專利名稱：一種家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及家庭用電的監(jiān)控設(shè)備，具體地說是一種適于安裝在家用PZ30配電箱中的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展與居民生活水平的不斷提高，各種家用電器設(shè)備和數(shù)碼電子產(chǎn)品進入家庭。由于供電質(zhì)量和供電可靠性直接作用于用電設(shè)備上，如電壓波動幅度，頻率、電流異常等原因會直接影響到用電設(shè)備的安全性，因此對供電質(zhì)量和供電可靠性的要求也愈來愈高。一旦用電設(shè)備發(fā)生故障，若不能及時發(fā)現(xiàn)并進行處理，有可能造成極大的經(jīng)濟損失，甚至會危害人身安全。為了保證家庭供電的質(zhì)量與可靠性，避免事故的發(fā)生，需要對處于電力系統(tǒng)終端的家庭用電質(zhì)量進行監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，杜絕事故的發(fā)生?，F(xiàn)有專利文獻CN201289989Y公開了一種智能家庭用電監(jiān)控管理裝置，包括配電箱體及安裝在箱體內(nèi)部的漏電開關(guān)，低壓斷路器，智能監(jiān)控設(shè)備和繼電器電路。其中公開的智能監(jiān)控設(shè)備包括單片機及與單片機連接的存儲器、時鐘電路、計量電路、顯示電路、觸摸屏電路、指示燈電路，為各電路提供工作電源的電源轉(zhuǎn)換電路，時鐘電路用于為單片機提供工作頻率及時間參數(shù)；存儲器用于存儲電量數(shù)據(jù)；計量電路可實時計量配電線路的電壓、電流、功率及所消耗的電能等數(shù)據(jù)提供給單片機；顯示、觸摸屏電路作為人機交互界面，用戶可使用觸摸屏對該裝置進行參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)查詢，看各配電線路的工作參數(shù)和用電方案
坐寸o上述的智能家庭用電監(jiān)控管理裝置，可設(shè)計成配電箱的形式，集成了家庭配電箱的配電、漏電保護和電能計量的功能。但是上述方案還存在如下問題:上述方案中給出的是一種具有電能計量功能的配電箱，而配電箱及其內(nèi)部低壓電器的設(shè)計、制造與安裝分別必須遵循GB7251.1-2005《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》、GB1497《低壓電器基本標準》等相關(guān)的技術(shù)標準。按照國家標準的規(guī)定，當前家庭用戶所用配電箱是PZ30配電箱，在PZ30配電箱內(nèi)部的漏電開關(guān)、低壓斷路器、繼電器等的安裝方式也已經(jīng)固化下來，即在配電箱內(nèi)設(shè)置統(tǒng)一規(guī)格的導(dǎo)軌，將斷漏電開關(guān)、低壓斷路器和繼電器等固定于導(dǎo)軌上。而上述的智能用電監(jiān)控裝置只適用于上述方案中所提出的智能家庭用電監(jiān)控管理裝置，如果要在PZ30配電箱內(nèi)部附加上述的智能用電監(jiān)控裝置并不方便，且上述方案中并沒有給出如何將智能用電監(jiān)控裝置安裝于PZ30配電箱中；而如果要用戶全部更換配電箱的成本又非常高。另外，上述技術(shù)方案中采用的智能用電監(jiān)控裝置，直接安裝于箱體內(nèi)，沒有對其進行保護的部件，觸摸液晶屏直接暴露在外部，當用戶打開箱體對漏電開關(guān)、低壓斷路器等部件進行操作時，容易碰到觸摸液晶屏引起誤操作，嚴重時有可能給觸摸液晶屏帶來損壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中家庭用電監(jiān)控裝置，不能與現(xiàn)有用戶使用的PZ30配電箱相匹配，給安裝和使用帶來不便，從而提供一種能夠方便的安裝在PZ30配電箱內(nèi)部的家庭用電監(jiān)控裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，安裝于PZ30配電箱內(nèi)，其包括殼體與設(shè)置于所述殼體內(nèi)的監(jiān)控單元，所述殼體上設(shè)置有進線端和出線端。所述殼體包括相互扣合的基底和殼蓋；所述基底內(nèi)壁固定所述監(jiān)控單元，所述基底外壁固定設(shè)置有與所述PZ30配電箱內(nèi)的導(dǎo)軌適配的固定件。進一步地所述固定件為與所述導(dǎo)軌配合的滑槽。進一步地所述監(jiān)控單元包括:切換開關(guān)，一端與所述進線端接入的導(dǎo)線連接，另一端可分別與電壓采樣電路連接或電流采樣電路連接，觸發(fā)所述切換開關(guān)進行電流采樣電路與電壓采樣電路的切換；電壓信號處理電路，與所述電壓采樣電路連接，提取電壓值及電壓信號頻率并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至處理器；電流信號處理電路，與所述電流采樣電路連接，提取電流值及電流信號頻率并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至處理器；顯示屏，與所述處理器連接，顯示所述處理器檢測到的電壓值和電壓信號頻率或電流值和電流信號頻率；所述殼蓋上與所述顯示屏相對的位置設(shè)置有觀察窗；所述殼蓋上與所述切換開關(guān)相對的位置設(shè)置有觸發(fā)部，對所述觸發(fā)部施加壓力可觸發(fā)所述切換開關(guān)。進一步地所述處理器內(nèi)預(yù)存有電壓上限閾值和電壓下限閾值；所述處理器比較檢測到的電壓值，若所述電壓值超過所述電壓上限閾值，則所述顯示屏顯示過電壓報警信息；若所述電壓值低于所述電壓下限閾值，則所述顯示屏顯示欠電壓報警信息。進一步地所述處理器內(nèi)預(yù)存有頻率上限閾值和頻率下限閾值；所述處理器比較檢測到的電壓信號頻率和電流信號頻率，若有一個大于所述頻率上限閾值或小于所述頻率下限閾值，則所述顯示屏顯示工作頻率異常信息。進一步地所述頻率上限閾值為68Hz ;所述頻率下限閾值為42Hz。進一步地所述監(jiān)控單元還包括:通信接口，與所述處理器的一個信號輸出端相連，實現(xiàn)所述處理器與上位機之間的數(shù)據(jù)通信；所述殼蓋上與所述通信接口相對的位置設(shè)置有通信端口。進一步地所述通信接口為RS485通訊接口。進一步地所述監(jiān)控單元還包括:供電電源，用于提供電能；電源指示燈，與所述處理器連接，提示所述供電電源的工作狀態(tài)；所述殼蓋與所述電源指示燈相對的位置設(shè)置有指示燈觀察孔。進一步地所述監(jiān)控單元還包括:鍵盤輸入電路，與所述處理器的一個信號輸入端相連；所述殼蓋上與所述鍵盤輸入電路上的按鍵相對的位置設(shè)置有按鍵觸發(fā)部，對所述按鍵觸發(fā)部施加壓力可觸發(fā)所述按鍵。進一步地所述監(jiān)控單元還包括與所述處理器連接的報警指示燈電路及蜂鳴器報警電路；所述殼蓋上與所述報警指示燈電路相對應(yīng)的位置設(shè)置有報警指示燈觀察孔。進一步地所述殼體的長度為:85mm，寬度為:36mm ;高度為:65mm。本實用新型的上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:(I)本實用新型所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，通過為監(jiān)控單元設(shè)置一殼體，并且在殼體基底上設(shè)置于PZ30配電箱內(nèi)部的導(dǎo)軌相配合的固定件來實現(xiàn)將其方便的安裝在PZ30配電箱內(nèi)部，適于現(xiàn)有家庭用戶所用的配電箱標準，使得PZ30配電箱用戶僅用較低的成本即可實現(xiàn)配電箱與用電監(jiān)控設(shè)備的結(jié)合。并且，由于監(jiān)控單元整體設(shè)置于殼體內(nèi)，殼體對其起到保護作用，可以有效防止用于對其誤操作或者損壞顯示屏。(2)本實用新型所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其設(shè)置有切換開關(guān)，當切換開關(guān)被觸發(fā)時，可以對輸入的信號進行電壓采樣或者電流采樣，因為檢測電壓時需要檢測電路與被檢測電路之間為并聯(lián)關(guān)系，而檢測電流時，需要檢測電路與被檢測電路之間為串聯(lián)關(guān)系，所以可以通過切換開關(guān)對采樣電路進行切換。(3)本實用新型所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，在處理器內(nèi)部設(shè)置電壓上限閾值和電壓下限閾值，因此能夠?qū)﹄妷褐档倪^電壓和欠電壓進行監(jiān)控并報警；通過在處理器內(nèi)設(shè)置頻率上限閾值和頻率下限閾值，可以對電壓信號頻率和電流信號頻率進行監(jiān)控，對頻率異常情況進行監(jiān)控并報警。(4)本實用新型所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，設(shè)置通信接口，可以實現(xiàn)遠程控制監(jiān)控裝置或者遠程讀取家用電能的情況。(5)本實用新型所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其包括電源指示燈可以實現(xiàn)對電源工作狀態(tài)進行指示；還包括蜂鳴器報警電路，能夠?qū)Ξ惓Ｇ闆r進行報警。(6)本實用新型所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，殼體的長度為85mm，寬度為36mm ；高度為65mm。這一結(jié)構(gòu)與安裝在PZ30配電箱中的漏電開關(guān)、斷路器等的長度和高度相同，安裝在PZ30配電箱中，很好的利用了其中的安裝空間，使PZ30配電箱內(nèi)具有最為合理的空間布局。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1是本實用新型所述監(jiān)控單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置殼體的結(jié)果示意圖；圖3是本實用新型所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置與導(dǎo)軌配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是PZ30配電箱內(nèi)安裝了本實用新型所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是PZ30配電箱內(nèi)安裝了本實用新型所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置后的爆炸圖；圖中附圖標記表示為:1-進線端，2-接線觀察孔，3-基底，4-殼蓋，5-滑槽，6-觀察窗，7-觸發(fā)部，8-指示燈觀察孔，9-按鍵觸發(fā)部，10-導(dǎo)軌，11-報警指示燈觀察孔，201-PZ30配電箱箱體，202-透明蓋，203-漏電開關(guān)，204-家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，205-繼電器。
具體實施方式
本實施例提供一種家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，安裝于PZ30配電箱內(nèi)，其包括殼體與設(shè)置于所述殼體內(nèi)的監(jiān)控單元，所述殼體上設(shè)置有進線端I和出線端，如圖2所示，所述殼體包括相互扣合的基底3和殼蓋4 ;所述基底3內(nèi)壁固定所述監(jiān)控單元，所述基底3外壁固定設(shè)置有與所述PZ30配電箱內(nèi)的導(dǎo)軌10適配的固定件。其中的固定件可以選擇能夠?qū)⑺黾矣秒娔苜|(zhì)量監(jiān)控裝置固定于所述導(dǎo)軌10上的任何部件即可，作為優(yōu)選的實施方式，如圖3所示，所述固定件為與所述導(dǎo)軌配合的滑槽5。圖1給出了本實用新型所述監(jiān)控單元的原理框圖，其包括:切換開關(guān)，，所述切換開關(guān)可選擇單刀雙擲開關(guān)，一端與所述進線端I接入的導(dǎo)線連接，另一端可分別與電壓采樣電路連接或電流采樣電路連接，觸發(fā)所述切換開關(guān)進行電流采樣電路與電壓采樣電路的切換；電壓信號處理電路，與所述電壓采樣電路連接，提取電壓值及電壓信號頻率并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至處理器；電流信號處理電路，與所述電流采樣電路連接，提取電流值及電流信號頻率并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至處理器；顯示屏，與所述處理器連接，顯示所述處理器檢測到的電壓值和電壓信號頻率或電流值和電流信號頻率；結(jié)合圖2可知，所述殼蓋4上與所述顯示屏相對的位置設(shè)置有觀察窗6 ;所述殼蓋4上與所述切換開關(guān)相對的位置設(shè)置有觸發(fā)部7，對所述觸發(fā)部7施加壓力可觸發(fā)所述切換開關(guān)。并且，為了能夠確定所述進線端I進入的導(dǎo)線是否與所述切換開關(guān)有效連接，在所述殼蓋4上開設(shè)接線觀察孔2，可以觀察到導(dǎo)線與所述切換開關(guān)是否連接成功。由于在實際檢測過程中，如果要檢測電壓需要將檢測電路與被檢測電路并聯(lián)連接，如果要檢測電流需要將檢測電路與被檢測電路串聯(lián)連接，因此本實施例中設(shè)置所述切換開關(guān)，用于切換電流采樣電路與電壓采樣電路。本實施例中所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，所述處理器內(nèi)預(yù)存有電壓上限閾值和電壓下限閾值；所述處理器比較檢測到的電壓值，若所述電壓值超過所述電壓上限閾值，則所述顯示屏顯示過電壓報警信息；若所述電壓值低于所述電壓下限閾值，則所述顯示屏顯示欠電壓報警信息。同理，所述處理器內(nèi)預(yù)存有頻率上限閾值和頻率下限閾值；所述處理器比較檢測到的電壓信號頻率和電流信號頻率，若有一個大于所述頻率上限閾值或小于所述頻率下限閾值，則所述顯示屏顯示工作頻率異常信息。為了確保家用電器設(shè)備的正常工作及安全性能，所述頻率上限閾值為68Hz ;所述頻率下限閾值為42Hz。作為優(yōu)選的方案，所述監(jiān)控單元還包括:通信接口，與所述處理器的一個信號輸出端相連，實現(xiàn)所述處理器與上位機之間的數(shù)據(jù)通信；所述殼蓋4上與所述通信接口相對的位置設(shè)置有通信端口?？梢赃x擇所述通訊接口為RS485通訊接口，采用通用Modbus協(xié)議，可以將所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置做為智能電網(wǎng)的終端模塊。上位機可以通過所述通訊接口讀取相關(guān)電能信息或由遠程控制執(zhí)行控制所述家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置。所述監(jiān)控單元還包括供電電源，用于提供電能；電源指示燈，與所述處理器連接，提示所述供電電源的工作狀態(tài)；所述殼蓋4與所述電源指示燈相對的位置設(shè)置有指示燈觀察孔8。為了豐富所述監(jiān)控單元的功能，所述監(jiān)控單元還包括:鍵盤輸入電路，與所述處理器的一個信號輸入端相連；所述殼蓋4上與所述鍵盤輸入電路上的按鍵相對的位置設(shè)置有按鍵觸發(fā)部9，對所述按鍵觸發(fā)部9施加壓力可觸發(fā)所述按鍵。并且，所述監(jiān)控單元還包括與所述處理器連接的報警指示燈電路及蜂鳴器報警電路；所述殼蓋4上與所述報警指示燈電路相對應(yīng)的位置設(shè)置有報警指示燈觀察孔11。如圖4和圖5所述，在PZ30配電箱箱體201內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)軌10，所述導(dǎo)軌10選擇TH35型的導(dǎo)軌，在所述導(dǎo)軌10上依次安裝有漏電開關(guān)203、家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置204和一組繼電器205，在PZ30配電箱蓋上設(shè)置有透明蓋202。優(yōu)選地，所述殼體的長度為:85mm，寬度為:36mm;高度為:65mm。這一結(jié)構(gòu)與安裝在PZ30配電箱中的漏電開關(guān)、斷路器等的長度和高度相同，安裝在PZ30配電箱中，很好的利用了其中的安裝空間，使PZ30配電箱內(nèi)具有最為合理的空間布局。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
權(quán)利要求1.一種家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，安裝于PZ30配電箱內(nèi)，其包括殼體與設(shè)置于所述殼體內(nèi)的監(jiān)控單元，所述殼體上設(shè)置有進線端(I)和出線端，其特征在于: 所述殼體包括相互扣合的基底(3)和殼蓋(4)； 所述基底(3)內(nèi)壁固定所述監(jiān)控單元，所述基底(3)外壁固定設(shè)置有與所述PZ30配電箱內(nèi)的導(dǎo)軌(10)適配的固定件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述固定件為與所述導(dǎo)軌(10)配合的滑槽(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述監(jiān)控單元包括: 切換開關(guān)，一端與所述進線端(I)接入的導(dǎo)線連接，另一端可分別與電壓采樣電路連接或電流采樣電路連接，觸發(fā)所述切換開關(guān)進行電流采樣電路與電壓采樣電路的切換； 電壓信號處理電路，與所述電壓采樣電路連接，提取電壓值及電壓信號頻率并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至處理器； 電流信號處理電路，與所述電流采樣電路連接，提取電流值及電流信號頻率并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入至處理器； 顯示屏，與所述處理器連接，顯示所述處理器檢測到的電壓值和電壓信號頻率或電流值和電流信號頻率； 所述殼蓋(4)上與所述顯示屏相對的位置設(shè)置有觀察窗(6)； 所述殼蓋(4)上與所述切換開關(guān)相對的位置設(shè)置有觸發(fā)部(7)，對所述觸發(fā)部(7)施加壓力可觸發(fā)所述切換開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述處理器內(nèi)預(yù)存有電壓上限閾值和電壓下限閾值； 所述處理器比較檢測到的電壓值，若所述電壓值超過所述電壓上限閾值，則所述顯示屏顯示過電壓報警信息；若所述電壓值低于所述電壓下限閾值，則所述顯示屏顯示欠電壓報警信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述處理器內(nèi)預(yù)存有頻率上限閾值和頻率下限閾值； 所述處理器比較檢測到的電壓信號頻率和電流信號頻率，若有一個大于所述頻率上限閾值或小于所述頻率下限閾值，則所述顯示屏顯示工作頻率異常信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述頻率上限閾值為68Hz ； 所述頻率下限閾值為42Hz。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述監(jiān)控單元還包括: 通信接口，與所述處理器的一個信號輸出端相連，實現(xiàn)所述處理器與上位機之間的數(shù)據(jù)通信； 所述殼蓋(4)上與所述通信接口相對的位置設(shè)置有通信端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述通信接口為RS485通訊接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述監(jiān)控單元還包括: 供電電源，用于提供電能； 電源指示燈，與所述處理器連接，提示所述供電電源的工作狀態(tài)； 所述殼蓋(4 )與所述電源指示燈相對的位置設(shè)置有指示燈觀察孔(8 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述監(jiān)控單元還包括: 鍵盤輸入電路，與所述處理器的一個信號輸入端相連； 所述殼蓋(4)上與所述鍵盤輸入電路上的按鍵相對的位置設(shè)置有按鍵觸發(fā)部(9)，對所述按鍵觸發(fā)部(9)施加壓力可觸發(fā)所述按鍵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述監(jiān)控單元還包括與所述處理器連接的報警指示燈電路及蜂鳴器報警電路； 所述殼蓋(4 )上與所述報警指示燈電路相對應(yīng)的位置設(shè)置有報警指示燈觀察孔(11)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，其特征在于: 所述殼體的長度為:85mm，寬度為:36mm ;高度為:65mm。
專利摘要本實用新型涉及一種家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置，安裝于PZ30配電箱內(nèi)，包括殼體與設(shè)置于所述殼體內(nèi)的監(jiān)控單元，所述殼體上設(shè)置有進線端和出線端，殼體包括相互扣合的基底和殼蓋；所述基底內(nèi)壁固定所述監(jiān)控單元，所述基底外壁固定設(shè)置有與所述PZ30配電箱內(nèi)的導(dǎo)軌適配的固定件。本實用新型可以實現(xiàn)將家用電能質(zhì)量監(jiān)控裝置方便的安裝在PZ30配電箱內(nèi)部，適于現(xiàn)有家庭用戶所用的配電箱標準，使得PZ30配電箱用戶僅用較低的成本即可實現(xiàn)配電箱與用電監(jiān)控設(shè)備的結(jié)合。并且，由于監(jiān)控單元整體設(shè)置于殼體內(nèi)，殼體對其起到保護作用，可以有效防止用于對其誤操作或者損壞顯示屏。
文檔編號G01R31/00GK203025277SQ201220744938
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者李全安, 李芃, 徐進, 馮君祥, 朱家逵, 樓濤 申請人:人民電器集團有限公司