CN219225658U - 一种基于传感器的电力系统异常报警电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于传感器的电力系统异常报警电路，涉及报警技术领域，包括电能采样模块，用于电能采样和信号处理；检测控制模块，用于检测电力系统的供电情况并控制异常判断模块正常进行欠流和过流检测和判断；温度检测模块，用于温度检测并由温度判断模块进行过温判断；逻辑控制模块，用于通过逻辑控制电路进行异常种类判断；报警控制模块，用于异常显示和报警。本实用新型基于传感器的电力系统异常报警电路对电力系统的电能和温度进行采样，进行欠流、过流和过温判断，检测控制模块只在电力系统供电时控制异常判断模块进行欠流检测，避免断电时的欠流判断，并通过逻辑控制模块对异常情况进行异常判断，配合报警控制模块实现异常报警。

Description

一种基于传感器的电力系统异常报警电路

技术领域

本实用新型涉及报警技术领域，具体是一种基于传感器的电力系统异常报警电路。

背景技术

随着现代化的发展，电力系统作为电路设备的供电手段，其安全可靠的运行至关重要，由于电力系统情况复杂，异常种类多，并且现有的电力系统异常报警电路采用传感器的方式实现对电力系统的电能、温度、烟雾等进行检测，在相对应传感器检测的信号异常时进行相对应的报警，但是由于异常检测种类不同，分工不同，无法进行相互异常警示，无法进行具体的异常显示，并且在断电时，容易出现电路误判的情况发生，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于传感器的电力系统异常报警电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种基于传感器的电力系统异常报警电路，该基于传感器的电力系统异常报警电路包括：电能采样模块，检测控制模块，异常判断模块，温度检测模块，温度判断模块，逻辑控制模块，报警控制模块；

所述电能采样模块，用于对电力系统提供的电能进行采样并对采样信号进行转换放大处理，输出电能采样信号；

所述检测控制模块，用于检测电力系统的供电情况并控制输入所述异常判断模块的电能；

所述异常判断模块，与所述电能采样模块和检测控制模块连接，用于接收所述检测控制模块输出的电能并通过异常判断电路进行欠流和过流检测和判断，输出第一控制信号和第二控制信号；

所述温度检测模块，用于对电力系统的温度进行检测并输出温度信号；

所述温度判断模块，与所述温度检测模块连接，用于对所述温度信号进行过温检测并输出过温信号；

所述逻辑控制模块，与所述温度判断模块和异常判断模块连接，用于接收所述过温信号、第一控制信号和第二控制信号并分别通过逻辑控制电路进行异常种类判断，用于分别输出第三控制信号和第四控制信号；

所述报警控制模块，与所述异常判断模块和逻辑控制模块连接，用于接收所述第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号和过温信号并分别通过显示电路和报警电路进行相关异常显示和异常报警。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于传感器的电力系统异常报警电路由电能采样模块和温度检测模块对电力系统的电能和温度进行采样，并通过异常判断模块进行欠流和过流判断，通过温度判断模块进行过温判断，同时检测控制模块在电力系统供电时控制异常判断模块进行欠流检测，避免由于电力系统断电后，由于内部元器件存有的电能而导致的短暂欠流现象，提高异常检测的精度，并且通过逻辑控制模块对温度异常和电能异常的时候进行异常判断，并配合报警控制模块清晰的得知故障类型和报警显示，提高电路的报警效率和智能度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实例提供的一种基于传感器的电力系统异常报警电路的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种基于传感器的电力系统异常报警电路的电路图。

图3为本实用新型实例提供的报警控制模块的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例1，请参阅图1，一种基于传感器的电力系统异常报警电路包括：电能采样模块1，检测控制模块2，异常判断模块3，温度检测模块4，温度判断模块5，逻辑控制模块6，报警控制模块7；

具体地，所述电能采样模块1，用于对电力系统提供的电能进行采样并对采样信号进行转换放大处理，输出电能采样信号；

检测控制模块2，用于检测电力系统的供电情况并控制输入所述异常判断模块3的电能；

异常判断模块3，与所述电能采样模块1和检测控制模块2连接，用于接收所述检测控制模块2输出的电能并通过异常判断电路进行欠流和过流检测和判断，输出第一控制信号和第二控制信号；

温度检测模块4，用于对电力系统的温度进行检测并输出温度信号；

温度判断模块5，与所述温度检测模块4连接，用于对所述温度信号进行过温检测并输出过温信号；

逻辑控制模块6，与所述温度判断模块5和异常判断模块3连接，用于接收所述过温信号、第一控制信号和第二控制信号并分别通过逻辑控制电路进行异常种类判断，用于分别输出第三控制信号和第四控制信号；

报警控制模块7，与所述异常判断模块3和逻辑控制模块6连接，用于接收所述第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号和过温信号并分别通过显示电路和报警电路进行相关异常显示和异常报警。

在具体实施例中，上述电能采样模块1可采用电流检测电路和信号调理电路，由电流检测电路对电力系统的电流进行采样，并由信号调理电路对采样的信号进行转换和放大处理；上述检测控制模块2可采用隔离检测控制电路，隔离检测电力系统是否供电并控制异常判断模块3的工作状态；上述异常判断模块3可采用比较电路组成的异常判断电路对采样的电能进行过流和欠压判断；上述温度检测模块4可采用温度传感器J2电路，实现对电力系统的温度检测；上述温度判断模块5采用过温判断电路检测温度是否超出设定值；上述逻辑控制模块6可采用逻辑控制电路，对输入的信号进行分类判断，继而判断电力系统的异常类型；上述报警控制模块7可采用显示电路对报警的线路进行相应显示，还可采用报警电路进行异常报警。

实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，所述电能采样模块1包括霍尔传感器J1、第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第二电阻R2、第一运放OP1、第四电阻R4、第三电阻R3、第三电容C3；

具体地，所述霍尔传感器J1的第一端连接第一电阻R1的一端和第一运放OP1的同相端并通过第一电容C1接地，霍尔传感器J1的第二端连接第二电阻R2的一端和第一电阻R1的另一端并通过第二电容C2接地，第二电阻R2的另一端连接第一运放OP1的反相端和第三电阻R3的一端，第一运放OP1的输出端通过第四电阻R4连接第三电阻R3的另一端和第三电容C3的第一端，第三电容C3的第二端接地。

在具体实施例中，上述霍尔传感器J1可采用，但并不限于AH202芯片；上述第一运放OP1可选用OP07运算放大器，将输入的电流信号转换为电压信号并放大。

进一步地，所述异常判断模块3包括第一比较器A1、第二比较器A2、第一阈值、第二阈值；

具体地，所述第一比较器A1的反相端和第二比较器A2的同相端均连接所述第三电容C3的第一端，第一比较器A1的同相端和第二比较器A2的反相端分别连接第一阈值和第二阈值，第一比较器A1的电源端连接所述检测控制模块2，第一比较器A1的接地端接地，第一比较器A1的输出端和第二比较器A2的输出端与所述报警控制模块7和逻辑控制模块6连接。

在具体实施例中，上述第一比较器A1和第二比较器A2均可选用LM393比较器，第一阈值和第二阈值分别为设定的欠流阈值和过流阈值。

进一步地，所述检测控制模块2包括电源端口、第五电阻R5、第一光耦U1、第一电源VCC1、第六电阻R6、第一功率管Q1、第二电源VCC2；

具体地，所述第一光耦U1的第一端通过第五电阻R5连接电源端口，第一光耦U1的第二端接地，第一光耦U1的第三端连接第一电源VCC1，第一光耦U1的第四端连接第一功率管Q1的栅极并通过第六电阻R6接地，第一功率管Q1的漏极连接第二电源VCC2，第一功率管Q1的源极连接所述第一比较器A1的电源端。

在具体实施例中，上述第一光耦U1可选用PC817光电耦合器，用于对电力系统进行供电检测，并隔离控制第一功率管Q1的闭断；上述第一功率管Q1可选用N沟道增强型MOS管，用于控制输入上述第一比较器A1的电能。

进一步地，所述温度检测模块4包括第三电源VCC3、温度传感器J2、第七电阻R7、第八电阻R8；所述温度判断模块5包括第一电位器RP1、第一二极管D1；

具体地，所述温度传感器J2的电源端连接第三电源VCC3并通过第七电阻R7连接温度传感器J2的输出端和第八电阻R8的第一端，温度传感器J2的接地端接地，第八电阻R8的第二端连接第一电位器RP1的一端，第一电位器RP1的另一端和滑片端均连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极连接所述逻辑控制模块6。

在具体实施例中，上述温度传感器J2可选用，但并不限于DS18B20芯片；上述第一电位器RP1和第一二极管D1用于进行过温判断，第一电位器RP1可调节过温阈值。

进一步地，所述逻辑控制模块6包括第一逻辑芯片U2和第二逻辑芯片U3；

具体地，所述第一逻辑芯片U2的第一输入端和第二逻辑芯片U3的第一输入端均连接所述第一二极管D1的阳极，第一逻辑芯片U2的第二输入端和第二逻辑芯片U3的第二输入端分别连接所述第二比较器A2的输出端和第一比较器A1的输出端，第一逻辑芯片U2的输出端和第二逻辑芯片U3的输出端与所述报警控制模块7连接。

在具体实施例中，上述第一逻辑芯片U2和第二逻辑芯片U3均可选用与逻辑芯片，其中第一逻辑芯片U2用于判断电力系统欠流时温度是否过温，第二逻辑芯片U3用于判断过流时温度是否过温。

进一步地，所述报警控制模块7包括显示装置、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6；

具体地，所述第二二极管D2的阳极和显示装置的第一端均与所述第一比较器A1的输出端连接，第三二极管D3的阳极和显示装置的第二端均连接所述第二比较器A2的输出端，第四二极管D4的阳极和显示装置的第三端均连接所述第一逻辑芯片U2的输出端，第五二极管D5的阳极和显示装置的第四端均连接所述第二逻辑芯片U3的输出端，第六二极管D6的阳极连接显示装置的第五端和第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阴极、第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阴极、第五二极管D5的阴极和第六二极管D6的阴极。

在具体实施例中，上述显示装置可选用五路LED显示器，用于对第一端到第五端输入的信号进行单独异常显示，在此不做赘述；上述第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6用于避免信号的回流。

进一步地，所述报警控制模块7还包括第四电源VCC4、第九电阻R9、第十电阻R10、第四电容C4、第一开关管VT1、第一控制器U4、第十一电阻R11、报警装置；

具体地，所述第四电源VCC4连接第九电阻R9的一端、第一开关管VT1的集电极和第一控制器U4的电端，第九电阻R9的另一端连接第一控制器U4的第七端并通过第十电阻R10连接第四电容C4的一端、第一控制器U4的第六端和第二端，第四开关管的发射极连接第一控制器U4的第四端，第四开关管的基极连接所述第二二极管D2的阴极，第一控制器U4的第三端通过第十一电阻R11连接报警装置的第一端，第四电容C4的另一端、第一控制器U4的第一端和报警装置的第二端均接地。

在具体实施例中，上述第一开关管VT1可选用NPN型三极管，由上述第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6输出的信号控制；上述第一控制器U4可选用NE555芯片，配合周围元器件组成触发电路，控制报警装置的工作。

本实用新型一种基于传感器的电力系统异常报警电路，由霍尔传感器J1对电力系统的电能进行采样，并由第一运放OP1进行转换和放大处理，以便后续模块使用，由第一比较器A1和第二比较器A2配合第一阈值和第二阈值进行欠流和过流判断，其中第一比较器A1由检测控制模块2控制工作，在检测控制模块2中，只有第一光耦U1检测到电力系统有电时才控制第一比较器A1的工作，避免电力系统无电后，由于短暂放电导致的欠流误判，同时温度传感器J2对电力系统的工作温度进行采样，由第一电位器RP1和第一二极管D1进行过温判断，第一逻辑芯片U2和第二逻辑芯片U3分别通过输入的异常信号判断电力系统欠流时温度是否过温和过流时温度是否过温，以便清楚电力系统的异常情况，并且异常信号都将触发显示装置对相关异常进行显示，同时共同控制第一开关管VT1导通，使得第一控制器U4触发报警装置进行报警。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，

该基于传感器的电力系统异常报警电路包括：电能采样模块，检测控制模块，异常判断模块，温度检测模块，温度判断模块，逻辑控制模块，报警控制模块；

所述电能采样模块，用于对电力系统提供的电能进行采样并对采样信号进行转换放大处理，输出电能采样信号；

所述检测控制模块，用于检测电力系统的供电情况并控制输入所述异常判断模块的电能；

所述异常判断模块，与所述电能采样模块和检测控制模块连接，用于接收所述检测控制模块输出的电能并通过异常判断电路进行欠流和过流检测和判断，输出第一控制信号和第二控制信号；

所述温度检测模块，用于对电力系统的温度进行检测并输出温度信号；

所述温度判断模块，与所述温度检测模块连接，用于对所述温度信号进行过温检测并输出过温信号；

所述逻辑控制模块，与所述温度判断模块和异常判断模块连接，用于接收所述过温信号、第一控制信号和第二控制信号并分别通过逻辑控制电路进行异常种类判断，用于分别输出第三控制信号和第四控制信号；

所述报警控制模块，与所述异常判断模块和逻辑控制模块连接，用于接收所述第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号和过温信号并分别通过显示电路和报警电路进行相关异常显示和异常报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述电能采样模块包括霍尔传感器、第一电阻、第一电容、第二电容、第二电阻、第一运放、第四电阻、第三电阻、第三电容；

所述霍尔传感器的第一端连接第一电阻的一端和第一运放的同相端并通过第一电容接地，霍尔传感器的第二端连接第二电阻的一端和第一电阻的另一端并通过第二电容接地，第二电阻的另一端连接第一运放的反相端和第三电阻的一端，第一运放的输出端通过第四电阻连接第三电阻的另一端和第三电容的第一端，第三电容的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述异常判断模块包括第一比较器、第二比较器、第一阈值、第二阈值；

所述第一比较器的反相端和第二比较器的同相端均连接所述第三电容的第一端，第一比较器的同相端和第二比较器的反相端分别连接第一阈值和第二阈值，第一比较器的电源端连接所述检测控制模块，第一比较器的接地端接地，第一比较器的输出端和第二比较器的输出端与所述报警控制模块和逻辑控制模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述检测控制模块包括电源端口、第五电阻、第一光耦、第一电源、第六电阻、第一功率管、第二电源；

所述第一光耦的第一端通过第五电阻连接电源端口，第一光耦的第二端接地，第一光耦的第三端连接第一电源，第一光耦的第四端连接第一功率管的栅极并通过第六电阻接地，第一功率管的漏极连接第二电源，第一功率管的源极连接所述第一比较器的电源端。

5.根据权利要求3所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述温度检测模块包括第三电源、温度传感器、第七电阻、第八电阻；所述温度判断模块包括第一电位器、第一二极管；

所述温度传感器的电源端连接第三电源并通过第七电阻连接温度传感器的输出端和第八电阻的第一端，温度传感器的接地端接地，第八电阻的第二端连接第一电位器的一端，第一电位器的另一端和滑片端均连接第一二极管的阴极，第一二极管的阳极连接所述逻辑控制模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括第一逻辑芯片和第二逻辑芯片；

所述第一逻辑芯片的第一输入端和第二逻辑芯片的第一输入端均连接所述第一二极管的阳极，第一逻辑芯片的第二输入端和第二逻辑芯片的第二输入端分别连接所述第二比较器的输出端和第一比较器的输出端，第一逻辑芯片的输出端和第二逻辑芯片的输出端与所述报警控制模块连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述报警控制模块包括显示装置、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管；

所述第二二极管的阳极和显示装置的第一端均与所述第一比较器的输出端连接，第三二极管的阳极和显示装置的第二端均连接所述第二比较器的输出端，第四二极管的阳极和显示装置的第三端均连接所述第一逻辑芯片的输出端，第五二极管的阳极和显示装置的第四端均连接所述第二逻辑芯片的输出端，第六二极管的阳极连接显示装置的第五端和第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第二二极管的阴极、第三二极管的阳极、第四二极管的阴极、第五二极管的阴极和第六二极管的阴极。

8.根据权利要求7所述的一种基于传感器的电力系统异常报警电路，其特征在于，所述报警控制模块还包括第四电源、第九电阻、第十电阻、第四电容、第一开关管、第一控制器、第十一电阻、报警装置；

所述第四电源连接第九电阻的一端、第一开关管的集电极和第一控制器的电端，第九电阻的另一端连接第一控制器的第七端并通过第十电阻连接第四电容的一端、第一控制器的第六端和第二端，第四开关管的发射极连接第一控制器的第四端，第四开关管的基极连接所述第二二极管的阴极，第一控制器的第三端通过第十一电阻连接报警装置的第一端，第四电容的另一端、第一控制器的第一端和报警装置的第二端均接地。

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