[实用新型]带有负载功率显示的智能恶性负载识别与保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有电能与功率计量、恶性负载功率显示、阻性恶性负载识别，并带有声光报警及保护功能的装置，属恶性负载识别与保护装置。

背景技术

目前，在一些学校和工厂中，学生和职工在宿舍内经常使用大功率的用电设备，使得电线过快老化或超负荷运行，从而给宿舍的用电安全带来隐患甚至引发火灾。目前，针对学生公寓及职工宿舍的安全用电问题，国内外已有一些相应的用电保护装置，其主要功能是通过这些装置在一定程度上限制用电设备的功率，然而这些用电保护装置常常存在一定的缺陷：如(1)对于某些用电设备，由于其启动时功率要远大于正常运行时的功率，这可能造成用电保护系统的误动作；(2)一些用电保护装置不能对负载的性质进行判断，即无法区分阻性负载、容性负载及感性负载，使得一些具有容性及感性的负载无法正常工作。(3)一些用电保护装置在动作后，需要人工对系统进行复位，从而浪费了人力资源，同时带来了使用上的不便，从而限制了此装置的大规模应用。(4)一些用电保护装置在设定完门限功率后无法进行调节，这给装置在不同场合及情况下的应用带来了不便。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种应用范围广、设计合理、功能强大的恶性负载识别与保护装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括信号采集单元、比较单元、电能计量单元、控制单元、声光报警单元和显示单元，所述的信号采集单元由电压采样电阻R5、RP1和电流采样电阻R1组成，用于实时采集负载的电流和电压，所述的比较单元由比较模块LM339 U2及门限功率设置电位器RP2组成，用于判断负载的性质，并判断负载是否为恶性负载，当负载为恶性时输出恶性负载识别信号，电能计量单元由电能计量模块AD7755U1和光电转换模块TLP521-2U5组成，用于计算负载消耗的电能并以脉冲的形式输出，控制单元由单片机控制模块STC12C2052U3和继电器K1组成，用于控制用电系统电源的通或断，同时将负载消耗的电能送入显示系统进行显示，声光报警单元由发光二极管D4、蜂鸣器SPEAKER和三极管Q5组成，当识别出恶性负载后，该系统启动声光报警提示，显示单元由四位数码管MT05641BR U4及其驱动器Q6～Q9组成，在恶性负载情况下显示恶性负载的功率。

本实用新型的优点是：

(1)本实用新型能够对负载的性质进行判断，即能够判断负载为容性、阻性或感性，只有当负载的有功功率超过设定的门限功率时，该装置才启动报警和保护功能；

(2)本实用新型能够对用电设备启动时造成的负载过大与恶性负载进行判别，从而有效避免系统的误动作；

(3)本实用新型在恶性负载移除后能够自动对系统进行复位，恢复系统供电，有效节约了人力成本；

(4)本实用新型能够连续调节恶性负载的门限功率，并且对于不同的应用环境门限功率可重新设置，因此使用更为方面，应用范围更广。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型功率比较单元LM339模块电路原理图；

图3是本实用新型电能计量单元AD7755模块电路原理图；

图4是本实用新型控制单元STC12C2052模块电路原理图；

图5是本实用新型显示单元MT05641BR模块电路原理图；

图6是本实用新型电路原理总图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

由图1-图6可知，本实用新型包括信号采集单元1、比较单元2、电能计量单元3、控制单元4、声光报警单元5和显示单元6，所述的信号采集单元1由电压采样电阻R5、RP1和电流采样电阻R1组成，用于实时采集负载的电流和电压，所述的比较单元2由比较模块LM339U2及门限功率设置电位器RP2组成，用于判断负载的性质，并判断负载是否为恶性负载，当负载为恶性时输出恶性负载识别信号，电能计量单元3由电能计量模块AD7755U1和光电转换模块TLP521-2U5组成，用于计算负载消耗的电能并以脉冲的形式输出，控制单元4由单片机控制模块STC12C2052U3和继电器K1组成，用于控制用电系统电源的通或断，同时将负载消耗的电能送入显示系统进行显示，声光报警单元5由发光二极管D4、蜂鸣器SPEAKER和三极管Q5组成，当识别出恶性负载后，该系统启动声光报警提示，显示单元由四位数码管MT05641BR U4及其驱动器Q6～Q9组成，在恶性负载情况下显示恶性负载的功率。