CN204903645U - 一种家电功耗监测预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种家电功耗监测预警装置，属于电子监测用品技术领域，包括供电单元、功耗感应单元、MCU处理单元、参数设置单元、显示单元和外接接口单元，功耗感应单元连接MCU处理单元用来监测家电的实时电流并输送监测数据到MCU处理单元，参数设置单元连接MCU处理单元用来输入家电的工作电压和额定功率，MCU处理单元的输出端连接显示单元和外接接口单元。本实用新型通过计算家电的实时功耗，解决了普通百姓家庭不能对不同家用电器的功耗进行监测并进行预警的问题，具有方便、准确的实时监测家用电器设备的用电功耗的优点，动态显示电器设备的实际功耗并给出不同级别的预警提示，供用户参考是否需要对设备进行检修或更换。

Description

一种家电功耗监测预警装置

技术领域

本实用新型属于电子监测用品技术领域，涉及电力电子控制领域方向，具体涉及一种家电功耗监测预警装置。

背景技术

当前各种家用电器质量参差不齐：部分家用电器实际用电功耗与标称功耗严重不一致；一些家用电器因为使用时间较长，自然老化，导致用电功耗大幅增加，等等。而这些功耗本应在正常范围内的家用电器，却在人们并不知晓的情况下一直工作在非正常的高功耗状态下，不仅导致大量电力浪费，破坏生态环境，而且会增加家庭的安全隐患，随时有可能导致起火等安全事故。虽然针对不同家用电器的有不同的专业检测设备，但这些专业检测设备高度依赖专业检测人员，即只有专业人员才能进行检测并发现问题；但是，对于普通用户而言，只有发现家电设备不能正常工作或者出现明显异常情况下，才会考虑到请专业人员上门或者送到专业维修处进行维修检测，而此时设备可能已经损坏或者造成一定后果。出现这种情况，主要原因是当前并没有一种操作方便、能对不同家用电器的用电功耗做出监测并进行智能预警的设备。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种家电功耗监测预警装置，通过设置可移动的功耗感应单元实时监测家电电流，计算家电的实时功耗，解决了普通百姓家庭不能对不同家用电器的功耗进行监测并进行预警的问题，具有方便、准确的实时监测家用电器设备的用电功耗，并可以和预先设置电器设备的额定功率进行对比，动态显示电器设备的实际功耗并给除不同级别的预警提示，供用户参考是否需要对设备进行检修或更换。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种家电功耗监测预警装置，所述家电功耗监测预警装置包括供电单元、功耗感应单元、MCU处理单元、参数设置单元、显示单元和外接接口单元，供电单元连接功耗感应单元、MCU处理单元、显示单元和参数设置单元为其供电，功耗感应单元连接MCU处理单元用来监测家电的实时电流并输送监测数据到MCU处理单元，参数设置单元连接MCU处理单元用来输入家电的工作电压和额定功率，MCU处理单元的输出端连接显示单元和外接接口单元。

上述系统中，所述功耗感应单元包括一个或多个电流传感器构成，电流传感器安装在家电线路上用来实时监测家电的电流并传送到MCU处理单元。所述参数设置单元中包括输入键，连接MCU处理单元用来输入或更改家电的实际工作电压值、额定功耗和监测预警时间。所述显示单元中包括预警单元，显示单元由LCD显示屏构成，用来显示额定功耗、实际功耗、动态功耗、预警级别和需要显示的信息，预警单元连接MCU处理单元用来在接收到MCU处理单元的预警指令后发出预警提醒。所述家电功耗监测预警装置还包括外接接口单元，通过外接接口单元，可以连接用户的计算机、手机或者其他报警设备(如GSM短信报警设备、声光报警设备等)，只要按照一定的数据格式进行通信即可完成更方便、更高级的设置和报警功能。所述供电单元包括交流电降压整流和可充电电池双重供电，交流电降压整流实现将220V电力线的交流电降压整流为5V或3.3V直流电压为该装置提供电源；在停电时自动切换为电池供电，保证该装置的正常工作；在恢复供电时，自动切换为220V交流供电，并完成对供电电池的充电。所述供电单元输出的电压是恒定的5V或3.3V直流电源。所述MCU处理单元的内部设有数据库，数据库连接MCU处理单元用来存储MCU处理单元中接收的信息、输出的信息以及预警信息。

本实用新型有益效果是:1、使用操作方便，不需要专业知识和背景，按照简单说明就可以完成监测操作；2、监测范围广泛，不针对特定用电设备，可以检测任意家用电器设备以及每个家庭用户内的所有电器；3、实时监测功耗，对用电设备进行实时功耗监测、显示和预警；4、鲜明的对比，本实用新型装置可以轻松实现家用电器设备的额定功率和实际功率的对比，方便用户判断是否需要送到专业维修点进行检修或直接报废。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的家电功耗监测预警装置的工作原理框图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本实用新型提供一种家电功耗监测预警装置，该装置适用于普通民用家庭，实时监测家用电器的用电功耗，方便、准确的实时监测家用电器设备的用电功耗，并可以和预先设置电器设备的额定功率进行对比，动态显示电器设备的实际功耗并给出不同级别的预警提示，供用户参考是否需要对设备进行检修或更换。

家电功耗监测预警装置包括供电单元、功耗感应单元、MCU处理单元、参数设置单元、显示单元、显示单元和外接接口单元，供电单元连接功耗感应单元、MCU处理单元、显示单元、参数设置单元为其供电，功耗感应单元连接MCU处理单元用来监测家电的实时电流并输送监测数据到MCU处理单元，由MCU处理单元计算出家电的实时工作功率，参数设置单元连接MCU处理单元用来输入家电的额定电压和额定功率，方便MCU处理单元计算家电的实时功率并进行比较判断家电是否耗电异常，MCU处理单元连接显示单元和外接接口单元，MCU处理单元的处理结果可以及时显示在显示单元上，并通过外接接口单元，发送到用户的计算机、手机或者其他报警设备(如GSM短信报警设备、声光报警设备等)上，提醒及时检修家电或者更换。

供电单元为整个装置供电，连接装置中的各个监测部件为其供电，为了保证监测预警装置的工作不受家用电源中断的影响，本实用新型中采用了家用交流电源和可充电电池双重供电方式，在家用电源中断时自动切换为可充电电池供电，供电单元提供5V或3.3V直流电源，提供预警装置需要的电流，保证监测预警装置正常工作。

功耗感应单元包括一个或多个电流传感器，电流传感器安装在一个家用电器线路上，电流传感器实时监测到的家用电器的电流值并发送到到MCU处理单元，MCU处理单元根据实时监测到的电流值，通过功率计算公式P＝UI的公式计算出用电器的实际功耗。MCU处理单元是整个装置的核心单元，从功耗感应单元将实际功耗与参数设置单元设置的额定功耗相关信息进行实时对比，并将相应结果显示在显示单元上，并通过外接接口单元，发送到用户的计算机、手机或者其他报警设备(如GSM短信报警设备、声光报警设备等)上，提醒及时检修家电或者更换。

参数设置单元连接在MCU处理单元上，设有输入键，主要用于设置用电设备的实际工作电压值、额定功耗和监测预警时间等相关参数，MCU处理单元的输出端连接显示单元，用来显示MCU处理单元上的相关信息。如参数设置单元中输入的设置参数，直接显示在显示单元上，MCU处理单元的内部是有一定内存空间数据库的，用来存储MCU处理单元中接收的信息，并且实时显示家电的实际功率，而且根据参数设置的参数变化进行实时变化和实时显示。

显示单元中还包括预警单元，显示单元连接MCU处理单元实时显示信息外还具有预警发出警示信息的功能，显示单元主要由LCD显示屏构成，主要用来显示额定功耗、实际功耗、动态功耗、预警级别和其他需要显示的信息，预警单元主要用来在接收到MCU处理单元的预警后发出预警提醒，如闪烁、声光预警等方式均可。

外接接口单元连接在MCU处理单元上，通过外接接口单元，可以连接用户的计算机、手机或者其他报警设备(如GSM短信报警设备、声光报警设备等)，只要按照一定的数据格式进行通信即可完成更方便、更高级的设置和报警功能。在MCU处理单元家电功耗大幅增加，不属于正常范围的时候，MCU处理单元发出预警信息的同时还可以通过一定的外接报警设备向用户远程发送报警信息，以防用户不在家，家电一直处于开机状态，影响使用寿命，及时提醒用户检修家电，提前解除安全隐患。

该实用新型装置工作时，可以方便的布设于任意家用电器上，通过参数设置模块设置家用电器的标称功耗、最大功耗和监测时间后，该监测装置自动实时监测并记录用电器的功耗，并在达到预设时间后，通过显示单元显示家用电器的实际功耗与标称功耗的对比情况，并给出预警级别。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述家电功耗监测预警装置包括供电单元、功耗感应单元、MCU处理单元、参数设置单元、显示单元和外接接口单元，供电单元连接功耗感应单元、MCU处理单元、显示单元和参数设置单元为其供电，功耗感应单元连接MCU处理单元用来监测家电的实时电流并输送监测数据到MCU处理单元，参数设置单元连接MCU处理单元用来输入家电的工作电压和额定功率，MCU处理单元的输出端连接显示单元和外接接口单元。

2.根据权利要求1所述的家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述功耗感应单元包括一个或多个电流传感器，电流传感器安装在一个家电线路上用来实时监测家电的电流并传递给MCU处理单元。

3.根据权利要求1所述的家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述参数设置单元中包括输入键，连接MCU处理单元用来输入或更改家电的实际工作电压值、额定功耗和监测预警时间。

4.根据权利要求1所述的家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述显示单元中包括预警单元，显示单元由LCD显示屏构成，用来显示额定功耗、实际功耗、动态功耗、预警级别和需要显示的信息，预警单元连接MCU处理单元用来在接收到MCU处理单元的预警指令后发出预警提醒。

5.根据权利要求1所述的家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述家电功耗监测预警装置还包括外接接口单元，通过外接接口单元，可以连接用户的计算机、手机或报警设备。

6.根据权利要求1所述的家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述供电单元输出的电压是恒定的5V或3.3V直流电源。

7.根据权利要求1所述的家电功耗监测预警装置，其特征在于，所述MCU处理单元的内部设有数据库，数据库连接MCU处理单元用来存储MCU处理单元中接收的信息、输出的信息以及预警信息。