一种基于居民用电的智能配电安全控制终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及居民用电安全的监测和计量技术，主要是针对居民用电安全进行智能监控的设备，本装置能监测用户总线路及各个支路的负荷电流、剩余电流、失压、过压等安全情况，并根据限值设置智能断电和闭合，并具有远程管理的能力，确保居民用电的安全可
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【背景技术】
[0002]目前大多数居民家中都是有个小配电箱，电力线通过这个带断路器的配电箱分成几个支路分配给照明、空调(电热水器)、冰箱以及各个房间插座供电，由于现在家庭空调、电脑、电热水器、冰箱等家电数量多，用电量大，因此经常出现超负荷而跳电问题。
[0003]很多旧居民楼，由于埋设在墙体内的电线老化，容易产生导线单相接地故障，如单相断线、导线搭接接地体，而其中大部分故障现象是隐蔽的，这是因为导线的绝缘层的绝缘电阻不合格，由于绝缘电阻过小产生泄漏电流。在泄漏电流集中流入大地点(接地体)便会发生高热，一旦在流入大地点有易燃物，经高温作用便会产生燃烧。导线的泄漏电流一般为HlA级，线路的过电流保护(过负荷保护和短路保护)无法动作发挥保护作用。会引起防火和电气安全问题，如果进户零线烧坏、电压不稳容易导致居民家中电器被烧。
【发明内容】
[0004]本发明是对用户总进户线进行监测，对各个支路线路的所有电参量进行实时采集，并可对各项参量设置报警限值，对负荷超过限制，漏电流数值超过限定，都可以报警，并可以自动切断电路。
[0005]本发明采用触控屏进行人机界面操作，通过MCU实现和触控屏的通信和对各个支路测量模块和总测量模块的控制。
[0006]本发明采用锰铜分流器对各个支路电流进行取样，分流器最大电流可以到60安，然后经过电阻限流、电容滤波、移相位，最后送入计量单元。
[0007]本发明通过MCU同时的Pl 口同时接收多路分流器的信号，对采集电流数据量，并累加与计量芯片的总电流量进行比对，误差如大于2%，这发出报警信息。
[0008]本发明采用单相双电流采样电能计量芯片HG7211监控总电路，并得到所有电气参数，包括电流、电压、有功功率、视在功率、相角、频率。
[0009]本发明采用剩余电流检测能力，能够防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏。
[0010]本发明采用磁保持继电器分别对各个支路进行自动开关控制，磁保持继电器体积小、可靠性高、切断电流能力强，耗电量低。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的原理框图。
【具体实施方式】
[0012]本发明的【具体实施方式】:
1、测量单元:通过对居民进户电力线的采样完成所有电参量的测试和存储，并将电流、电压、功率、电能、频率等参量发送给MCU控制单元；
2、触控屏是人机接口，实现各种限值得设置，报警信息的设置，以及读取各种用电数据；
3、电流数据采集电路，各个支路的电流取样值通过A/D转换进入到MCU控制单元不同的1口，各支路电流和进户电压乘法得到功率以及电能消耗量，并随时将电流和限值比对，发现有超过部分就会报警；
4、剩余电流保护功能，本发明将进户的电力线零、火线同时穿入一个电流互感器，检测剩余电流大小，正常情况电流互感器电流互感器没有感应输出，当漏电时，火线与地线构成回路，此时零线中没有或者有很小电流，该电流与MCU控制单元额定设置保护电流进行比较，超出限值将发送断开指令，并显示报警信息；
5、MCU控制单元是核心，主要进行对支路电流数据进行分析处理，控制磁保持继电器进行负荷管理，同时对总进户电力线和支路进行必要监控和能源管理，同时接收触控屏发过来的指令实现参数设置；
6、通信单元:主要是将接收通过WIFI网络来的用户指令，将报警信息自动发送给用户，并实现用户对家里配电情况的访问，如负荷状态、能源消耗、电压波动等情况。本发明为现有居民家庭用电建立了智能配电自动化系统，提高了安全可靠水平，消除了由于电气原因引起的消防安全事故，通过该系统还能远程控制各个支路的供电，进而实现家庭能效管理。
【主权项】
1.一种基于居民用电的智能配电安全控制终端，其特征在于对居民进户电力线的采样完成所有电参量的测试和存储，并将电流、电压、功率、电能、频率等参量发送给MCU控制单J L.ο
2.根据权利要求1所述的一种基于居民用电的智能配电安全控制终端，其特征在于剩余电流保护功能，本发明将进户的电力线零、火线同时穿入一个电流互感器，检测剩余电流大小，正常情况电流互感器电流互感器没有感应输出，当漏电时，火线与地线构成回路，此时零线中没有或者有很小电流，该电流与MCU控制单元额定设置保护电流进行比较，超出限值将发送断开指令，并显示报警信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于居民用电的智能配电安全控制终端，其特征在通过电流数据采集电路，将各个支路的电流取样值通过A/D转换进入到MCU，该电流值与设置的限值进行比对，超过安全限值就发出断开继电器的命令，确保居民用电安全。
4.根据权利要求1所述的一种基于居民用电的智能配电安全控制终端，其特征在于将家庭用电安全通过WIFI网络实现远程监控，该终端通过WIFI网络接受的用户指令，同时可将报警信息自动发送给用户，并实现用户对家里配电安全情况的访问，如负荷状态、能源消耗、电压波动等情况等。
【专利摘要】本发明涉及居民用电安全的监测和计量技术，主要是针对居民用电安全进行智能监控和安全防护的设备。本发明其特征在于能监测用户总线路及各个支路的负荷电流、剩余电流、失压、过压、过流等安全情况，并根据限值设置智能断电和闭合供电电路，并将报警信息显示，该设备具有远程通信的能力，本发明为现有居民家庭用电建立了小型智能配电自动化系统，提高了安全可靠水平，消除了由于电气原因引起的消防安全事故，该系统还能远程控制各个支路的供电，进而实现家庭能效管理。
【IPC分类】H02J13-00
【公开号】CN104638768
【申请号】CN201510075930
【发明人】徐人恒, 依溥治, 曲井致, 郭龙弟, 张秋月, 原赫男, 吴琼
【申请人】哈尔滨电工仪表研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日