CN206162135U - 一种室内用电安全监控装置 - Google Patents

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李克勇
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Abstract

本实用新型涉及室内用电安全技术领域,具体涉及一种室内用电安全监控装置,包括霍尔电流传感器、信号调理电路、A/D转换模块、微处理器、报警模块、WiFi无线通信模块、储存模块、继电器驱动模块、继电器和电源模块,本装置结构简单,降低了使用成本。误判率较低,能够有效保证室内用电的使用安全。同时具备储存、报警、无线传输等多种功能,满足了现代化人们的生活需要。

Description

一种室内用电安全监控装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及室内用电安全技术领域,具体涉及一种室内用电安全监控装置。
背景技术
[0002]自从我国进入21世纪以来,我国的电力事业取得了迅猛的发展。用电量逐年增高,生活用电量在总用电量中所占的比重也越来越大。越来越多的家用电器走进我们普通人的家庭中,为我们的工作和生活带来了极大的便利。大量用电器使用给我们带来便利的同时,也带来了很多的安全隐患,特别是用电造成的火灾,用电安全问题愈发成为学术界和工业界关注研究的焦点。
[0003]目前,实际应用于生产和生活中的用电安全监控装置不是很多,并且现有的室内用电安全监控装置误判率较高,功能较单一,不能满足现代化人们的生活需要。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种结构简单、动作准确的室内用电安全监控装置。
[0005] 为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种室内用电安全监控装置,包括霍尔电流传感器、信号调理电路、A/D转换模块、微处理器、报警模块、WiFi无线通信模块、储存模块、继电器驱动模块、继电器和电源模块,所述霍尔电流传感器用于采集室内待测线路的电流信号,所述霍尔电流传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接,所述信号调理电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接,所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接,所述报警模块与微处理器连接用于发出警报,所述WiFi无线通信模块与微处理器连接用于实现数据的无线传输,所述储存模块与微处理器连接,所述微处理器通过继电器驱动模块对继电器进行控制,所述继电器用于切断室内待测线路,所述电源模块为装置提供电源。
[0006]如上所述的一种室内用电安全监控装置,进一步说明为,所述信号调理电路包括电压跟随器和同相放大器,所述霍尔电流传感器的输出端与电压跟随器的输入端连接,所述电压跟随器的输出端与同相放大器的输入端连接,所述同相放大器的输出端与A/D转换模块的输入端连接。
[0007] 如上所述的一种室内用电安全监控装置,进一步说明为,所述微处理采用STM32F103ZET6芯片及其外围电路组成的最小系统。
[0008] 如上所述的一种室内用电安全监控装置,进一步说明为,所述储存模块采用MicroSD卡。
[0009]如上所述的一种室内用电安全监控装置,进一步说明为,所述电源模块包括电源和电压转换模块,所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压。
[0010] 本实用新型的有益效果是:本装置结构简单,降低了使用成本。误判率较低,能够有效保证室内用电的使用安全。同时具备储存、报警、无线传输等多种功能,满足了现代化人们的生活需要。
附图说明
[ΟΟΊΊ]图1为本实用新型结构不意图。
[0012]图2为WiFi无线通信模块实施例结构示意图。
[0013]图3为储存模块结构示意图。
[0014]图4为电压转换模块结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。
[0016]如图1所示,本实用新型提供的一种室内用电安全监控装置,包括霍尔电流传感器、信号调理电路、A/D转换模块、微处理器、报警模块、WiFi无线通信模块、储存模块、继电器驱动模块、继电器和电源模块。
[0017] 所述霍尔电流传感器用于采集室内待测线路的电流信号,只需将室内待测线路穿过霍尔电流传感器的感应孔即可,这时霍尔电流传感器输出引脚的电压值就反映了待测线路中电流的相关信息,从而完成对室内待测线路的电流信号的采集。所述霍尔电流传感器为现有技术,这里不做具体阐述。例如,所述霍尔电流传感器的型号可以选用BJHCS-LSP3。
[0018] 所述霍尔电流传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接,所述信号调理电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接,所述信号调理电路用于对霍尔电流传感器传输过来的信号进行调理,从而保证信号被识别不失真,降低了误判率。
[0019] 所述信号调理电路包括电压跟随器和同相放大器,所述霍尔电流传感器的输出端与电压跟随器的输入端连接,所述电压跟随器的输出端与同相放大器的输入端连接,所述同相放大器的输出端与A/D转换模块的输入端连接。电压跟随器的工作特点是流入电压和流出电压的大小相同、相位不变,同时输入阻抗非常大,输出阻抗非常小。可以把电压跟随器当做一个阻抗转换器,能够大大的增强原先电路的负载能力,电压跟随器一般做缓冲级和隔离级,减少后级放大电路输入信号的损耗,降低信号失真度。所述同相放大器在此处将采集的信号进行放大,提高A/D转换模块采集的准确率。
[0020] 所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接,所述A/D转换模块对信号进行模数转换后传输给微处理器,所述A/D转换模块用于将传输过来的模拟信号转换为数字信号,从而使微处理器能够进行识别。所述A/D转换模块可以选用ADS1294转换器,也可以选用其他型号的模数转换器,这里不做限定。所述微处理采用STM32F103ZET6芯片及其外围电路组成的最小系统。
[0021] 所述报警模块与微处理器连接用于发出警报,通过设置报警模块能够及时发出警报,起到提示作用,所述报警模块可以采用声光报警器。
[0022] 所述WiFi无线通信模块与微处理器连接用于实现数据的无线传输,从而将采集的数据实时的传输至终端,使不在室内的居民知道室内用电情况。所述WiFi无线通信模块可以基于HLK-RM04模块设计,具体模块结构如图2所示。
[0023] 所述储存模块与微处理器连接,用于储存采集的电流数据,为了使结构更加优化,成本低,功耗低,所述储存模块可以采用Micro SD卡,Micro SD卡的优点并不仅仅是它的体积微小,它还有可靠性高、速度快、存储能力强、功耗低、性价比高等诸多优点。可以使装置设计节约成本,使设计精简,能够保证存储大量的数据,并且使得数据的读取方便,为之后数据处理和分析带来了便利。如图3所示,为Micro SD卡硬件电路图,其中R8、R9、R10、R11为上拉电阻,确保数据传输的正确性。Ql为MOS管,用于控制SD卡的电源。上电时打开SD卡的电源开关,供电电压为3.3VAD CS,SD SHO,SD S0M1、SD UCLK为微处理器与SD卡进行通讯的引脚,SD CS为SD卡的片选,其工作原理为现有技术,这里不做具体阐述。当然所述储存模块还可以选用EEPROM存储器或是其他FLASH存储器,这里不一一进行阐述。
[0024] 所述微处理器通过继电器驱动模块对继电器进行控制,所述继电器用于切断室内待测线路,由于微处理器输出的电压不能直接驱动继电器动作,所以需要设置继电器驱动模块,所述继电器驱动模块主要起放大作用,从而使微处理器实现对继电器的控制,当室内待测线路发生故障时,切断室内待测线路,从而保护了室内的用电安全。
[0025] 所述电源模块为装置提供电源。图1中电源模块并不单单只与微处理器进行连接,只是为了便于说明,所述电源模块包括电源和电压转换模块,所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压,保证各个设备的正常使用。例如,电压转换模块包括HT7533芯片及外围电路组成,从而将12V电压转化为3.3V的稳定电压,从而保证工作电压为3.3V的设备正常使用,具体电路图如图4所示。还可以采用AS1117S-3.3稳压芯片将5V电压降到3.3V,当然该电压转换模块还包括其他转换芯片,这里不一一进行阐述。所述电源模块还可以采用多种不同的电压电源,即不采用电压转换模块,由不同的电源对不同的设备进行供电,这样结构会复杂化,但是依然能保证本装置的正常运行。本装置结构简单,降低了使用成本。误判率较低,能够有效保证室内用电的使用安全。同时具备储存、报警、无线传输等多种功能,满足了现代化人们的生活需要。
[0026] 本实用新型并不限于上述实例,在本实用新型的权利要求书所限定的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (5)

1.一种室内用电安全监控装置,其特征在于:包括霍尔电流传感器、信号调理电路、A/D转换模块、微处理器、报警模块、WiFi无线通信模块、储存模块、继电器驱动模块、继电器和电源模块,所述霍尔电流传感器用于采集室内待测线路的电流信号,所述霍尔电流传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接,所述信号调理电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接,所述A/D转换模块的输出端与微处理器的输入端连接,所述报警模块与微处理器连接用于发出警报,所述WiFi无线通信模块与微处理器连接用于实现数据的无线传输,所述储存模块与微处理器连接,所述微处理器通过继电器驱动模块对继电器进行控制,所述继电器用于切断室内待测线路,所述电源模块为装置提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种室内用电安全监控装置,其特征在于:所述信号调理电路包括电压跟随器和同相放大器,所述霍尔电流传感器的输出端与电压跟随器的输入端连接,所述电压跟随器的输出端与同相放大器的输入端连接,所述同相放大器的输出端与A/D转换模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种室内用电安全监控装置,其特征在于:所述微处理采用STM32F103ZET6芯片及其外围电路组成的最小系统。
4.根据权利要求1所述的一种室内用电安全监控装置,其特征在于:所述储存模块采用Micro SD卡。
5.根据权利要求1所述的一种室内用电安全监控装置,其特征在于:所述电源模块包括电源和电压转换模块,所述电压转换模块用于将电源电压转化为多个不同数值的电压。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112736588A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 四川长虹电器股份有限公司 一种带过充保护功能的电源插线板

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