[發明專利]一種用電安全監測及保護裝置

在審

• 申請號: 202011387503.0
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN113050467A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王侃;邊二曼;張群;高秀云;王瑩;項雯;周遜盛;李浩
• 申請（專利權）人: 國網黑龍江省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網公司;浙江大云物聯科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京中企訊專利代理事務所(普通合伙) 11677
• 代理人: 熊亮

本發明涉及用電安全監測技術領域，尤其是一種用電安全監測及保護裝置，包括電源模塊、電壓監測模塊、電流監測模塊、剩余電流監測模塊、剩余電流自檢模塊、溫度監測模塊、開關量控制模塊、數據處理模塊、數據存儲模塊、人機交互模塊和通訊模塊，本發明能夠對用電安全進行多方位監測及保護。

技術領域

本發明涉及用電安全監測技術領域，具體領域為一種用電安全監測及保護裝置。

背景技術

電在人們日常生活中扮演著越來越不可缺少的角色，在帶給人們便利的同時也伴隨著因用電不當產生的危險。漏電引發的觸電傷亡事故、線纜發熱引發的火災事故層出不窮。市面上雖然有漏電保護產品、過流保護產品，但是缺少一種可以對用電安全進行多方位監測及保護的有效手段。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種用電安全監測及保護裝置。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用電安全監測及保護裝置，包括電源模塊、電壓監測模塊、電流監測模塊、剩余電流監測模塊、剩余電流自檢模塊、溫度監測模塊、開關量控制模塊、數據處理模塊、數據存儲模塊、人機交互模塊和通訊模塊，所述電源模塊用于對整個裝置提供電源，所述電壓監測模塊用于對交流電源的電壓實時采集監測，所述電流監測模塊用于對交流電源的電流實時采集監測，所述剩余電流監測模塊用于對電路中剩余電流實時采集監測，所述剩余電流自檢模塊用于對漏電保護進行自檢，所述溫度檢測模塊用于對電路線纜的溫度實時采集監測，所述開關量控制模塊用于實現斷電控制，所述數據處理模塊分別連接電壓監測模塊、電流監測模塊、剩余電流監測模塊、剩余電流自檢模塊、溫度監測模塊和開關量控制模塊，數據處理模塊用于對各個檢測模塊的數據進行接收處理，所述數據存儲模塊用于接收數據處理模塊處理的數據存儲，所述人機交互模塊與數據處理模塊連接，人機交互模塊用于顯示整個裝置的工作狀態，所述通訊模塊與數據處理模塊連接，數據處理模塊通過通訊模塊與外部設備遠程通信。

優選的，所述電源模塊包括全橋整流器和變壓器，所述變壓器為雙輸出變壓器，變壓器的輸出端輸出+12V電壓和+15V電壓，全橋整流器的輸入端連接外部市電，全橋整流器的輸出端連接變壓器的主輸入端。

優選的，所述變壓器為EE16-PN8366-1215型變壓器。

優選的，所述電壓監測模塊包括多級串聯的降壓電阻、降壓變壓器和濾波電容，所述的降壓電阻為兩組分別串聯有3個電阻的降壓電阻組，兩組降壓電阻組之間并聯，降壓變壓器的輸入端一端連接電源火線，降壓變壓器的輸入端另一端連接并聯后的降壓電阻組一端，降壓電阻組另一端連接電源零線，所述降壓變壓器的輸出端之間串聯濾波電容，濾波電容為串聯的兩個電容，降壓變壓器的輸出端連接數據處理模塊的輸入端。

優選的，所述的降壓變壓器的輸出端之間還串聯有電阻一，且降壓變壓器的兩輸出端上分別串聯有電阻二和電阻三。

優選的，所述電流監測模塊包括電流互感器、電阻四、電阻五、電阻六、電容一和電容二，電流互感器的輸入端連接市電，電流互感器的輸出端之間串聯有電阻四，電容一和電容二串聯后串聯在電流互感器的輸出端之間，電流互感器的兩輸出端上分別串聯電阻五和電阻六，且串聯在電流互感器輸出端上的電容一和電容二位于電阻五和電阻六遠離電流互感器的一端。

優選的，所述剩余電流監測模塊包括微型電流互感器、比較器一、比較器二、比較器三和比較器四，微型電流互感器的輸入端連接在產品設備電路上，微型電流互感器的輸出端連接數據處理模塊的輸入端，比較器一的正極輸入端接地，比較器一的負極輸出端連接比較器一的輸出端，比較器一的輸出端連接比較器二的正極輸入端，比較器二的負極輸入端連接比較器二的輸出端，比較器二的輸出端連接比較器三的正極輸入端，比較器三的負極輸入端接地，且比較器三的負極輸入端連接比較器三的輸出端，比較器四的正極輸入端接地，比較器四的負極輸入端分別連接比較器四的輸出端和比較器三的正極輸入端。

優選的，所述數據處理模塊為STM32F103RCT6型處理器。