座和USB插孔均处于断电状态。当光电检测模块检测到遮挡物插入，且插入时间间隔小于等于t。(t。可在程序中设置为几十毫秒至几百毫秒为宜)时，单片机判定是插头正常插入，控制继电器导通给插座通电；当检测到一个插座的插孔没有全部插满或者各插孔中遮挡物的插入时间间隔大于t。时，单片机1-5判定是异常插入，维持继电器1-13断开状态，插座不通电，从而避免儿童等插入异物弓丨起的触电危险，确保用电安全。当插线板上电后，充电管理模块根据当前的电池状态判断是否需要给电池充电，当电池电量低于设定值时，开始对电池充电，电池充满电后，断开对电池的充电。当短信模块收到设置信息，则由单片机判断信息内容，若为继电器闭合指令，则相应的插座通电；若为继电器断开指令，则相应的插座断电。继电器闭合后，电流检测模块负责检测当前流过插座的电流，若没有电流流过，则单片机控制相应的继电器断开，停止对插座通电；若有电流流过则不进行操作。当插座接入新用电设备时，单片机会通过短信的方式通知用户；当插线板过载或者插线板上某个插孔的用电器使用完毕时或充电完成时，插线板除了会短信告知用户相应情况、并发出报警声外，还会断开继电器停止对插座通电，以保证用电安全。LCD液晶显示屏，可以将电流电压检测传感器检测到的电流电压信息和光电检测器检测到的插座使用信息显示给用户。防雷电路在插线板的上游，当插线板遭受雷击时，会自动切断插线板总电源，保证用电器安全，防止事故发生。EMI电路，可以有效的防止插线板内部信号受干扰，保证单片机系统的正常运行。
[0021]插座是否有插头接入的判断:
对于两孔或三孔插座，只需要检测判断前后插入的两插孔之间插入的时间间隔，如果时间间隔有一次大于t。(t。可在程序中设置为几十毫秒至几百毫秒为宜)，单片机就判定这是误触；如果时间间隔都小于100ms单片机判定此时是有插头接入。
【主权项】
1.智能安全防护插线板，包括插线板本体，插线板本体内安装有电压转换模块1-1、电池充电管理模块1-2、USB充电口 1-3、电池1-4、单片机1-5、显示屏1_6、电流电压检测模块1-7、按键1-8、EMI抗干扰电路1-9、报警指示模块1_10、防雷电路1_11、短信模块1_12、继电器1-13、光电检测器1-14，其特征在于:插线板内部集成了电流电压检测模块1-7、光电检测器1-14、继电器1-13，它们都和单片机1-5连接，单片机1-5根据电压电流检测器1_7和光电检测器1-14的检测信息，控制位于每个插座上游的继电器，进而控制该插座的断电与通电；用户可以通过短信模块1-12与单片机通信，进而设置插线板的工作状态或了解插线板的工作状态；显示屏1-6也和单片机1-5相连，用来显示插线板当前的工作状态；在显示屏1-6的下方，设置了三颗按键1-8，用户可以通过按键来调整插线板的工作状态；当插线板负载过大、新用电设备进入、用电器使用完毕时，报警指示模块1-10会以声音的形式提醒用户，以便及时进行相应的操作；插线板内置了一块电池1-4和电池管理模块1-2，电池1-4用来给整个单片机系统供电，电池管理模块1-2用来检测电池状态，以便及时对电池充电或断开对电池的充电；插线板除了集成的两脚插座和三脚插座外，还集成了 USB充电口 1-3，方便用户对使用USB供电的设备进行充电；电压转换模块1-1将市电转换为电池和USB充电口可使用的电压；EMI抗干扰电路1-9防止内部信号的错乱，保证单片机系统正常运行；在插线板遭受雷击的时候，防雷电路1-11，迅速切断电源，保护用电器不受损坏；每一个插座都安装有单独的光电检测器1-14，用来检测插座中是否有插头插脚或其他遮挡物，同时结合单片机的时间测量功能，对插头插脚或遮挡物插入插座的时间进行检测； 当检测到各插孔中全部有遮挡物插入，且插入时间间隔小于等于t。时，单片机1-5判定是插头正常插入，控制继电器1-13闭合给插座通电，t。设置为几十毫秒至几百毫秒； 当检测到一个插座的插孔没有全部插满或者各插孔中遮挡物的插入时间间隔大于t。时，单片机1-5判定是异常插入，维持继电器1-13断开状态，插座不通电，从而插入异物引起的触电危险，确保用电安全； 当用户通过短信或者按键1-8设置某插座继电器导通上电时，如果设置完成后超过h时间未检测到有正常插座插入，则通过单片机自动控制继电器断开，从而保持插座掉电，避免上电后不使用的插座发生触电意外，h设置为几秒至几十秒。2.根据权利要求1所述的智能安全防护插线板，其特征在于:所述的单片机1-5是通过控制位于插座上游的继电器1-13的通断来控制不同的插座的通电与断电。3.根据权利要求1所述的智能安全防护插线板，其特征在于:显示屏1-6可以实时显示各个插座的工作情况。4.根据权利要求1所述的智能安全防护插线板，其特征在于:用户可以通过按键1-8或短信模块1-12自由设置插线板的工作状态。5.根据权利要求1所述的智能安全防护插线板，其特征在于:插线板内置了一块电池1-4和电池管理模块1-2，当插线板断电时，电池可以保持单片系统的正常运行；电池管理模块可以延长电池的使用寿命。6.根据权利要求1所述的智能安全防护插线板，其特征在于:插线板具有SIM卡槽可以安装手机卡，支持定时中断和开启，也支持通过短信方式远距离操作其中断和开启。
【专利摘要】本发明公开了一种智能安全防护插线板。本发明中单片机通过几个继电器分别控制不同的插座的通电和断电；光电检测器检测插座是否有插头，并将检测结果反馈给单片机；电流电压检测传感器监测流过插座的电流并将检测到的信息传给单片机；用户可以短信的形式将设置信息传送给短信模块，进而传给单片机，单片机综合上述信息，调整插线板工作状态，并且将插线板的工作情况通过显示屏显示出来。本发明具有调节方便、节能、可远距离操作和高安全性等优点。
【IPC分类】H01R13/66
【公开号】CN105428923
【申请号】CN201510788435
【发明人】刘泽国, 胡佳成, 罗亮, 朱超, 周奕晨, 陶月高, 胡蒂
【申请人】中国计量学院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月17日