[实用新型]数字型智能恶性负载识别器

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字型智能恶性负载识别器，主要用于校园学生公寓的用电控制。

背景技术

随着校园用电器的增多和普及，校园安全用电隐患和浪费成为校园管理者急需解决的问题。主要存在以下问题：

1、在学生公寓中，电加热器件极其容易引起火灾事故，如电热毯、电热杯、电炉子等，特别是容易引起火灾的电热毯，在不影响计算机使用的同时，加热功率在30-50W电热毯，普通恶性负载识别器就无法控制；

2、南方高校的学生公寓中普遍有电风扇、热水器，通常是24小时供电，这样学生就容易通宵上网，从而影响学业，因此急需解决；

3、绝大多数高校学生公寓中有饮水机，饮水机加热功率通常550W左右，如想让学生使用饮水机，这样普通的恶性负载识别器就无法控制550W以内的加热电器，使其失去基本能效；

4、介入的大功率阻性负载特性发生线性变化，普通的恶性负载识别器就无法正常的准确控制；

5、很多学生故意插入违规用电器，使恶性负载识别器中的继电器频繁通断，损坏继电器，缩短负载识别器使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字型智能恶性负载识别器，以解决现有技术存在的无法识别常用电器、较大功率电器和使用寿命较短的问题。

本发明的技术方案是：包括测量电路A、计算判断电路B、继电器控制电路C及通信设置电路D，测量电路A与计算判断电路B的输入端连接，计算判断电路B的一个输出端经光耦隔离后与控制继电器控制电路C的输入端连接，该继电器控制电路C的继电器触点连接在被监测的负载的电路回路中；计算判断电路B的另一个输出端与通信设置电路D的输入端连接，该通信设置电路D采用Mega32的UART口输出，经光耦U3、U4隔离后与485通信转换芯片U11连接。

本发明的优点是：在使用5台计算机时，能够正常使用饮水机，同时插入30W电热毯3秒后即刻断电；根据多时段设置用电设备运用模式，在时间段内所添加的设备是否学习过的用电设备参数，不同负载的功率及功率因数，从而控制计算机和热水器、空调、电风扇以及其它阻性负载是否允许使用；大功率负载特性发生变化能够准确判断；为了避免学生恶意损坏继电器，增加违规断电次数设置功能，延长了识别器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的总体构成电路框图；

图2是本发明的测量电路A的原理图；

图3是本发明的计算判断电路B的原理图；

图4是本发明的通信设置电路D的原理图；

图5是本发明的计算判断电路B的单片机内部资源初始化流程图；

图6是本发明的计算和判断的流程图。

具体实施方式

参见图1～图6，本发明恶性负载识别器主要由测量电路A、计算判断电路B、继电器控制电路C及通信设置电路D四部分组成。测量电路A与计算判断电路B的输入端连接，计算判断电路B的一个输出端经光耦隔离后与控制继电器控制电路C的输入端连接，该继电器控制电路C的继电器触点连接在被监测的负载的电路回路中；计算判断电路B的另一个输出端与通信设置电路D的输入端连接。测量电路A采用CRTSTAL公司的CS5460A集成芯片测量电网两端电压及流过的电流。计算判断电路B采用AVR公司的Mega32单片机U2实现程序控制。继电器控制电路C的继电器由外部12V电源驱动，单片机U2经光耦U5隔离后输出控制信号。

测量电路A的集成电路CS5460A有两路模拟量输入通道(电流通道和电压通道，各通道由一个放大器和一个Δ-E模/数转换器构成)，并且自带电能计量DSP引擎，可实现能量、有效电压、有效电流输出。在此设计中，采用串联电阻R4(0.01Ω)的采样电阻方式测量电流，并联分压电阻R2、R3方式测量电压。测量所得数据通过SPI接口(CS5460A的5、6、23引脚)传输给计算判断电路B。