CN215497391U - 一种全息感知用电调度控制的插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全息感知用电调度控制的插座，包括插座本体、控制单元、智能断路器、无线通讯单元、报警单元和有线传输单元，所述控制单元分别连接控制插座本体、智能断路器、无线通讯单元、报警单元和有线传输单元。所述智能断路器中包括电流互感器、电压互感器、电压互感器和多个断路开关，所述插座本体包括数目与断路开关相同的且一一对应的插接组件和开关组件。控制单元根据采集的数据进行判断处理同时输出控制断路开关和开关组件中的电控组件，同时用于也能利用开关组件中手控组件进行精确控制。本实用新型可以实时计量监控用电状态，通过控制单元、手控组件和无线通讯单元实现了对各个插接组件精确的自动控制、手动控制和远程控制。

Description

一种全息感知用电调度控制的插座

技术领域

本实用新型涉及插座技术领域，具体说的是一种全息感知用电调度控制的插座。

背景技术

传统的电气装置，例如普通的面板插座，不具备对负载电流和电源进行计量的功能，也不具备过流保护、温度感知的功能，安全性较差，并且用电调度只能通过面板上的按键开关来实现插座开关，节能效率低下而且只能靠人手动操作。

在家庭用电过程中，当电力线路的下游某处插座连接了过多负载时，只能依靠上游的断路器脱扣来中断用电，然而这样的断电保护会造成区域内所有负载断电；出现短路时也是相似的情况，会造成不必要的用电中断。与此同时，由于电力系统供需不平衡、高峰时期用电紧张的问题，目前采取措施是让普通居民用户的配电终端在电网紧急时期直接断电，严重影响了用户的正常生活，降低用户参与电网调度控制的积极性，不能满足形势发展的需要。

中国专利公开号CN103647192A，公开日2014年3月19日，名称为“Wi-Fi智能插座系统”的发明专利中公开了一种Wi-Fi智能插座系统，包括插座体，所述的插座体内集成有主控MCU，与主控MCU相连的继电器控制插头的开关，与主控MCU相连的Wi-Fi模块通过互联网与云服务器相连，与云服务器相配的还设置有手机客户端或PC客户端。不足之处在于，该智能插座系统的功能较为单一，不能实现对负载电流和电源的计量，并且只能对插座进行简单控制，无法满足用户的需求。

发明内容

本实用新型为了解决上述插座计量电能、操作繁琐和安全性低的问题，本实用新型提供了一种全息感知用电调度控制的插座，它能够监测电负载负荷和温度，在电网故障或者超负荷时自动或者帮助用户对部分不必要负载进行断电，同时还具备有线和无线数据传输，方便用户控制设备，满足高峰期平稳正常用电的需求。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

本实用新型的一种全息感知用电调度控制的插座，包括插座本体、控制单元和智能断路器，其特征在于，所述插座本体包括N个插接组件和N个开关组件，N为大于等于1的整数，所述每个插接组件输入端对应连接一个开关组件一端，每个插接组件输出端为电负载供电；所述每个开关组件的另一端均与市电电源线耦合，所述每个开关组件的控制端与控制单元信号连接；所述控制单元连接智能断路器，所述智能断路器用于监测电负载和执行控制信号。本实用新型中，所述开关组件与插接组件一一对应，可以实现插座中对于插接组件带电状态的精确控制，同时所述智能断路器能够实现监测电负载的状态，并将信号传递至控制单元，与此同时还能执行控制单元的控制信号，调整电负载，平衡负荷，避免上游断路器断开造成区域性用电中断。

作为优选，所述每个开关组件包括并联连接的电控组件和手控组件，所述电控组件和手控组件均与控制单元电连接。所述的插接组件带电状态除了通过控制单元控制，也可以由用户手动控制，所述电控组件为双稳态继电器，所述双稳态继电器运行可靠而且节省电能。

作为优选，所述智能断路器包括套接在插接组件上的电流互感器、连接在市电电源线上的电压互感器以及布置在插座本体内的温度传感器。电流互感器采用感应的原理来测量流过插接组件的电流，能够实现电流感测信号与主电路的电隔离，使得电流的测量过程更加安全和方便。所述电压互感器分别连接市电电源线的三个火线，通过电压互感器获取相电压值，控制单元能够通过各项实时数据进行运算和阈值判断对比，计算供电量判断供电回路的各项数据是否处于异常状态，若出现异常状态，根据异常类型进行报警、断电等操作。温度传感器可以检测负载的在插接组件处的发热状态，当温度达到设定阈值时，由控制单元进行报警或自动断电。

作为优选，所述智能断路器还包括N个断路开关，所述每个断路开关均串联连接在市电电源线和开关组件之间，用于在电负载处于异常状态时对插接组件进行断电。N个断路开关处于开关组件与市电电源线之间，当出现控制单元判断出现严重事故时，对应断路开关立即断电，安全性高。

作为优选，所述控制单元上还连接有无线通讯单元，用于与远程监测服务器或移动终端无线连接实现数据传输，所述无线通讯单元为GPRS通讯单元或WIFI通讯单元或蓝牙通讯单元。蓝牙通讯单元适用于短距离无线通信，WIFI通讯单元通过互联网与云端服务器互联，再与对应的终端匹配，GPRS通讯单元适用于长距离数据传输。

作为优选，所述控制单元上还连接有报警单元，所述报警单元包括语音提示单元和发光提示单元中的至少一种。声音和光信号容易被人感知并且技术成熟成本低，一些实施例中还额外设置有导光部件，导光部件可以进一步放大光信号的可视强度和面积，提高报警效果。

作为优选，所述控制单元上还连接有线传输单元，所述有线传输单元包括USB接口或RS232串口中至少一种。采用USB接口或者RS232的有线传输接口，对比无线数据传输，有线数据传输相对稳定，适合工作人员或用户对所述插座的工作状态进行调试、故障处理和数据传输。

作为优选，所述插座本体还包括控制盒和壳体，所述控制单元、无线通讯单元设置在控制盒内，智能断路器均设置在壳体内。控制盒能够保护各项电子器件，同时将控制单元等弱电电子器件与主电路进行隔离，提高插座的安全性和使用寿命。

作为优选，所述控制盒上设有报警单元的语音提示单元和发光提示单元中至少一种，所述控制盒上还设有USB接口或RS232串口中至少一种。

本实用新型的有益效果是：1、可以实时计量监控用电状态。

2、通过控制单元实现了对各个插接组件精确控制。

3、采用无线通讯单元，极大的方便了用户操作，实现了远程监控，提高了安全性。

附图说明

图1本实用新型一实施例的连接示意图。

图2本实用新型一实施例的外形示意图。

图中：1-插座本体，11-插接组件，12-开关组件，121-电控组件，122-手控组件，2-控制单元，3-智能断路器，31-电流互感器，32-电压互感器，33-温度传感器，34-断路开关，4-无线通讯单元，5-报警单元，51-语音提示单元，52-发光提示单元，6-有线传输单元，61-USB接口，62-RS232串口，7-市电电源线。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：图1为本实用新型一实施例中本实用新型的连接示意图，图2为本实用新型一实施例中本实用新型的连接示意图外形；参考图1，本实施例包括插座本体1、控制单元2和智能断路器3，其特征在于，所述插座本体1包括N个插接组件11和N个开关组件12，N为大于等于1的整数，所述每个插接组件11输入端对应连接一个开关组件12一端，每个插接组件11输出端为电负载供电；所述每个开关组件12的另一端均与市电电源线7耦合，所述每个开关组件12的控制端与控制单元2信号连接；所述控制单元2连接智能断路器3，所述智能断路器3用于监测电负载和执行控制信号。本实施例中所述开关组件12与插接组件11连接关系一一对应，可以实现插座中对于插接组件带电状态的精确控制，同时所述智能断路器4能够实现监测电负载的状态，并将采集的各项数据信号传递至控制单元2，与此同时还能执行控制单元2的控制信号，调整电负载的负荷，平衡用电高峰期，避免上游断路器断开造成区域性用电中断。

如图1所示，本实施例中所述每个开关组件12包括并联连接的电控组件121和手控组件122，所述电控组件121和手控组件122均与控制单元2电连接。所述的插接组件11带电状态除了通过控制单元2控制，也可以由用户手动控制，本实施例中所述电控组件121为双稳态继电器，所述双稳态继电器运行动作可靠而且节省电能。通过手控组件122、控制单元2和无线通讯单元4分别实现手动控制、自动控制和远程控制，同时满足近端与远端的控制需求。进一步的实施方式中，为远程指令、控制单元2的判断指令和手控组件122的控制指令的冲突，可以在微控制器中通过编程进行优先级或逻辑互斥设定，比如，可以设置为若仅一端发送指令，则该指令执行，若两端指令均为关闭，则执行关闭；若其中一端指令为关闭，则执行关闭；仅当两端指令都为打开时，才执行打开。更进一步的，控制单元2发出的控制指令优先级最高，原因是在正常运行过程中，控制单元2通过逻辑判断产生的指令是用于处理故障，因此应该优先执行，此时其他指令关闭。

如图1所示，本实施例中所述智能断路器3包括套接在插接组件11上的电流互感器31、连接在市电电源线7上的电压互感器32以及布置在插座本体1内的温度传感器33。电流互感器31采用感应的原理来测量流过插接组件11的电流，能够实现电流感测信号与主电路的电隔离，使得电流的测量过程更加安全和方便。所述电压互感器32分别连接市电电源线的三个火线，通过电压互感器32获取相电压值，控制单元2能够通过各项实时数据进行运算和与阈值判断对比，计算当前的供电量判断供电回路的各项数据是否处于异常状态，若出现异常状态，根据异常类型进行报警、断电等操作。温度传感器33可以检测负载的在插接组件11处的发热状态，当温度达到设定阈值时，由控制单元2进行报警或自动断电。

如图1所示，本实施例中所述智能断路器3还包括N个断路开关34，所述每个断路开关34均串联连接在市电电源线7和开关组件12之间，用于在电负载处于异常状态时对插接组件11进行断电。N个断路开关34处于开关组件12与市电电源线7之间，当控制单元2判断出现严重事故时，对应的断路开关34立即断电，安全性高。

如图1所示，本实施例中所述控制单元2上还连接有无线通讯单元4，用于与远程监测服务器或移动终端无线连接实现数据传输，所述无线通讯单元4为GPRS通讯单元或WIFI通讯单元或蓝牙通讯单元。蓝牙通讯单元适用于短距离无线通信，WIFI通讯单元通过互联网与云端服务器互联，再与对应的终端匹配，GPRS通讯单元适用于长距离数据传输。用户还可通过智能终端实现对插座使用情况的管理。通过连接WIFI通讯单元与服务器进行连接，实现物联网，用户无论何时何地都可通过智能终端中央服务站发出请求，实现对插座某个插接组件11的开或关，用户也可通过服务器实现开关的定时功能。

如图1所示，本实施例中所述控制单元2上还连接有报警单元5，所述报警单元5包括语音提示单元51和发光提示单元52中的至少一种。声音和光信号容易被人感知并且技术成熟成本低，一些实施例中还额外设置有导光部件，导光部件可以进一步放大光信号的可视强度和面积，提高报警效果。

如图1所示，所述控制单元2上还连接有线传输单元6，所述有线传输单元6包括USB接口61或RS232串口62中至少一种。采用USB接口或者RS232的有线传输接口，对比无线数据传输，有线数据传输相对稳定，适合工作人员或用户对所述插座的工作状态进行调试、故障处理和数据传输；本实施例中采用USB接口61。

如图1和图2所示，本实施例中所述插座本体1还包括控制盒13和壳体14，所述控制单元2、无线通讯单元4设置在控制盒13内，智能断路器3均设置在壳体14内。本实施例中控制盒13上设有报警单元5的语音提示单元51和发光提示单元52，所述控制盒13上还设有USB接口61。控制盒13能够保护各项电子器件，同时将控制单元2等弱电电子器件与主电路进行隔离，提高插座的安全性和使用寿命。

当无线通讯信号4接收到远程指令时，控制单元2接收信号并通过电控组件121来实现精确控制，当智能断路器3监测到用电线路处于异常状态，所述异常状态包括温度异常和电能质量异常，所述控制单元2控制智能断路器3断开，同时启动报警单元5进行报警，并向远程服务器同步发送报警信息。本实施例的有益效果包括：可以实时计量监控用电状态，通过控制单元实现了对各个插接组件精确控制，采用无线通讯单元极大的方便了用户操作，实现了远程监控，提高了安全性。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全息感知用电调度控制的插座，包括插座本体（1）、控制单元（2）和智能断路器（3），其特征在于，所述插座本体（1）包括N个插接组件（11）和N个开关组件（12），N为大于等于1的整数，所述每个插接组件（11）输入端对应连接一个开关组件（12）一端，每个插接组件（11）输出端为电负载供电；所述每个开关组件（12）的另一端均与市电电源线（7）耦合，所述每个开关组件（12）的控制端与控制单元（2）信号连接；所述控制单元（2）连接智能断路器（3），所述智能断路器（3）用于监测电负载和执行控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述每个开关组件（12）包括并联连接的电控组件（121）和手控组件（122），所述电控组件（121）和手控组件（122）均与控制单元（2）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述智能断路器（3）包括套接在插接组件（11）上的电流互感器（31）、连接在市电电源线（7）上的电压互感器（32）以及布置在插座本体（1）内的温度传感器（33）。

4.根据权利要求3所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述智能断路器（3）还包括N个断路开关（34），所述每个断路开关（34）均串联连接在市电电源线（7）和开关组件（12）之间，用于在电负载处于异常状态时对插接组件（11）进行断电。

5.根据权利要求1所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述控制单元（2）上还连接有无线通讯单元（4），用于与远程监测服务器或移动终端无线连接实现数据传输，所述无线通讯单元（4）为GPRS通讯单元或WIFI通讯单元或蓝牙通讯单元。

6.根据权利要求1所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述控制单元（2）上还连接有报警单元（5），所述报警单元（5）包括语音提示单元（51）和发光提示单元（52）中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述控制单元（2）上还连接有线传输单元（6），所述有线传输单元（6）包括USB接口（61）或RS232串口（62）中至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述插座本体（1）还包括控制盒（13）和壳体（14），所述控制单元（2）、无线通讯单元（4）设置在控制盒（13）内，智能断路器（3）均设置在壳体（14）内。

9.根据权利要求8所述的一种全息感知用电调度控制的插座，其特征在于，所述控制盒（13）上设有报警单元（5）的语音提示单元（51）和发光提示单元（52）中至少一种，所述控制盒（13）上还设有USB接口（61）或RS232串口（62）中至少一种。

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