CN209658907U - 一种载波智能恶性负载控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子设备领域，具体涉及一种载波智能恶性负载控制器，包括电压检测模块、电流检测模块，以及MCU微控制器和远程控制器，本实用新型利用电流波形来识别违规电器，各种用电器混合使用时，电流波形是线性叠加的，通过线性解耦运算，可以真实提取需要识别的用电器的用电波形，识别精度高，10瓦以上的违规电器均可识别、控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子设备领域，具体涉及一种载波智能恶性负载控制器。
背景技术
在学校、企业、集中管理公寓内，小功率违规电器的使用量很大，但目前市场上无法识别50瓦以下的小功率电器，而违规电器引发的火灾及相关的安全事故比较频繁。
用电器类型主要分为容性负载，阻性负载和感性负载。其中，阻性负载的用电器主要是以加热为目的，如热水器，电热毯等，这类用电器使用不当，极易引发火灾，我们称其为恶性负载。电热毯，电热桌垫，电热杯垫等非常常用，且最易引起火灾的恶性负载用电器，功率一般在20瓦至50瓦范围，现有的技术方案无法检测出来。
目前市场上主要通过功率因素来识别恶性负载，因各种用电器混合使用时，需要识别的用电器的自身功率因数不能准确提取，只有在需要识别的用电器的功率占比较大时，才能提取的准确些，因此用这种技术识别恶性负载用电器的精度比较低，50瓦以下基本无法识别。
实用新型内容
本实用新型的目的，利用小波变换的优点，将其应用于高效公寓恶性负载的识别，可以极大的改善公寓安全用电环境，防止学生公寓恶性事件的发生，保护学子的生命财产安全。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种载波智能恶性负载控制器,其特征在于,包括
电压检测模块，其输入端连接220VAC进线端，通过变压器降压，得到电压的波形，
电流检测模块，其输入端连接220VAC进线端，将电流回路中带的电流经电流互感器采样得到电流波形，
MCU微控制器，包括电压A/D转换器、电流A/D转换器、处理单元、比较单元以及存储模块，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端分别连接至电压A/D转换器和电流A/D转换器，处理单元对接收的数据进行运算，得出负载功率的大小和电流、电压的相位关系，所述处理单元的输出端一支路与存储单元连接，所述存储单元输出端与比较单元连接，
用户管理平台，包括报警单元和显示单元，所述报警单元输入端与比较单元输出端连接，所述显示单元输入端与处理单元输出端另一支路连接，显示负载电流、电压和功率的实时数值，当MCU微控制器检测到恶性负载，报警模块会发出报警声音。
优选的，所述MCU微控制器的型号是STC12C60S2。
本实用新型的有益效果：本实用新型利用电流波形来识别违规电器，各种用电器混合使用时，电流波形是线性叠加的，通过线性解耦运算，可以真实提取需要识别的用电器的用电波形，识别精度高，10瓦以上的违规电器均可识别、控制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中电流检测模块的电路图；
图3为本实用新型中电压检测模块的电流图；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1所示，本实用新型具体公开了一种载波智能恶性负载控制器,包括
电压检测模块，其输入端连接220VAC进线端，通过变压器降压，得到电压的波形，
电流检测模块，其输入端连接220VAC进线端，将电流回路中带的电流经电流互感器采样得到电流波形，
MCU微控制器，包括电压A/D转换器、电流A/D转换器、处理单元、比较单元以及存储模块，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端分别连接至电压A/D转换器和电流A/D转换器，处理单元对接收的数据进行运算，得出负载功率的大小和电流、电压的相位关系，所述处理单元的输出端一支路与存储单元连接，所述存储单元输出端与比较单元连接，
用户管理平台，包括报警单元和显示单元，所述报警单元输入端与比较单元输出端连接，所述显示单元输入端与处理单元输出端另一支路连接，显示负载电流、电压和功率的实时数值，当MCU微控制器检测到恶性负载，报警模块会发出报警声音。
其中，目前所有具有2个A/D的8位MUC都可以完成工作，在本实用中MCU微控制器的型号是STC12C60S2。
如图2所示，所述电压检测模块的输入端连接220VAC进线端，220V/12V变压器将220v交流降至12V交流，R1、R2、R3取样交流12V，并将取样电压降到峰值5V以下，供MUC处理。C1、C2隔交流，并将电平转换为系统的直流电平，R4、R5将取样得到的电压波形的中值固定在2.5V，并连接到MUC的A/D采样管脚。
如图3所示，所述电流检测模块的输入端连接220VAC进线端，将220V火线穿过电流互感器，电流互感器可选5A/2.5mA,R1为电流互感器的工作回路电阻，滤除杂波，R2和R3的作用是在电流为0时，电平固定在2.5V。
其工作原理，每种用电器使用时，它所产生的电流都有其固定的波形，用电器的220VAC进线端分别连接电压检测模块和电流检测模块，分别采样电压和电流，通过电流A/D转换器和电压A/D转换器采样该两路波形，并通过处理单元计算出负载功率的大小和电流、电压的相位关系，如果采样一种用电器产生的电流波形，通过分析其形态，可以推测出用电器的类型；若两种或多种用电器同时使用，则产生的电流波形是这两种或多种用电器电流波形的线性叠加。存储单元记录下当前的用电波形，当有新的用电器加入进来时，再通过存储单元记录下新的用电波形，再通过比较单元，用新的波形值减去旧的波形值(线性解耦)，得到的波形一定就是新加入的用电器的电流波形，从而可以推测出新加入的用电器的类型。若检测到是恶性负载，立即切断电源，并给用户管理平台发出报警信号提示，如果10分钟内未检测到恶性负载系统则自动恢复正常供电，或由管理人员现场检查后手动恢复供电。
管理人员可通过用户管理平台实时监测终端用户的用电状态，同时根据自身的用电管理制度设置相应的限制设定，并将所对应的设定远程下发到上述控制器，该控制器可在无人值守状态下独立完成用户制定的安全用电设定。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种载波智能恶性负载控制器,其特征在于,包括
电压检测模块，其输入端连接220VAC进线端，通过变压器降压，得到电压的波形，
电流检测模块，其输入端连接220VAC进线端，将电流回路中带的电流经电流互感器采样得到电流波形，
MCU微控制器，包括电压A/D转换器、电流A/D转换器、处理单元、比较单元以及存储模块，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端分别连接至电压A/D转换器和电流A/D转换器，处理单元对接收的数据进行运算，得出负载功率的大小和电流、电压的相位关系，所述处理单元的输出端一支路与存储单元连接，所述存储单元输出端与比较单元连接，
用户管理平台，包括报警单元和显示单元，所述报警单元输入端与比较单元输出端连接，所述显示单元输入端与处理单元输出端另一支路连接，显示负载电流、电压和功率的实时数值，当MCU微控制器检测到恶性负载，报警模块会发出报警声音。
2.根据权利要求1所述的载波智能恶性负载控制器,其特征在于,所述MCU微控制器的型号是STC12C60S2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920715441.8U CN209658907U (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种载波智能恶性负载控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920715441.8U CN209658907U (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种载波智能恶性负载控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209658907U true CN209658907U (zh) | 2019-11-19 |
Family
ID=68530358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920715441.8U Active CN209658907U (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种载波智能恶性负载控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209658907U (zh) |
-
2019
- 2019-05-20 CN CN201920715441.8U patent/CN209658907U/zh active Active
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