片进行保护。

因此，本方案中在顶盖2内部位于卡槽4处设置有限位组件，具体地，限位组件包括导向框20，导向框20固定连接于顶盖2内部顶面上，在导向框20的底面上固定连接有第一限位板11，第一限位板11上开设有贯穿的第一限位槽25，在第一限位板11的底端设置有第二限位板6，第二限位板6上开设有贯穿的第二限位槽22，第一限位槽25与第二限位槽22在垂直方向上相互对齐，在第一限位板11和第二限位板6之间转动设置有密封柱23，且密封柱23上沿其直径方向开设有贯穿的密封槽24，当密封柱23转动致使其上的密封槽24有第一限位槽25和第二限位槽22共线时，IC卡可以穿过顶盖2并与电路板相连接，而当密封柱23上的密封槽24与第一限位槽25或者第二限位槽22相错开时，通过密封柱23可以对第一限位槽25进行密封和第二限位槽22进行密封，从而可以对卡槽4进行密封，避免外部的灰尘通过卡槽4进入到底壳1和顶盖2之前，此处的卡槽4、第一限位槽25和第二限位槽22宽度相同，而密封槽24的宽度相比于卡槽4、第一限位槽25和第二限位槽22较宽，通过此结构，当限位槽处于竖直状态与第一限位槽25和第二限位槽22相对齐时，其具有较大的容错率，即使密封槽24并不是处于完全竖直的状态，也不影响IC卡的插入。

在导向框20的前后两端均固定连接有固定板26，固定板26固定设置于导向框20和顶盖2之间，且固定板26的顶面与顶盖2内部顶壁相接触，而第一限位板11和第二限位板6均固定连接于两固定板26之间。

如图6-7、10所示，在导向框20远离第一滤网3的一侧设置有第三滤网12，使得气体可以通过第三滤网12通过，所述导向框20靠近第一滤网3的一侧设置有挡风板28，挡风板28与顶盖2的内部顶面相接触，从而对气流进行阻挡。

进一步地，在密封柱23上开设有与密封槽24相连通的导流通道29，导流通道29的顶端固定设置有弧形滤网27，弧形滤网27的外侧面与密封柱23的外侧圆周面相平齐，通过此结构，使得风扇产生的气体可以通过密封槽24和导流通道29，并最终通过第三滤网12以及卡槽4排出。

在固定板26的外侧设置有调节组件，当IC卡穿过卡槽4并进入到导向框20内置于第三滤网12和挡风板28之间时，可以阻止气流的流通，避免气流通过第三滤网12和卡槽4快速流出，此时通过气流对调节组件的压力将其打开，使得气流可以通过调节组件流出，与此同时，通过调节组件可以带动密封柱23转动，进而使得密封柱23上的密封槽24与第一限位槽25和第二限位槽22相对齐，有利于IC卡穿入底壳1内部，而当拔出IC卡后，气流又可以重新通过第三滤网12和卡槽4流出，从而使得气流对调节组件的压力减小，调节组件复位并带动密封柱23反向转动而复位，使得密封槽24与第一限位槽25和第二限位槽22相错开，综上所述，此装置通过设置的调节组件，当插入IC卡时，密封槽24与第一限位槽25和第二限位槽22对齐，使得IC卡可以顺利向下插入到底壳1内部而不与相关的部件发生摩擦，之后当拔出IC卡时，通过密封柱23可以对卡槽4进行密封，从而避免外部环境中的灰尘通过卡槽4进入到底壳1内部，并且此时气流通过弧形滤网27向上流动至第三滤网12和挡风板28之间，之后可以通过第三滤网12以及通过卡槽4排出，有利于带出弧形滤网27上积累的飞絮等杂质。

如图4-5、8-9所示，上述的调节组件包括设置于固定板26外侧的挡板9，挡板9与固定板26平行设置，且挡板9与顶盖2固定连接，挡板9和固定板26之间滑动连接有滑板13，滑板13的顶部与顶盖2的内部顶面相接触，且滑板13的底部固定连接有横板16，此外，在挡板9靠近固定板26的一侧固定连接有连接板，而滑板13靠近连接板的一侧固定连接有导向杆14，导向杆14贯穿连接板并与其滑动连接，在导向杆14的外侧套设有弹簧21，弹簧21固定连接于滑板13和连接板之间。

进一步地，在密封柱23的前后两端面上均固定连接有圆轴，圆轴穿过固定板26并与其转动连接，在圆轴的外侧固定套设有齿轮15，齿轮15设置于固定板26的外侧，在横板16的顶部固定连接有与齿轮15相啮合的齿条17，在两挡板9之间固定连接有底板8，底板8设置为U形，且底板8与第二限位板6相对的一侧面相互接触以便于对两挡板9之间的底端部分进行密封，同时横板16设置于底板8的顶部，在固定板26远离导向框20的一侧固定连接有导向板10，导向板10的外侧面与固定板26的外侧面相对齐，使得滑板13可以在挡板9和导向板10之间滑动，此外，在横板16的顶面上开设有贯通的排气孔19，当滑板13在导向板10与挡板9之间向外滑动并使得排气孔19移出至底板8的外侧时，风扇产生的气体可以通过排气孔19排出。

此处将安装框18设置于两挡板9之间，使得风扇产生的气体只能通过两挡板9之间排出，此外，在两固定板26远离安装框18的一侧固定连接有密封板7，以便于对两固定板26之间进行密封。

实际使用时，当IC卡从卡槽4插入到第三滤网12和挡风板28之间时如图7所示，风扇产生的气体通过密封槽24和导流通道29流出的路径被IC卡堵塞，从而使得气流流通不畅，此时气流对滑板13的压力增大可以带动其向外移动，从而带动横板16向外移动，而横板16在移动过程中，使得其上的齿条17与齿轮15相啮合，进而带动圆轴和密封柱23转动，密封柱23在转动的过程中，其上的密封槽24逐渐与第一限位槽25和第二限位槽22相对齐，当横板16上的排气孔19移出底板8时，气体可以通过排气孔19排出，此时气流对滑板13的压力趋于稳定，而密封柱23此时也转动至竖直状态，使其与第一限位槽25和第二限位槽22相对齐，由于密封槽24的宽度较宽，因此，即使风扇产生的气流有波动促使滑板13和横板16存在晃动，密封槽24也处在一个相对准确的位置，使得IC卡可以穿过密封槽24，而当拔出IC卡时如图6所示，气体可以通过卡槽4和第三滤网12排出，此时气体对滑板13的压力减小，从而在弹簧21的作用力下带动滑板13和横板16复位，此时通过齿条17和齿轮15的啮合可以带动密封柱23反转复位，进而促使弧形滤网27置于第一限位槽25的底端对其进行密封，而风扇产生的气体可以通过密封槽24、导流通道29和第三滤网12以及密封槽24、导流通道29和卡槽4两种路径排出，与此同时，当气流通过弧形滤网27时，可以将其上吸附的灰尘向上吹起并最终被带出卡槽4内，有利于避免灰尘滞留在第三滤网12的表面，在下一次插入IC卡时进入到底壳1内部，而通过第三滤网12排出的气体，在底壳1和顶盖2之间流动并最终通过第二滤网5排出，可以对底壳1和顶盖2之间的元器件进行散热，并且在插入IC卡时，气流通过排气孔19排出也可以对电能表内的元器件进行散热。

综上所述，此装置通过设置的密封柱23，当插入IC卡时，密封柱23上的密封槽24与第一限位槽25和而第二限位槽22相对齐，使得IC卡在不接触相关零部件的情况下与底壳1内部的电路板相连接，并且通过第一限位板11、第二限位板6和密封柱23可以对IC卡起到导向和限位的作用，从而对IC卡以及电路板进行保护，并且在拉出IC卡后，气流可以经过弧形滤网27可以带出毛絮等灰尘，并且气流通过卡槽4不断向上排出，可以进一步避免灰尘堆积在弧形滤网27上，且气流经过第三滤网12还可以起到散热的效果。

此外，再实际使用过程中，可以在密封柱23的外侧套设有一保护膜，以减小其与IC卡之间的摩擦力，当插入IC卡的速度较快时，IC卡会率先与密封柱23接触，此时停止一下，待密封柱23转动使其上的密封槽24与IC卡对准即可。

Claims (5)

1.一种用于电机设备监测系统的智能电能表，包括顶盖和设置于其底端的底壳，所述顶盖的顶部开设有供IC卡插入的卡槽，其特征在于：所述顶盖内部位于卡槽处固定设置有导向框，所述导向框的底部从上往下依次设置有第一限位板、密封柱和第二限位板，且第一限位板、密封柱和第二限位板上分别开设有第一限位槽、密封槽和第二限位槽；

所述顶盖内部位于密封柱两端均设置有调节组件，当IC卡穿过卡槽进入到导向框内部时，通过调节组件带动密封柱转动使得密封槽与第一限位槽和第二限位槽相对齐；

所述顶盖一侧面上开设有进气槽，所述顶盖外侧位于进气槽处固定安装有第一滤网，所述顶盖内壁位于进气槽处固定有安装框，所述安装框内部安装有风扇；

所述导向框远离第一滤网的一侧设置有第三滤网，所述导向框靠近第一滤网的一侧设置有挡风板，所述密封柱上开设有与密封槽相连通的导流通道，所述导流通道的顶端固定设置有弧形滤网，所述弧形滤网的外侧面与密封柱的外侧圆周面相平齐；

所述导向框的前后两端均固定连接有固定板，所述第一限位板和第二限位板均固定连接于两固定板之间，所述调节组件包括设置于固定板外侧的挡板，所述挡板和固定板之间滑动连接有滑板，所述滑板的底部固定连接有横板，所述密封柱的前后两端面上均固定连接有圆轴，所述圆轴穿过固定板并与其转动连接，所述圆轴的外侧固定套设有齿轮，所述齿轮设置于固定板的外侧，所述横板的顶部固定连接有与齿轮相啮合的齿条，两挡板之间固定连接有底板，所述横板设置于底板的顶部，横板的顶面上开设有贯通的排气孔，所述安装框设置于两挡板之间，两固定板远离安装框的一侧固定连接有密封板；

所述挡板靠近固定板的一侧固定连接有连接板，所述滑板靠近连接板的一侧固定连接有导向杆，导向杆贯穿连接板并与其滑动连接，所述导向杆的外侧套设有弹簧，所述弹簧固定连接于滑板和连接板之间。

2.根据权利要求1所述的一种用于电机设备监测系统的智能电能表，其特征在于：所述底壳远离第一滤网的一侧面上开始有贯穿的排气槽，所述排气槽处安装有第二滤网。

3.根据权利要求1所述的一种用于电机设备监测系统的智能电能表，其特征在于：所述卡槽、第一限位槽和第二限位槽宽度相同，所述密封槽的宽度相比于卡槽、第一限位槽和第二限位槽较宽。

4.根据权利要求1所述的一种用于电机设备监测系统的智能电能表，其特征在于：所述固定板远离导向框的一侧固定连接有导向板，所述导向板的外侧面与固定板的外侧面相对齐。

5.根据权利要求4所述的一种用于电机设备监测系统的智能电能表，其特征在于：所述挡板、固定板、导向板和滑板的顶面均与顶盖的内部顶壁相接触，所述底板设置为L型，所述底板与第二限位板相对的一侧面相互接触。

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