CN103105527A - 一种室内用电功率检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室内用电功率检测装置及方法，所述装置包括用电检测电路、模数转换器、处理器、通信接口以及上位机，所述用电检测电路包括用于检测线路电压的电压检测电路和用于检测同一线路电流的电流检测电路，所述电压检测电路和电流检测电路分别与模数转换器相连，所述模数转换器、处理器、通信接口和上位机依次相连。所述方法是电压检测电路和电流检测电路分别采集的电压信号和电流信号通过模数转换器转换成数字信号，数字信号由处理器处理后计算出用电功率，通过通信接口发送给上位机并显示出用电功率，根据功率变化判断电器设备用电是否正常。本发明便于对房间内用电状态进行检测，且操作方便，每个房间的用电量清晰可见。

Description

一种室内用电功率检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种功率检测装置及方法，尤其是一种室内用电功率检测装置及方法，属于电子技术领域。
背景技术
现有住宅、酒店管理平台一般采用一个以计算机为依托的集中的家居智能管理***，将家中的照明、环境控制、网络和家电等各种设备，通过家庭网络连接到一起，从而实现家居安全舒适、信息交互与通信的功能。因此，让用户了解住宅、酒店等的电器设备的用电状态非常关键，而目前的住宅、酒店等室内空间缺少这样一种针对电器设备的用电检测装置。
发明内容
本发明的目的，是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便的室内用电功率检测装置。
本发明的另一目的在于提供一种上述检测装置的用电功率检测方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种室内用电功率检测装置，其特征在于：包括用电检测电路、用于将检测信号转换为数字信号的模数转换器、用于处理数字信号并计算用电功率的处理器、用于传输数字信号的通信接口以及用于接收数字信号的上位机，所述用电检测电路包括用于检测线路电压的电压检测电路和用于检测同一线路电流的电流检测电路，所述电压检测电路和电流检测电路分别与模数转换器相连，所述模数转换器、处理器、通信接口和上位机依次相连。
作为一种优选方案，所述用电检测电路还包括用于降压并采集线路电压信号的变压器和用于采集线路电流信号的电流互感器，所述变压器与电压检测电路相连，所述电流互感器与电流检测电路相连。
作为一种优选方案，所述模数转换器为AD7755芯片；所述处理器为STC11F02E芯片；所述通信接口为SP485EE芯片。
作为一种优选方案，所述AD7755芯片的引脚9、20、22、23和24分别与STC11F02E芯片的引脚6、7、13、14和15相连，所述SP485EE芯片的引脚2和3与STC11F02E芯片的引脚12相连，引脚1和4分别与STC11F02E芯片的引脚2和3相连。
本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种室内用电功率检测装置的用电功率检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1）电压检测电路通过变压器降压后采集电器设备的线路电压信号，同时电流检测电路通过电流互感器采集同一线路电流信号；
2）将步骤1）电压检测电路和电流检测电路分别采集的电压信号和电流信号发送到模数转换器，然后分别转换为数字信号；
3）将步骤2）转换的数字信号通过处理器处理，然后计算出用电功率；
4）将步骤3）计算出用电功率的数字信号通过通信接口发送到上位机，由上位机将功率读数显示出来，若功率读数无变化，显示电器设备用电处于非正常状态，否则显示电器设备用电为正常状态。
作为一种优选方案，在电器设备用电处于非正常状态时，功率读数为00、无功率读数显示或保持之前的状态读数。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明的检测装置设有用于检测线路电压的电压检测电路和用于检测同一线路电流的电流检测电路，电压检测电路和电流检测电路分别采集的电压信号和电流信号通过模数转换器转换成数字信号，数字信号由处理器处理后计算出用电功率，然后通过通信接口发送给上位机并显示出用电功率，根据功率变化判断电器设备用电是否正常，便于对房间内用电状态进行检测，且操作方便，每个房间的用电量清晰可见。
2、本发明的检测装置结构简单，采用联网设计，可以远距离传输电压检测电路和电流检测电路的检测信号，然后通过上位机显示功率读数，从而得知室内的用电是否正常，便于用户使用。
附图说明
图1为本发明的检测装置结构原理框图。
图2为本发明的检测装置的模数转换器电路原理图。
图3为本发明的检测装置的处理器电路原理图。
图4为本发明的检测装置通信接口电路原理图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本实施例的检测装置包括用电检测电路1、模数转换器2、处理器3、通信接口4、上位机5以及故障检测电路6，所述用电检测电路1包括电压检测电路1-1和电流检测电路1-2、变压器1-3和电流互感器1-4，所述电压检测电路1-1和电流检测电路1-2分别与模数转换器2相连，所述模数转换器2、处理器3、通信接口4和上位机5依次相连；所述故障检测电路6的输入端与用电检测电路1相连，、输出端与处理器3相连；所述变压器1-3与电压检测电路1-1相连，所述电流互感器1-4与电流检测电路1-2相连，所述上位机5安装有酒店智能控制***，所述变压器1-3和电流互感器1-4连接室内的用电线路；所述故障检测电路6会向处理器3发送一个故障信号，经过处理器3处理后发送到上位机5。
如图2-图4所示，所述模数转换器2为AD7755芯片；所述处理器3为STC11F02E芯片；所述通信接口4为SP485EE芯片。所述AD7755芯片的引脚9、20、22、23和24分别与STC11F02E芯片的引脚6、7、13、14和15相连，所述SP485EE芯片的引脚2和3与STC11F02E芯片的引脚12相连，引脚1和4分别与STC11F02E芯片的引脚2和3相连。
本实施例的检测装置的用电功率检测过程，包括以下步骤：
1）电压检测电路1-1通过变压器1-3降压后采集电器设备的线路电压信号，同时电流检测电路1-2通过电流互感器1-4采集同一线路电流信号；
2）将步骤1）电压检测电路1-1和电流检测电路1-2分别采集的电压信号和电流信号发送到模数转换器2，然后分别转换为数字信号；
3）将步骤2）转换的数字信号通过处理器3处理，然后计算出用电功率；
4）将步骤3）计算出用电功率的数字信号通过通信接口4发送到上位机5，由上位机5将功率读数显示出来，若功率读数无变化，判断电器设备用电处于非正常状态，即功率读数为00、无功率读数显示或保持之前的状态读数；否则判断电器设备用电为正常状态。
以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种室内用电功率检测装置，其特征在于：包括用电检测电路（1）、用于将检测信号转换为数字信号的模数转换器（2）、用于处理数字信号并计算用电功率的处理器（3）、用于传输数字信号的通信接口（4）以及用于接收数字信号的上位机（5），所述用电检测电路（1）包括用于检测线路电压的电压检测电路（1-1）和用于检测同一线路电流的电流检测电路（1-2），所述电压检测电路（1-1）和电流检测电路（1-2）分别与模数转换器（2）相连，所述模数转换器（2）、处理器（3）、通信接口（4）和上位机（5）依次相连。
2.根据权利要求1所述的一种室内用电功率检测装置，其特征在于：所述用电检测电路（1）还包括用于降压并采集线路电压信号的变压器（1-3）和用于采集线路电流信号的电流互感器（1-4），所述变压器（1-3）与电压检测电路（1-1）相连，所述电流互感器（1-4）与电流检测电路（1-2）相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种室内用电功率检测装置，其特征在于：所述模数转换器（2）为AD7755芯片；所述处理器（3）为STC11F02E芯片；所述通信接口（4）为SP485EE芯片。
4.根据权利要求3所述的一种室内用电功率检测装置，其特征在于：所述AD7755芯片的引脚9、20、22、23和24分别与STC11F02E芯片的引脚6、7、13、14和15相连，所述SP485EE芯片的引脚2和3与STC11F02E芯片的引脚12相连，引脚1和4分别与STC11F02E芯片的引脚2和3相连。
5.一种基于权利要求2所述检测装置的用电功率检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1）电压检测电路（1-1）通过变压器（1-3）降压后采集电器设备的线路电压信号，同时电流检测电路（1-2）通过电流互感器（1-4）采集同一线路电流信号；
2）将步骤1）电压检测电路（1-1）和电流检测电路（1-2）分别采集的电压信号和电流信号发送到模数转换器（2），然后分别转换为数字信号；
3）将步骤2）转换的数字信号通过处理器（3）处理，然后计算出用电功率；
4）将步骤3）计算出用电功率的数字信号通过通信接口（4）发送到上位机（5），由上位机（5）将功率读数显示出来，若功率读数无变化，判断电器设备用电处于非正常状态，否则判断电器设备用电为正常状态。
6.根据权利要求5所述的一种用电功率检测方法，其特征在于：在电器设备用电处于非正常状态时，功率读数为00、无功率读数显示或保持之前的状态读数。
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