CN205506933U - 扩展型火表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扩展型火表，包括交流线路参数检测设备、温差检测设备、风量检测设备和凌阳SPCE061A处理器，凌阳SPCE061A处理器分别与交流线路参数检测设备、温差检测设备和风量检测设备连接，用于基于交流线路参数检测设备的输出确定交流线路提供的电能，还用于基于温差检测设备和风量检测设备的输出确定楼梯间门窗是否被打开。通过本实用新型，能够扩展火表的功能，提高火表对交流线路输出电能的检测精度。

Description

扩展型火表

技术领域

本实用新型涉及门窗监控领域，尤其涉及一种扩展型火表。

背景技术

楼梯间内门窗开合状态的检测非常重要，例如，当出现儿童或老人独自在楼梯间等待电梯时，如果此时楼梯间内原本用来通风的门窗保持敞开到最大状态，则容易导致儿童或老人坠落的恶性事件发生，又或者，当楼梯间与室外温差过大，以及楼梯间内风量过大时，如果在楼梯间等待电梯的居民身体虚弱或是刚出院的病人，则容易导致居民受凉、感冒以及严重时中风的情况发生，对楼梯间所在楼宇的居民生活造成了不利影响。

目前，对楼梯间的门窗开关状态的检测一般采用在楼梯间独立设置一套检测设备的方式，这种方式虽然能够实现检测效果，但是如果每一个楼梯间都设置这样的一套设备，将占据大量的楼梯间公共空间，而楼梯间公共空间原本有限。同时，现有的楼梯间火表的检测精度不高，测量的结构和性能仍有上升空间。

因此，需要一种扩展型火表，能够帮助火表改造自身的内部结构，提高其对交流线路输出的电能的检测效果，同时，优化了对楼梯间门窗状态的检测机制，并将相应检测设备集成在楼梯间火表的设备框架内，从而最大程度地利用了楼梯间内的公共空间，为楼梯间内的居民的出行提供方便。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种扩展型火表，首先集成了包括温差检测设备和风量检测设备的楼梯间门窗状态识别装置，避免楼梯间公共空间被过度利用，其次，将扩展型火表集成在楼梯间的火表内，优化了原有的火表的电能检测机制。

根据本实用新型的一方面，提供了一种扩展型火表，所述火表包括交流线路参数检测设备、温差检测设备、风量检测设备和凌阳SPCE061A处理器，凌阳SPCE061A处理器分别与交流线路参数检测设备、温差检测设备和风量检测设备连接，用于基于交流线路参数检测设备的输出确定交流线路提供的电能，还用于基于温差检测设备和风量检测设备的输出确定楼梯间门窗是否被打开。

更具体地，在所述扩展型火表中，包括：第一温度检测设备，设置在楼梯间外部，采用热敏电阻检测并输出楼梯间外部温度，热敏电阻在25摄氏度下电阻值为10K欧姆；第二温度检测设备，设置在楼梯间内部，采用温差电偶检测并输出楼梯间内部温度；超声波风量传感设备，设置在楼梯间内部，利用超声波被旋涡调制的原理测量旋涡频率，基于旋涡频率确定楼梯间内部风量；电流互感器及取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A处理器进行数据通信；EEPROM存储芯片，通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A处理器进行双向数据交换；系统供电电源模块，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换，为各个电子器件提供直流电力供应；GPRS通信接口，与凌阳SPCE061A处理器连接，用于接收并无线发送交流线路的有功功率和无功功率，还用于接收并无线发送门窗未关信号或门窗已关信号；显示接口，与凌阳SPCE061A处理器连接，用于接收并显示交流线路的有功功率和无功功率；电力线载波通讯设备，与凌阳SPCE061A处理器连接，包括载波接收电路和载波发送电路，载波接收电路由耦合电路、带通滤波器和模拟前端组成，载波发送电路由信号耦合电路、谐振功率放大器和扩频调制信号输入接口组成；凌阳SPCE061A处理器，分别与AD73360芯片、EEPROM存储芯片、GPRS通信接口和显示接口连接，用于接收AD73360芯片通过串行外设接口SPI输出的数字电流信号和数字电压信号，基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值、数字电压信号的有效值以及交流线路的有功功率和无功功率；其中，凌阳SPCE061A处理器还分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备连接，接收楼梯间外部温度、楼梯间内部温度和楼梯间内部风量，基于楼梯间外部温度和楼梯间内部温度确定内外温差，当内外温差大于等于预设温差阈值且楼梯间内部风量大于等于预设风量阈值时，发出门窗未关信号，当内外温差小于预设温差阈值或楼梯间内部风量小于预设风量阈值时，发出门窗已关信号；GPRS通信接口将交流线路的有功功率和无功功率无线发送给远端的抄表中心，还用于将门窗未关信号或门窗已关信号无线发送给远端的清洁服务中心；EEPROM存储芯片还用于存储预设温差阈值和预设风量阈值。

更具体地，在所述扩展型火表中：EEPROM存储芯片的容量为10M字节。

更具体地，在所述扩展型火表中：凌阳SPCE061A处理器设置在火表的外壳内。

更具体地，在所述扩展型火表中：GPRS通信接口设置在火表的外壳上。

更具体地，在所述扩展型火表中：显示接口包括显示驱动器和液晶显示屏。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本实用新型实施方案示出的扩展型火表的结构方框图。

附图标记：1交流线路参数检测设备；2温差检测设备；3风量检测设备；4凌阳SPCE061A处理器

具体实施方式

下面将参照附图对本实用新型的扩展型火表的实施方案进行详细说明。

楼梯间内居民虽然停留时间相对短暂，但是其安全性和保温性同样不可忽视，影响其安全性和保温性的一个关键因素在于楼梯间内门窗的开合状态，因此，需要在楼梯间内搭建一套门窗开合状态检测设备，以在检测到门窗开合状态不适宜的情况时，及时通知远端的物业管理中心进行报警，以提醒远端的物业管理中心立即安排人手前往对应的楼梯间进行门窗开合状态改变操作。

然而，楼梯间本来的公共空间有限，其中又安装了一些必要的公共设施和居民设施，例如火表等，如果再在每一个楼梯间内安置附加的控制设备，则容易导致楼梯间内设备拥挤不堪，同样给来往的居民造成不便。同时，现有的楼梯间火表结构冗余，性能不够精良，仍有进一步优化的空间。

为了克服上述不足，本实用新型搭建了一种扩展型火表，能够用于楼梯间内，对火表进行改造以在提高本身对交流电力参数检测的准确性的同时，还能够用于检测楼梯间的门窗状态，基于楼梯间的门窗状态执行相应的报警操作。

图1为根据本实用新型实施方案示出的扩展型火表的结构方框图，所述火表包括交流线路参数检测设备、温差检测设备、风量检测设备和凌阳SPCE061A处理器，凌阳SPCE061A处理器分别与交流线路参数检测设备、温差检测设备和风量检测设备连接，用于基于交流线路参数检测设备的输出确定交流线路提供的电能，还用于基于温差检测设备和风量检测设备的输出确定楼梯间门窗是否被打开。

接着，继续对本实用新型的扩展型火表的具体结构进行进一步的说明。

所述火表包括：第一温度检测设备，设置在楼梯间外部，采用热敏电阻检测并输出楼梯间外部温度，热敏电阻在25摄氏度下电阻值为10K欧姆；第二温度检测设备，设置在楼梯间内部，采用温差电偶检测并输出楼梯间内部温度；超声波风量传感设备，设置在楼梯间内部，利用超声波被旋涡调制的原理测量旋涡频率，基于旋涡频率确定楼梯间内部风量；电流互感器及取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样。

所述火表包括：电压取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。

所述火表包括：AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A处理器进行数据通信；EEPROM存储芯片，通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A处理器进行双向数据交换；系统供电电源模块，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换，为各个电子器件提供直流电力供应。

所述火表包括：GPRS通信接口，与凌阳SPCE061A处理器连接，用于接收并无线发送交流线路的有功功率和无功功率，还用于接收并无线发送门窗未关信号或门窗已关信号；显示接口，与凌阳SPCE061A处理器连接，用于接收并显示交流线路的有功功率和无功功率；电力线载波通讯设备，与凌阳SPCE061A处理器连接，包括载波接收电路和载波发送电路，载波接收电路由耦合电路、带通滤波器和模拟前端组成，载波发送电路由信号耦合电路、谐振功率放大器和扩频调制信号输入接口组成。

所述火表包括：凌阳SPCE061A处理器，分别与AD73360芯片、EEPROM存储芯片、GPRS通信接口和显示接口连接，用于接收AD73360芯片通过串行外设接口SPI输出的数字电流信号和数字电压信号，基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值、数字电压信号的有效值以及交流线路的有功功率和无功功率。

其中，凌阳SPCE061A处理器还分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备连接，接收楼梯间外部温度、楼梯间内部温度和楼梯间内部风量，基于楼梯间外部温度和楼梯间内部温度确定内外温差，当内外温差大于等于预设温差阈值且楼梯间内部风量大于等于预设风量阈值时，发出门窗未关信号，当内外温差小于预设温差阈值或楼梯间内部风量小于预设风量阈值时，发出门窗已关信号。

其中，GPRS通信接口将交流线路的有功功率和无功功率无线发送给远端的抄表中心，还用于将门窗未关信号或门窗已关信号无线发送给远端的清洁服务中心；EEPROM存储芯片还用于存储预设温差阈值和预设风量阈值。

可选地，在所述火表中：EEPROM存储芯片的容量为10M字节；凌阳SPCE061A处理器设置在火表的外壳内；GPRS通信接口设置在火表的外壳上；显示接口可以包括显示驱动器和液晶显示屏。

另外，模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

模拟数字转换器的分辨率是指，对于允许范围内的模拟信号，它能输出离散数字信号值的个数。这些信号值通常用二进制数来存储，因此分辨率经常用比特作为单位，且这些离散值的个数是2的幂指数。例如，一个具有8位分辨率的模拟数字转换器可以将模拟信号编码成256个不同的离散值(因为2^8＝256)，从0到255(即无符号整数)或从-128到127(即带符号整数)，至于使用哪一种，则取决于具体的应用

采用本实用新型的扩展型火表，针对现有技术无法为楼梯间门窗开合状态检测设备提供容置空间以及现有火表检测效率不高的技术问题，在温差检查设备和风量检测设备的基础上，搭建了一套高精度、有针对性的楼梯间门窗开合状态检测设备，并将楼梯间门窗开合状态检测设备集成在楼梯间火表内，尤其重要的是，改造了现有火表的电能检测机制，优化了火表的内部结构。

可以理解的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种扩展型火表，其特征在于，所述火表包括交流线路参数检测设备、温差检测设备、风量检测设备和凌阳SPCE061A处理器，凌阳SPCE061A处理器分别与交流线路参数检测设备、温差检测设备和风量检测设备连接，用于基于交流线路参数检测设备的输出确定交流线路提供的电能，还用于基于温差检测设备和风量检测设备的输出确定楼梯间门窗是否被打开。

2.如权利要求1所述的扩展型火表，其特征在于，所述火表包括：

第一温度检测设备，设置在楼梯间外部，采用热敏电阻检测并输出楼梯间外部温度，热敏电阻在25摄氏度下电阻值为10K欧姆；

第二温度检测设备，设置在楼梯间内部，采用温差电偶检测并输出楼梯间内部温度；

超声波风量传感设备，设置在楼梯间内部，利用超声波被旋涡调制的原理测量旋涡频率，基于旋涡频率确定楼梯间内部风量；

电流互感器及取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；

电压取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；

电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；

电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；

AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A处理器进行数据通信；

EEPROM存储芯片，通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A 处理器进行双向数据交换；

系统供电电源模块，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换，为各个电子器件提供直流电力供应；

GPRS通信接口，与凌阳SPCE061A处理器连接，用于接收并无线发送交流线路的有功功率和无功功率，还用于接收并无线发送门窗未关信号或门窗已关信号；

显示接口，与凌阳SPCE061A处理器连接，用于接收并显示交流线路的有功功率和无功功率；

电力线载波通讯设备，与凌阳SPCE061A处理器连接，包括载波接收电路和载波发送电路，载波接收电路由耦合电路、带通滤波器和模拟前端组成，载波发送电路由信号耦合电路、谐振功率放大器和扩频调制信号输入接口组成；

凌阳SPCE061A处理器，分别与AD73360芯片、EEPROM存储芯片、GPRS通信接口和显示接口连接，用于接收AD73360芯片通过串行外设接口SPI输出的数字电流信号和数字电压信号，基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值、数字电压信号的有效值以及交流线路的有功功率和无功功率；

其中，凌阳SPCE061A处理器还分别与第一温度检测设备、第二温度检测设备和超声波风量传感设备连接，接收楼梯间外部温度、楼梯间内部温度和楼梯间内部风量，基于楼梯间外部温度和楼梯间内部温度确定内外温差，当内外温差大于等于预设温差阈值且楼梯间内部风量大于等于预设风量阈值时，发出门窗未关信号，当内外温差小于预设温差阈值或楼梯间内部风量小于预设风量阈值时，发出门窗已关信号；

其中，GPRS通信接口将交流线路的有功功率和无功功率无线发送给远端的抄表中心，还用于将门窗未关信号或门窗已关信号无线发送给远端的清洁服务中心；

其中，EEPROM存储芯片还用于存储预设温差阈值和预设风量阈值。

3.如权利要求2所述的扩展型火表，其特征在于：

EEPROM存储芯片的容量为10M字节。

4.如权利要求2所述的扩展型火表，其特征在于：

凌阳SPCE061A处理器设置在火表的外壳内。

5.如权利要求2所述的扩展型火表，其特征在于：

GPRS通信接口设置在火表的外壳上。

6.如权利要求2-5任一所述的扩展型火表，其特征在于：

显示接口包括显示驱动器和液晶显示屏。