[實用新型]學生宿舍安全用電智能控制器

無效

• 申請號: 200720042299.2
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN201118190Y
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 張茂青;卞樹松;鮑禹;王芳;徐廣振;胡忠臣
• 申請（專利權）人: 張茂青;卞樹松
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/093;H02H3/38
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本實用新型涉及一種用電安全控制器，具體涉及一種安裝于學生宿舍用電電路中的智能控制器，以確保學生宿舍內的用電安全。

背景技術

住校生的宿舍用電安全一直是學校和家長關注的問題，由于少數學生不遵守學校宿舍安全規定使用電熱水器、電爐等電器，既而引發火災事故屢見不鮮，學校保衛部門投入大量人力、物力進行管理，其效果仍不明顯，因此，有學校采用了接入限流或限功率的裝置，以控制一切高于額定值的電流通過的方法來限制用電，保證安全。

所述限功率其實也就是限電流，通常采用繼電器實現，不同于保險絲，保險絲在燒毀后需要人工修復，否則線路無法再接通；而繼電器在接入線圈兩端的電流過額定值后，常開觸點便會被吸合，當小于額定值后，常閉觸點被吸合，表現為：當回路中電流超過繼電器的額定電流后(使用了電熱水器、電爐等違禁電器)，繼電器跳閘，待回路電流正常(拔除違禁電器)，繼電器自動恢復原位，接通電路；具體實現電路如中國實用新型專利公開的CN86210840，通過電流檢測電路、延時電路、執行電路等構成，當檢測到回路中有大功率接入時，執行電路中的J斷電器切斷電路，待延時電路延時指定時間后，測得回路中功率恢復正常，執行電路中的J自動復位。

然而，隨著電腦、空調等電器在學生宿舍內的普遍使用，上述結構電路已不再適應目前用電量的變化情況，由于電腦在啟動時會產生一個瞬間的大電流，正常工作時恢復為小電流，若電路中使用了限流裝置，將導致電腦無法啟動，而電腦或是空調等電器并不歸于違禁電器范圍，正常使用是允許的；上述限流方式無法區別電腦、空調等電器與危險的電熱器具，如果提高限流裝置的額定值，就會使一些電熱水器等違禁電器可正常使用，因而目前的用電安全成為學校安全部門急待解決的問題。

發明內容

本實用新型目的是提供一種能夠自動判別用電設備，對違禁電器的使用自動跳閘的學生宿舍安全用電智能控制器。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種學生宿舍安全用電智能控制器，包括控制電路、采樣電路及外圍執行電路，所述控制電路包括處理芯片及A/D轉換器，處理芯片的信號接收端經A/D轉換器與所述采樣電路輸出端連接，其輸入端并接于學生宿舍用電回路中，所述采樣電路由電壓采樣電路和電流采樣電路組成；所述外圍執行電路包括位于學生宿舍用電回路與配電間總回路間的交流接觸器J1，以及接于接觸器J1電源端上的繼電器C1，該繼電器的控制端與所述處理芯片的控制輸出端連接。

上述技術方案中，所述處理芯片接收由電壓、電流采樣電路分別輸入的信號，測得電壓、電流的大小及相位差，由芯片判斷所檢測宿舍的用電情況。由于空調、洗衣機等電器設備通常為感性負載，而電熱水器、電爐等為電阻性負載，因而處理芯片可根據測得的電流與電壓的相位差來判別宿舍用電回路中加載的是感性還是阻性負載，當測得結果為阻性負載且功率大于設定值時，判定為學生使用電爐或其他加熱器具，處理芯片便切斷所述外圍執行電路中的繼電器控制端(電源端)，繼電器常閉觸點打開，從而使交流接觸器失電斷開，切斷該用電宿舍回路與配電間總回路的導線；其中，可以設定延時時間，在延時時間內，不切斷電源，當超過延時時間仍為超功率的阻性負載時，切斷電源，這樣可以避免因電腦啟動造成的誤動作；若測得負載呈感性時，判斷為空調、洗衣機等裝置工作，保持回路正常供電；跳閘后，一旦學生撤除電爐或其他加熱器具，使用功率小于等于設定值后，處理芯片可自動(亦可手動)接通其供電線路，實現智能控制。

優選的技術方案是，所述控制電路中還包括有輸出擴展芯片及模擬量多位開關，所述采樣電路的輸出端經所述模擬量多位開關及所述A/D轉換器接入所述處理芯片內，所述模擬量多位開關的片選端INH接于所述輸出擴展芯片的一輸出腳上，該擴展芯片的輸入端與所述處理芯片的信號輸出端連接。利用模擬量多位開關(如雙向單八選一模擬開關4051)與輸出擴展芯片(如74LS138)的連接，可擴充處理芯片的控制范圍，多個宿舍的電壓、電流采樣信號分別輸入模擬開關后經A/D轉換輸入處理芯片內，而由輸出擴展芯片的多個輸出腳分別連接多個模擬開關的片選端，從而由處理芯片輸出信號確定哪個模擬開關導通，向芯片輸入采樣值；其中采用模擬開關可節省A/D轉換器的個數，以多路輸入模擬量共用一個A/D，以降低成本。

上文中，當在幾個樓層中統一管理時，可將各層的處理芯片經接口芯片并聯至PC機上，實現對整幢宿舍樓各個宿舍的統一用電管理。

上述技術方案中，所述電壓采樣電路由一電壓互感器構成，所述電流采樣電流由一電流互感器與信號調理器串聯構成。