CN207459471U - 一种家庭用电线自动管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种家庭用电线自动管理系统，包括用电配电箱，所述用电配电箱上设有分线路输出接口、配电显示屏、市电输入接口、用户操作键盘以及总开关和保险，所述分线路输出接口用于将市电分离成多个不同的支路，所述市电输入接口用于保证市电安全地接入所述用电配电箱内，所述用户操作键盘用于用户输入指令对系统进行控制，所述总开关和保险用于使用户在紧急情况下对系统进行控制。本实用新型在配电箱内部采用了四级串联保护开关，能够在使用过程中保护用户和用电线路，安全可靠；本实用新型所采用的所有控制开关均有手动控制和微机控制两种作用方式，可以确保控制的安全与便捷。

Description

一种家庭用电线自动管理系统

技术领域

本实用新型属于线路检查领域，具体涉及一种家庭用电线自动管理系统。

背景技术

随着经济技术的高速发展，现代城市建设高楼耸立，电能已经成为家庭日常使用必须的能源。随着家庭电器越来越多，用电线路的布局也越来越复杂，然而用户往往对用电线路的工作状态缺乏了解，这导致了大量用电安全隐患的存在。目前缺乏相应的技术手段对日常使用的线路进行安全监测，同时当用电线路出现问题时用户往往难以及时确定故障位置，尤其是用电线路出现断路故障时则更为困难。

具体存在的问题如下：

1.缺乏对重要线路的安全监测。由于房间各位置具有的温度与湿度等特征不尽相同，这导致用电线路的老化程度也不相同，例如厨房洗手间等位置的线路存在着巨大隐患。

2.无法快速找到具体问题线路的区域。当用电线路出现问题时用户往往难以及时确定故障位置，尤其是用电线路出现断路故障时则更为困难。这势必会导致用户需要耗费大量的时间去查找问题线路。

3.无法准确自动隔离问题电路。对问题电路的及时自动隔离不仅可以不影响其他电路的正常使用，还可以防止事故的产生。

4.缺乏对电路状态的实时获取。用户无法实时掌握用电线路的具体情况，无法及时排查、解决安全隐患，这就有可能会导致事故的发生。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的各项缺点，本实用新型提供了一种能够快速发现异常情况、使用安全、操作便捷、快速确定断路位置的家庭用电线自动管理系统，具体方案如下：

一种家庭用电线自动管理系统，包括用电配电箱，所述用电配电箱的结构为内部带有空腔的圆柱状结构，所述用电配电箱上设有分线路输出接口、配电显示屏、市电输入接口、用户操作键盘以及总开关和保险；

所述用电配电箱内设有与触发开关电连接的自动控制系统，所述自动控制系统包括与所述市电输入接口电连接的总线控制设备以及与所述总线控制设备电连接漏电保护设备、过载保护设备和分线控制设备，所述分线控制设备与所述分线输出接口电连接，所述总线控制设备、所述漏电保护设备、所述过载保护设备、所述分线控制设备均与微控制器电连接。

所述用电配电箱的侧壁上开设有检修口，所述用电配电箱的内壁位于所述检修口的上方和所述检修口的下方设有两条平行布置的滑轨，两条所述滑轨的轨道相对布置，两条所述滑轨之间卡接有能够沿两条所述滑轨滑动的检修窗；所述检修窗的面积大于或等于所述检修口的面积，所述检修窗位于所述用电配电箱内的末端设有触点，所述用电配电箱内位于所述轨道的末端设有与所述触点对应的触发开关。

所述自动控制系统还包括若干故障检测装置，所述故障检测装置包括与所述微控制器电连接的断路检测设备、温度检测设备和电流检测设备，所述电流检测设备负责对支路中的电流进行检测，所述断路检测设备用来对线路中的断路故障点进行检测。

进一步地，所述断路检测设备、温度检测设备和电流检测设备均由程控常开开关和检测装置两部分组成，所述检测装置包括LED灯、电压计、电流计以及光电检测装置。

进一步地，所述检修窗相对于与所述触点的另一端位于所述用电配电箱箱外的一侧设有把手，所述用电配电箱的外壁上设有用于锁定所述把手的搭扣。

本实用新型提出的一种家庭用电线自动管理系统，采用微控制器控制处理的方式，能够长期检测家庭用电线路的工作状态，能够在第一时间对异常情况进行处理与预警，保证用户的用电安全；本实用新型在配电箱内部采用了四级串联保护开关，能够在使用过程中保护用户和用电线路，安全可靠；本实用新型所采用的所有控制开关均有手动控制和微机控制两种作用方式，可以确保控制的安全与便捷；本实用新型设计了对用电线路断路检测设备，能够帮助用户在极短的时间内确定线路中的断路位置，方便用户对用电线路的维修与更换；利用检修窗滑动时能手动触发检测指令，防止检测系统长时间工作，延长其使用寿命。

附图说明

图1.本实用新型实施例1家用配电箱结构示意图，

图2.本实用新型实施例1家用配电箱内部的支路示意图，

图3.本实用新型实施例1用电线路短路故障点检测示意图，

图4.本实用新型实施例1断路检测设备组成示意图，

图5.本实用新型实施例1自动控制系统的框架图，

图6.本实用新型实施例2家用配电箱的结构示意图。

附图序号及名称：1、用电配电箱，101、总线控制设备，102、漏电保护设备，103、过载保护设备，104、分线控制设备，105、微控制器，106、温度检测设备，2、分线路输出接口，3、配电显示屏，4、市电输入接口，5、用户操作键盘，6、总开关和保险，7、电流检测设备，8、第一断路检测设备，9、第二断路检测设备，10、第三断路检测设备，11、第四断路检测设备，12、程控常开开关，13、检测装置， 14、用电器，15、滑轨，16、检修窗，17、触点，18、把手，19、搭扣。

具体实施方式

为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

实施例1

参照图1所示，实施例1公开的一种家庭用电线自动管理系统，市电通过市电输入接口4接入配电箱，市电输入接口4具有良好的绝缘性及密封性，以保证安全。分线路接口2将市电分离成多个不同的支路，同时分线路接口2也具有良好的绝缘性及密封性。配电显示屏3 用来显示用电线路的实时参数。用户操作键盘5用于用户输入指令,以对系统进行控制。总开关及保险6可以用来使用户通过手动对系统进行控制。

配电箱内部线路如图2，市电经过配电箱后首先经过总线控制设备，总线控制设备对整个线路其最终保护的作用，该装置采用程控及手动控制两种方法。接下来配电箱将线路分成多个支路，各个线路分别进入到漏电保护设备，设备检测到漏电时会发出漏电信号，提醒控制系统切断电源。过流保护设备对支路中的电流值进行限定和保护，当电流达到设定值时便会切断电路。最后进入分线控制设备，该装置也采用程控及手动控制两种方法来对线路进行接通和切断。配电箱内采用了四级串联保护设备，因此其具有四重保护，使得系统能够及时准确的对线路进行控制和保护。

用电线路老化后所带来的的线路故障一般为断路故障，因此当发生故障是需及时准确的检测到故障位置。本实用新型所采用的线路断路故障点监测装置如图3、图4。

根据图3所设计的监测方式，电流检测设备7负责对支路中的电流进行检测。断路检测设备8、9、10、11用来对线路中的断路故障点进行检测。当在两检测点之间存在故障点时，系统就会从检测装置获得信号，从而确定故障点的位置。具体的检测装置如图4,故障检测装置由两部分组成：程控常开开关12和通路检测装置13，通路检测装置 13包括LED灯、电压计、电流计以及光电检测装置等中的一种或多种，具体为光电检测装置。当系统进行检测时微控制器会打开分线路控制装置，从而切断支路电源，然后接通程控常开开关12，当被检测线路没有故障时通电线路检测装置13就会开始工作，系统就会获得其工作信息从而检测到该段线路是否存在故障。其余的故障装置检测原理也一样。

自动控制系统组成如图5，主要控制总线控制设备、漏电保护设备、过流保护设备、分线控制设备、断路检测设备、温度检测设备、电流检测设备以及与外部终端的交互，其工作状态分为3种情况，分别为正常状态；报警状态；断线检测状态。

正常状态时温度检测装置和电流检测设备分别对各分线路进行检测，并将获得检测信号传输给微控制器并记录数据，同时配电箱显示“工作正常”。

报警状态即用电线路的温度或电流异常时的状态。温度检测装置检测到用电线路的温度超过预先设定的正常值时，微控制器通过无线通信的方式将异常温度信息发送到外部控制终端以向用户报警，同时配电箱显示“温度异常”；温度检测装置检测到用电线路的温度超过预先设定的临界值时，为保证安全，微控制器控制对应的分线路控制装置切断分线路，同时配电箱显示“温度危险”。电流检测设备7检测到用电线路的电流值超过预先设定的正常值时，微控制器通过无线通信的方式将异常温度信息发送到外部控制终端以向用户报警，同时配电箱显示“电流异常”；电流检测设备7检测到用电线路的电流值超过预先设定的临界值时，为保证安全，微控制器控制对应的分线路控制装置切断分线路，同时配电箱显示“电流过大危险”。当分线路控制设备工作失效时，微控制器通过控制过流保护装置切断线路；当对分线路控制设备和过流保护装置的控制均失效时，微控制器通过控制总线路控制装置切断线路。当总线路控制设备工作失效时，微控制器立即给用户发送报警信息。

工作模式为断线检测状态时，参照图2，首先微控制器首先控制总线路控制设备切断市电输入，其次控制分线路控制设备切断各分线路，然后通过控制使程控常开开关12闭合，此时通路检测装置13会获得该段线路的信息，并将其传输给微控制器，微控制器整合处理所有通路检测装置13发送的信息从而确定故障位置。检测结束后，微控制器使程控常开开关12复位。

实施例2

如图6所示，实施例2与实施例1的区别在于：用电配电箱1的结构为内部带有空腔的圆柱状结构，用电配电箱1的侧壁上开设有检修口，用电配电箱的内壁位于检修口的上方和检修口的下方设有两条平行布置的滑轨15，两条滑轨15的轨道相对布置，两条滑轨15之间卡接有能够沿两条滑轨滑动的检修窗16；检修窗16的面积大于或等于检修口的面积，当检修口处于完全打开状态时检修窗16位于用电配电箱1内的末端设有与触发开关保持接触的触点17。检修窗16相对于与触点的另一端位于用电配电箱1箱外的一侧设有把手18，用电配电箱 1的外壁上设有用于锁定把手18的搭扣19。

当操作人员需要检修的时候，只需将检修窗直接推到底，由于触点与触发开关接触，通过微控制器发送检修指令，从而能够快速地将检修结果显示给操作人员，平时检修窗关闭的时候，由于触点与触发开关不接触，微控制器不工作，延长其使用寿命；而且由于检修窗上设有带搭扣的把手，防止儿童或者动物对用电配电箱进行误操作。

综上所述，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (5)

1.一种家庭用电线自动管理系统，包括用电配电箱(1)，其特征在于：所述用电配电箱(1)的结构为内部带有空腔的圆柱状结构，所述用电配电箱上设有分线路输出接口(2)、配电显示屏(3)、市电输入接口(4)、用户操作键盘(5)以及总开关和保险(6)；

所述用电配电箱(1)内设有与触发开关电连接的自动控制系统，所述自动控制系统包括与所述市电输入接口电连接的总线控制设备(101)以及与所述总线控制设备(101)电连接漏电保护设备(102)、过载保护设备(103)和分线控制设备(104)，所述分线控制设备(104)与所述分线输出接口(2)电连接，所述总线控制设备(101)、所述漏电保护设备(102)、所述过载保护设备(103)、所述分线控制设备(104)均与微控制器(105)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种家庭用电线自动管理系统，其特征在于：所述用电配电箱(1)的侧壁上开设有检修口，所述用电配电箱的内壁位于所述检修口的上方和所述检修口的下方设有两条平行布置的滑轨(15)，两条所述滑轨(15)的轨道相对布置，两条所述滑轨(15)之间卡接有能够沿两条所述滑轨滑动的检修窗(16)；所述检修窗(16)的面积大于或等于所述检修口的面积，所述检修窗(16)位于所述用电配电箱(1)内的末端设有触点(17)，所述用电配电箱内位于所述轨道的末端设有与所述触点(17)对应的触发开关。

3.根据权利要求2所述的一种家庭用电线自动管理系统，其特征在于：所述自动控制系统还包括若干故障检测装置，所述故障检测装置包括与所述微控制器(105)电连接的断路检测设备(8、9、10、11)、温度检测设备(106)和电流检测设备(7)，所述电流检测设备(7)负责对支路中的电流进行检测，所述断路检测设备(8-11)用来对线路中的断路故障点进行检测。

4.根据权利要求3所述的一种家庭用电线自动管理系统，其特征在于：所述断路检测设备(8、9、10、11)、温度检测设备(106)和电流检测设备(7)均由程控常开开关(12)和检测装置(13)两部分组成，所述检测装置(13)包括LED灯、电压计、电流计以及光电检测装置。

5.根据权利要求2所述的一种家庭用电线自动管理系统，其特征在于：所述检修窗(16)相对于与所述触点的另一端位于所述用电配电箱(1)箱外的一侧设有把手(18)，所述用电配电箱(1)的外壁上设有用于锁定所述把手(18)的搭扣(19)。