家庭配电监测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于电能采集的家庭配电监测仪，将采集的空调、照明以及厨卫和娱乐等类别的电能情况传送给主机进行处理，并通过液晶触控屏显示，当电能质量与设定阀值不符时进行报警处理，并对测量的家庭用电数据统计分析。本实用新型结构清晰，设计合理，占用空间小，能够完整准确的掌握各种类家电的实时运行耗电情况，并可对故障报警做出相应的决策和处理，实现对家庭用电配电的现代化运行监测。
【专利说明】家庭配电监测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及家庭配电更新【技术领域】，尤其是涉及关于家庭各用电情况监测方向。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的日渐提升，居民用电的要求也在逐渐提高，面对越来越大的居住空间和越来越多的各种家电，传统的用电总量查询已经不能满足居民对具体用电监测的要求，所以应该出现一款能对家庭中各种家电用电量信息都可查询的用电监测终端。实现家庭用电的“集中管理”、“安全用电”、“节约用电”。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的是目前家庭用电情况不清晰明了的问题，提出了一种基于模块化设计理念的家庭用电情况监测设备，其结构清晰，设计合理，占用空间小，能够完整准确的掌握各种类家电的实时运行耗电情况，并可对故障报警做出相应的决策和处理，实现对家庭用电配电的现代化运行监测。
[0004]1.本实用新型主要通过以下技术方案实现，主要包括主机监测模块、触控显示模块和照明用电监测、空调用电监测、厨卫用电监测、娱乐用电监测。其中主机监测模块主要为多回路计量监测装置，主要通过微型电流互感器、微型电压互感器和单相电能计量芯片对家庭各个用电设备的用电信息进行计量处理，在主机监测模块中共包括3个微型电压互感器，每一个电压互感器一次侧与220V电压相连，将其转换成几百毫伏电压信号，而若干个微型电流互感器一次侧与家庭各个用电设备电源线相连，用于采集用电设备电流信号，微型电压互感器和微型电流互感器二次侧与单项电能计量芯片连接，用于对采集到的电压信号和电流信号进行计量，从而得到单个用电设备的用电信息。为了用户能查询用电信息，通过单片机进行数据处理后，传输到显示模块，其中监测数据主要包括相电压、电流、功率以及电能用电相关量。主机监测模块中的单片机与所有单项电能计量芯片连接收集所有家庭用电设备的用电信息数据，通过软件程序实现对家庭各用电设备预先设置报警上、下限阀值，对于过流、过压、短路、漏电等现象进行报警。以上用电信息数据以及报警提示均可保存至片内EEPR0M中，并通过RS485传输到显示模块。
[0005]显示模块主要是为了让用户清晰明了的知道各个家庭用电设备的用电量和用电具体信息，例如各个家庭用电设备的电压、电流、功率、电能等用电信息以及报警提示都在触控显示模块中体现，并且可以通过SD卡储存一段时期内的用电情况，可利用数据进行分析比对家庭用电状况。
[0006]空调用电监测主要针对家庭各个房间空调用电情况以及开关情况进行实时监测。
[0007]照明开关监测主要针对家庭各个房间灯管用电情况以及开关情况进行实时监测。
[0008]厨卫用电监测主要针对家庭中的冰箱、洗衣机、烤箱等用电量大，并且需要安全报警的电器进行集中监测。
[0009]娱乐用电监测主要针对家庭中的电视、电脑、家庭影院等耗电电器进行电量监测。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0011]1、本实用新型线路简单，设计直观，能够采集家庭中用电主要信息，同时可应用到多种不同相似领域。
[0012]2、本实用新型操作简单便捷，不需要家庭成员对其有相关专业知识就可应用。
[0013]3、本实用新型采用了先进的数据智能化采集监测模式，保证家庭用电采集各个环节均实现无纸化操作。
[0014]4、本实用新型实现成本低，便于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的电路原理框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0017]如图1所示，主机监测模块测量多路进出线的电测量及开关状态，通过安装于前面板的显示终端可查看进出线的电参量测量数据和开关状态，并可设定家电的报警参数及整定值等。所有数据可通过RS485上传至显示模块，从而实现对各个家庭用电设备的集中监测。显示模块采用7寸以上IXD液晶模块进行人机交互。
[0018]本实用新型的家庭配电监测仪外壳为金属材质，在箱体内部安装底层模块测量电路，箱体外表面安装显示液晶模块，其主要工作过程是:当从家庭各个用电设备采集到的电参量值在主机检测模块中进行分析处理，并通过主机中的单片机应用RS485传输到人机显示的LCD触摸屏中，如若采集的电能与设定电能不相符则可以进行报警处理。
[0019]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.家庭配电监测仪，其特征在于:包括触控显示模块，多回路计量监测装置，利用微型电流互感器、微型电压互感器和单相电能计量芯片对家庭用电信息进行监测，并通过单片机数据处理在触控显示模块显示。
2.根据权利要求1所述的家庭配电监测仪，其特征在于:包括3个微型电压互感器，每一个电压互感器一次侧与220V电压相连，将其转换成几百毫伏电压信号，若干个微型电流互感器一次侧与家庭各个用电设备电源线相连，用于采集用电设备电流信号。
3.根据权利要求1所述的家庭配电监测仪，其特征在于:单项电能计量芯片与微型电压互感器和微型电流互感器二次侧连接，用于对采集到的电压信号和电流信号进行计量，从而得到单个用电设备的用电信息。
4.根据权利要求1或3所述的家庭配电监测仪，其特征在于:单片机与所有单项电能计量芯片连接，单片机用于将收集所有家庭用电设备的用电信息数据，通过软件程序实现报警线设定，并数据保存至片内EEPROM中。
5.根据权利要求1所述的家庭配电监测仪，其特征在于:触控显示模块通过RS485总线与单片机连接，触控显示模块用于显示各个家庭用电设备的电压、电流、功率、电能用电信息以及报警提示。
【文档编号】G01R21/06GK204228815SQ201420626921
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】徐人恒, 吴琼, 杜博, 任志伟 申请人:哈尔滨电工仪表研究所