基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机的制作方法

文档序号:15017434发布日期:2018-07-24 23:54阅读:143来源:国知局

本实用新型涉及用电安全技术领域,尤其涉及一种基于物联网对建筑物单一或多个配电箱用电总线路、分支线路集中管理预警控制应用的电气火灾预警控制主机。



背景技术:

现有的建筑物配电箱通常由总开关和各分路开关组成,普遍具备漏电跳闸、过压保护跳闸功能。对于通常是由用电线路自行管理和控制,而且一般是通过在本地手动切换电源开关控制各用电回路的通电或断电。

现有技术的缺点在于:用电线路电流超载但未达跳闸极限,一般无预警、跳闸保护功能。不能集中对多个用电线路(例如某一楼宇、小区等)统一管理,而且只能现场手动操作。当出现因人员疏忽而忘记切断电源、用电线路故障等紧急状况的时候,用电线路如果不能及时处理,会造成电能资源的浪费,并容易造成电气火灾。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机,可以对多个分支线路进行统一管理。

本实用新型的目的,采用如下技术方案实现:

一种基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机,其包括控制组件和接线端子组,所述接线端子组包括配电输入端子和分支输出端子,所述控制组件包括控制器、漏电检测器、温度传感器、电流采集单元、电源总开关、总电源线以及分支线路;

所述分支线路为多个,所述分支输出端子与分支线路相对应,分支线路的一端均通过总电源线连接至配电输入端子,所述分支线路的另一端分别连接至对应的分支输出端子;所述总电源线上安装有漏电检测器和电源总开关,所述漏电检测器位于电源总开关和配电输入端子之间,所述漏电检测器的输出端连接至控制器,所述控制器的控制端连接至电源总开关的使能端;所述温度传感器的输出端连接至控制器,用于检测分支线路或/和外界温度并发送给控制器;所述电流采集单元包括分支电流互感器和电流采集模块,所述分支电流互感器和分支线路一一对应,所述分支电流互感器的一次侧串联于对应的分支线路上,所述分支电流互感器的二次侧均通过电流采集模块连接至控制器;所述控制器上还设有网络接口或/和无线通讯模块,用于与外部的监控机或服务器通讯。

进一步地,所述漏电检测器为剩余电流互感器,所述剩余电流互感器包括铁芯和二次线圈,所述总电源线穿于所述铁芯中或者所述总电源线绕于所述铁芯上,所述二次线圈绕于所述铁芯上,所述二次线圈的两端连接到控制器上。

进一步地,所述电源总开关为交流接触器或继电器,所述交流接触器或继电器包括励磁线圈和与所述励磁线圈相适配的常开触点,所述常开触点安装于总电源线上,所述励磁线圈的一端接地,另一端连接至控制器上。

进一步地,所述控制组件还包括总电源启闭按键,所述总电源启闭按键连接于控制器上,用于对总电源的通断进行控制。

进一步地,所述控制组件还包括指示灯,所述指示灯连接于控制器上,用于对总电源的通电进行指示。

进一步地,所述控制组件还包括报警器,所述报警器连接于控制器上,用于在漏电电流、分支线路的电流、分支线路温度或外界温度中任意一个或多个超过对应的预设阈值时进行报警。

进一步地,所述报警器为声报警器或/和光报警器。

进一步地,所述电气火灾预警控制主机还包括应急切换机构,用于使电源总开关始终保持通路状态。

进一步地,所述电气火灾预警控制主机安装于一壳体,所述壳体内设置有容置空间,所述电气火灾预警控制主机位于该容置空间内。

进一步地,所述壳体任意一个或多个侧面上还设有散热孔;所述壳体的底部固定连接一用于将所述壳体挂置于外部支撑体的挂鼻。

相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:

本实用新型所提供的基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机,其通过漏电检测器、电流采集单元、温度传感器对各个分支线路进行漏电监测、电流监控、温度监测,每路分支线路连接到对应的用电线路,即可对各个用电线路进行统一监控,在出现异常时(例如异常超电流、短路、漏电超限、温度超限)时,则可通过自动操作电源总开关或分支开关切断电源,实现统一管理的同时,还保证了用电安全,同时,还可以通过网络接口或无线通讯模块实现用电线路的参数实时上传及网络远程控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例的基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机的工作原理图;

图2为本实用新型实施例的基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机的结构示意图;

图3为图2的打开状态示意图。

图中:10、接线端子组;11、第一分支火线输出端子;12、第二分支火线输出端子;13、第三分支火线输出端子;14、第四分支火线输出端子;15、公共零线输出端子;16、配电火线输入端子;17、配电零线输入端子;20、控制组件;21、控制器;22、电流采集模块;23、网络接口;24、总电源启闭按键;25、指示灯;26、报警器;27、应急切换机构;28、温度传感器;31、第一分支电流互感器;32、第二分支电流互感器;33、第三分支电流互感器;34、第四分支电流互感器;41、第一用电线路;42、第二用电线路;43、第三用电线路;44、第四用电线路;50、剩余电流互感器;60、切断开关;70、电源总开关;80、箱体;81、容置空间;82、进线口;83、出线口;84、散热孔;85、挂鼻;90、箱盖;91、开盖机构。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参照图1所示,一种基于物联网集中管理控制应用的电气火灾预警控制主机,其包括控制组件20和接线端子组10,所述接线端子组10包括配电输入端子和分支输出端子,所述控制组件20包括控制器21、漏电检测器、温度传感器28、电流采集单元、电源总开关70、总电源线、分支线路、切断开关60、总电源启闭按键24、指示灯25、报警器26、应急切换机构27。

所述分支线路为多个,所述分支输出端子与分支线路相对应,分支线路的一端均通过总电源线连接至配电输入端子的一侧,配电输入端子的另一侧通过外部的总开关连接到交流电源上,所述分支线路的另一端分别连接至对应的分支输出端子的一侧,分支输出端子的另一侧连接到相应的用电线路上。

配电输入端子有两个,分别为配电火线输入端子16和配电零线输入端子17,总电源线为两根,分别为总电源火线和总电源零线,其中,总电源火线连接到配电火线输入端子16的一侧,总电源零线连接到配电零线输入端子17的一侧,配电火线输入端子16和配电零线输入端子17的另一侧通过外部的总开关连接到交流电源的火线L和零线N上,外部的总开关可以是空气开关。分支线路包括分支火线和公共零线,分支输出端子包括与分支火线一一对应的分支火线输出端子以及与公共零线对应的公共零线输出端子15,分支火线的一端均连接至总电源火线上,分支火线的另一端连接至对应的分支火线输出端子,公共零线的一端连接至总电源零线,公共零线的另一端连接到公共零线输出端子15,用电线路的输入端连接到对应分支火线输出端子的另一侧以及公共零线输出端子15上即可。

所述总电源线上安装有漏电检测器,所述漏电检测器的输出端连接至控制器21。具体地,漏电检测器可以采用剩余电流互感器50实现,剩余电流互感器50包括铁芯和二次线圈,所述总电源线穿于所述铁芯中或者所述总电源线绕于所述铁芯上,所述二次线圈绕于所述铁芯上,所述二次线圈的两端连接到控制器21上。当剩余电流大于阈值时,控制器21可通过总电源开关对整个总电源断电。

温度传感器28的输出端连接到控制器21,用于检测分支线路温度、壳体内温度、以及外界温度中的一种或多种,并把检测到的温度发送给控制器21。根据需要检测的温度可以将温度传感器28安装于分支线路上,壳体内任意位置以及壳体外。

电流采集单元包括分支电流互感器和电流采集模块22,所述分支电流互感器与分支线路一一对应,分支电流互感器的一次侧串联于对应的分支火线上(也可以是对应的分支火线从分支电流互感器的铁芯中穿过或者绕于分支电流互感器的铁芯形成分支电流互感器的一次侧),分支电流互感器的二次侧(绕于分支电流互感器的铁芯)作为输出端均通过电流采集模块22连接至控制器21的输入端,用于采集每路分支线路的电流大小,电流采集模块22为电流调理电路,包括放大电路、滤波电路以及跟随电路等,该电流采集模块22可以集成于控制器21中。

在实用新型实施例中,作为一种举例,分支线路为四路,分别称为第一路分支线路、第二路分支线路、第三路分支线路和第四路分支线路,分别对应第一分支电流互感器31(与第一路分支线路的分支火线对应,以下同)、第二分支电流互感器32、第三分支电流互感器33和第四分支电流互感器34,并分别对应第一分支火线输出端子11、第二分支火线输出端子12、第三分支火线输出端子13和第四分支火线输出端子14,还分别对应第一用电线路41、第二用电线路42、第三用电线路43、第四用电线路44。

以第一路分支线路为例,第一路分支线路的分支火线(称为第一分支火线)的一端连接到总电源火线上,第一分支火线的另一端连接到第一分支火线输出端子11的一侧,第一分支火线输出端子11的另一侧连接到第一用电线路41的火线输入端,第一用电线路41的零线输入端连接到公共零线输出端子15,同时公共零线输出端子15通过公共零线连接到总电源零线上(或者总电源零线和公共零线为一条线)。

上述漏电检测器、电流采集单元和温度传感器28分别对电气火灾预警控制主机进行漏电监测、电流检测、温度监测,并把检测到的信号发送给控制器21,在漏电监测、电流检测、温度监测任一项出现异常的情况下,控制器21通过总电源开关自动切断整个总电源。

总电源开关位于总电源线上,并且总电源开关位于漏电检测器和分支线路之间,总电源开关的使能端与控制器21的控制端连接。具体地,总电源开关可以采用交流接触器或继电器实现,所述交流接触器或继电器包括励磁线圈和与所述励磁线圈相适配的常开触点,所述常开触点安装于总电源线上,所述励磁线圈的一端接地,另一端连接至控制器21上。当漏电监测、电流检测、温度监测其中一个或多个发生异常时,则控制器21控制励磁线圈断电(正常情况下励磁线圈始终处于通断状态,常开触点闭合),常开触点打开,整个线路断电。当然,也可以采用常闭触点实现。在控制器21的存储器中,存储有各种用电电流、漏电电流、温度报警、切断参数,从而可以实现本地或网络远程上传报警、紧急切断参数。即在一定程度下仅报警即可,报警包括本地报警或/和远程报警,通过报警器26实现,报警器26连接于控制器21上,可以是声报警器或/和光报警器。在更为严重的时候,则通过电源总开关70切断线路电源。在电源总开关70和漏电检测器之间还安装有切断开关60,该切断开关60安装于总电源火线上即可,可以是空气开关等。

用户可以通过远程登录方式查看相关数据,例如用电电流大小、漏电电流大小以及温度情况等,远程查看或远程报警可以通过控制器21上设有网络接口23或/和无线通讯模块实现,控制器21通过网络接口23或无线通讯模块与外部的监控机或服务器通讯,将相关数据或报警信息发送给监控机,有监控机侧发出报警信号,监控机和控制器21的连接可以是通过公网实现,也可以是局域网实现,相关数据可以存储于监控机或服务器例如云服务器中,用户可采用PC机或手机通过登录网页或app的方式进行查看,另外,远程监控机也可以通过向控制器21发送控制信号对总电源(例如控制总电源开关的启闭)的通断进行控制。

在控制组件20中,还设置有总电源启闭按键24,总电源启闭按键24连接于控制器21上,可以对总电源的通断进行控制,其实现方式有多种,例如可以通过总电源启闭按键24发出信号,通过控制器21控制总电源开关的通断,还可以通过控制控制器21和总电源线的连接实现,当控制器21不再通电时,励磁线圈断电,常开触点打开。为了直观显示总电源的通断情况,在控制器21上还连接一指示灯25,当总电源通电时,控制器21控制该指示灯25点亮,反之,则指示灯25熄灭。

在控制组件20出现故障时,为了保证用户线路的正常用电,在本实用新型较佳的实施例中,可以通过应急切换机构27实现线路切换,此时控制器21将不再起作用。一种实现方式是:应急切换机构27为单刀双掷开关,动触点与切换按键或切换旋钮上,静触点分别连接到控制器21与总电源线的连接线上以及总电源开关的励磁线圈上,当启动应急切换机构27时,将控制器21和总电源线的连接断开,此时,控制器21不再工作,而励磁线圈励磁使得常开触点闭合,即总电源开关始终处于导通状态,直至故障排除,关闭应急切换机构27。

该电气火灾预警控制主机可以安装于壳体中,壳体包括箱体80和箱盖90,其中箱体80为中空结构,其内构成容置分支线路、控制器21、电流采集单元、网络接口23、管理机27、温度传感器28、交流接触器、剩余电流互感器50的容置空间81。箱盖90与箱体80转动连接,例如通过合页铰接等,在箱盖90的表面设置指示灯25、总电源启闭按键24、报警器26以及应急切换机构。

箱体80上设置有散热孔84,用于对控制组件20各发热器件进行快速散热,散热孔84可以设置于箱体80任意一侧面或多个侧面,在箱体80上还设有进线口82和出线口83,进线口82和出线口83根据需要可以设置多个,优选进线口82和出线口83位于箱体80相对面上。交流电源通过外部的总开关引线从进线口82进入壳体内与配电输入端子连接,分支输出端子与用电线路的连接线从出线口83出线。布线完毕后,可以通过封板(未标识)将进线口82和出线口83封闭,以减少灰尘进入。封板可以是塑胶板等软质材料,通过螺钉安装于进线口82或出线口83。壳体可以安装于支撑物例如墙体、支撑柱等上,可以在箱体80的底面上固定连接一挂鼻85,通过螺钉与挂鼻85的配合将壳体锁于支撑物上。为了方便打开箱盖90,在箱盖90的表面开设一开盖机构91,开盖机构91可以包括锁具以及开盖按钮等,为常规技术。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

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