家庭用电情况检测设备的制作方法

本发明实施例涉及用电技术，尤其涉及一种家庭用电情况检测设备。

背景技术：

目前用电客户对自身家庭用电情况(如电量、用电负荷等)无法实时查看，对家里电器耗电情况无法实时监控，需要等每月电费账单出来后才得知当月用电情况，存在信息滞后，不利于供电服务质量的提升和用电客户的电量信息渠道的畅通。用电客户电能表统一安装在多位表箱内，或布置在强电井内，因电能表属于精密度高和专业性较强的计量装置，客户往往没办法直接接触到电能表并从读数获取家中用电信息，需要供电企业员工辅助和解释。目前大部分用电客户无法详细了解家中每路电源的消耗电量，不利于用户节能用电习惯的养成。

综上所述，目前用电客户无法直观掌握家庭用电数据，无法实时获知家中电器耗电情况，并且与电能表计量信息无法实时交互，造成用电客户获取电量信息渠道不畅和不利于供电企业供电服务质量的提升。

技术实现要素：

本发明提供一种家庭用电情况检测设备，用于实现客户直观掌握家庭用电数据，实时获知家中电器耗电情况的效果，包括：

检测模块，所述检测模块用于检测各用电支路耗电情况；

控制模块，与所述检测模块连接，用于获取所述各用电支路耗电情况并进行控制分析；

显示模块，与所述控制模块连接，用于显示所述各用电支路耗电情况。

所述检测模块包括：传输单元、处理单元和采样单元。

可选的，所述传输单元包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2和电容c3；所述电阻r1的第一端连接到端口ia1+，所述电阻r1的第二端连接到端口ia1-；所述电阻r2的第一端连接到端口ia1+，所述电阻r2的第二端连接到端口ia1-；所述电阻r3的第一端连接到所述电阻r2的第二端，所述电阻r3的第二端接地；所述电阻r4的第一端连接到所述电阻r3的第二端，所述电阻r4的第二端连接到所述电阻r2的第二端；所述电阻r5的第一端连接到所述电阻r3的第一端，所述电阻r5的第二端连接到所述电容c1的第一端；所述电阻r6的第一端连接到所述电阻r4的第二端，所述电阻r6的第二端连接到所述电容c2的第二端；所述电容c1的第二端连接到所述电容c2的第一端；所述电容c3的第一端连接到端口v2p1，所述电容c3的第二端连接到端口v2n1。

可选的，所述处理单元包括：芯片u1、电阻r7、电阻r8、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7和电容c8；所述电阻r7的第一端连接到端口/reset，所述电阻r7的第二端连接到芯片u1的第2管脚；所述电阻r8的第一端连接到端口vc，所述电阻r8的第二端连接到芯片u1的第12管脚；所述电容c4的第一端接地，所述电容c4的第二端连接到芯片u1的第10管脚；所述电容c5的第一端连接到所述电阻r7的第二端，所述电容c5的第二端接地；所述电容c6的第一端连接到芯片u1的第18管脚，所述电容c6的第二端接地；所述电容c7的第一端连接到所述芯片u1的第20管脚，所述电容c7的第二端接地；所述电容c8的第一端连接到所述芯片u1的第19管脚，所述电容c8的第二端接地。

可选的，所述采样单元包括：电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电容c9和电容c10；所述电阻r9的第一端连接到端口n，所述电阻r9的第二端连接到所述电阻r10的第一端，所述电阻r10的第二端连接到所述电阻r11的第一端，所述电阻r11的第二端连接到所述电阻r12的第一端，所述电阻r12的第二端连接到所述电阻r13的第一端，所述电阻r13的第二端连接到电阻r14的第一端，所述电阻r14的第二端连接到端口v3p；所述电阻r15的第一端接地，所述电阻r15的第二端连接到端口v3p；所述电阻r16的第一端接地，所述电阻r16的第二端连接到所述端口v3p；所述电容c10的第一端接地，所述电容c10的第二端连接到所述端口v3p；所述电容c9的第一端接地，所述电容c9的第二端连接到所述端口v3n。

可选的，所述控制模块包括芯片u2。

可选的，所述显示模块包括显示器。

可选的，还包括转换模块，所述转换模块包括：电阻r17……电阻r21、电容c11……电容c15、二极管d1……二极管d8、变压器l1……电感l3、芯片u3和稳压管t1；所述电阻r17的第一端连接到端口l，所述电阻r17的第二端连接到端口n；所述电阻r18的第一端连接到所述电阻r17的第一端，所述电阻r18的第二端连接到所述二极管d2的正极；所述电阻r19的第一端连接到所述电阻r17的第二端，所述电阻r19的第二端连接到所述二极管d4的正极；所述电阻r20的第一端连接到芯片u3的第1管脚，所述电阻r20的第二端连接到所述电阻r21的第一端，所述电阻r21的第二端连接到所述芯片u3的第2管脚；所述电容c11的第一端连接到所述变压器l1的第一端，所述电容c11的第二端连接到所述变压器l1的第一端；所述电容c12的第一端连接到所述变压器l1的第二端，所述电容c12的第二端连接到所述电容c13的第一端，所述电容c13的第二端连接到所述变压器l1的第二端；所述电容c14的第一端连接到所述电感l2的第二端，所述电容c14的第二端连接到电感l3的第二端；所述电容c15的第一端连接到所述电容c14的第一端，所述电容c15的第二端连接到所述电容c14的第二端；所述电感l2的第一端连接到所述芯片u3的第6管脚，所述电感l3的第二端连接到所述芯片u3的第5管脚；所述稳压管t1的第一端连接到电压输入端vdd，所述稳压管t1的第二端接地；所述二极管d1的负极连接到所述电容c11的第一端，所述二极管d2的负极连接到所述二极管d1的正极，所述二极管d5的负极连接到所述二极管d2的正极，所述二极管d6的负极连接到所述二极管d5的正极，所述二极管d6的正极连接到所述电容c11的第二端；所述二极管d3的负极连接到所述电容c11的第一端，所述二极管d4的负极连接到所述二极管d3的正极，所述二极管d7的负极连接到所述二极管d4的正极，所述二极管d8的负极连接到所述二极管d7的正极，所述二极管d8的正极连接到所述电容c11的第二端。

可选的，还包括通讯模块，所述通讯模块包括：芯片u4、电阻r22……电阻r28、电容c16……c20、光电二极管g1……光电二极管g4；所述电阻r22的第一端连接到芯片u4的第7管脚，所述电阻r22的第二端连接到所述光电二极管g1的第1端口；所述电阻r23的第一端连接到所述电压输入端3.3v，所述电阻r23的第二端连接到所述光电二极管g1的第4端口；所述电容c16的第一端连接到所述芯片u4的第6管脚，所述电容c16的第二端接地；所述电阻r24的第一端连接到所述光电二极管g2的第1端口，所述电阻r24的第二端连接到所述电压输入端3.3v；所述电阻r25的第一端连接到所述光电二极管g2的第4端口，所述电阻r25的第二端连接到所述电容c18的第一端，所述电容c18的第二端接地；所述电容c17的第一端连接到所述芯片u4的第5管脚，所述电容c17的第二端接地；所述电容c19的第一端连接到所述芯片u4第8管脚，所述电容c19的第二端接地；所述电阻r26的第一端连接所述光电二极管g3的第4端口，所述电阻r26的第二端接地；所述电阻r27的第一端连接到所述光电二极管g3的第4端口，所述电阻r27的第二端连接到所述电压输入端3.3v；所述电阻r28的第一端连接到所述光电二极管g4的第1端口，所述电阻r28的第二端连接到所述电压输入端3.3v；所述电阻r29的第一端连接到所述芯片u4的第9管脚，所述电阻r29的第二端连接到所述光电二极管g4的第4端口；所述电容c20的第一端连接到所述芯片u4的第9管脚，所述电容c20的第二端接地。

可选的，还包括存储模块，用于存储所述各用电支路耗电情况。

本发明实施例公开了一种家庭用电情况检测设备，包括：检测模块，所述检测模块用于检测各用电支路耗电情况；控制模块，与所述检测模块连接，用于获取所述各用电支路耗电情况并进行控制分析；显示模块，与所述控制模块连接，用于显示所述各用电支路耗电情况。本发明提供的一种家庭用电情况检测设备，通过对家庭中对用电支路情况进行实时监测，解决了现有技术中用电客户无法直观掌握家庭用电数据，无法实时获知家中电器耗电情况的技术问题，实现了客户直观掌握家庭用电数据，实时获知家中电器耗电情况的效果，提升了用户的体验。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种家庭用电情况检测设备的模块结构图；

图2为本发明实施例一中检测模块的电路图；

图3为本发明实施例二提供的一种家庭用电情况检测设备的模块结构图；

图4为本发明实施例二中转换模块的电路图；

图5为本发明实施例二中通讯模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一端口为第二端口，且类似地，可将第二端口称为第一端口。第一端口和第二端口两者都是端口，但其不是同一端口。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种家庭用电情况检测设备的模块结构图，本实施例适用于检测家庭各支路的用电情况，包括：检测模块1……检测模块1'、控制模块2和显示模块3，具体地：

检测模块1……检测模块1'，所述检测模块1……检测模块1'用于检测各用电支路耗电情况。

所述检测模块1……检测模块1'的每一个包括：传输单元11、处理单元12和采样单元13。

参阅图2，图2为本实施例中检测模块1……检测模块1'的电路图，所述传输单元11包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2和电容c3；所述电阻r1的第一端连接到端口ia1+，所述电阻r1的第二端连接到端口ia1-；所述电阻r2的第一端连接到端口ia1+，所述电阻r2的第二端连接到端口ia1-；所述电阻r3的第一端连接到所述电阻r2的第二端，所述电阻r3的第二端接地；所述电阻r4的第一端连接到所述电阻r3的第二端，所述电阻r4的第二端连接到所述电阻r2的第二端；所述电阻r5的第一端连接到所述电阻r3的第一端，所述电阻r5的第二端连接到所述电容c1的第一端；所述电阻r6的第一端连接到所述电阻r4的第二端，所述电阻r6的第二端连接到所述电容c2的第二端；所述电容c1的第二端连接到所述电容c2的第一端；所述电容c3的第一端连接到端口v2p1，所述电容c3的第二端连接到端口v2n1。

所述处理单元12包括：芯片u1、电阻r7、电阻r8、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7和电容c8；所述电阻r7的第一端连接到端口/reset，所述电阻r7的第二端连接到芯片u1的第2管脚；所述电阻r8的第一端连接到端口vc，所述电阻r8的第二端连接到芯片u1的第12管脚；所述电容c4的第一端接地，所述电容c4的第二端连接到芯片u1的第10管脚；所述电容c5的第一端连接到所述电阻r7的第二端，所述电容c5的第二端接地；所述电容c6的第一端连接到芯片u1的第18管脚，所述电容c6的第二端接地；所述电容c7的第一端连接到所述芯片u1的第20管脚，所述电容c7的第二端接地；所述电容c8的第一端连接到所述芯片u1的第19管脚，所述电容c8的第二端接地。

所述采样单元13包括：电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电容c9和电容c10；所述电阻r9的第一端连接到端口n，所述电阻r9的第二端连接到所述电阻r10的第一端，所述电阻r10的第二端连接到所述电阻r11的第一端，所述电阻r11的第二端连接到所述电阻r12的第一端，所述电阻r12的第二端连接到所述电阻r13的第一端，所述电阻r13的第二端连接到电阻r14的第一端，所述电阻r14的第二端连接到端口v3p；所述电阻r15的第一端接地，所述电阻r15的第二端连接到端口v3p；所述电阻r16的第一端接地，所述电阻r16的第二端连接到所述端口v3p；所述电容c10的第一端接地，所述电容c10的第二端连接到所述端口v3p；所述电容c9的第一端接地，所述电容c9的第二端连接到所述端口v3n。

在本实施例中，包括多个检测模块1……检测模块1'，检测模块1连接到用电设备a的支路上，……检测模块1'连接到用电设备b的支路上；具体使用检测模块1……检测模块1'的数量可以根据用户的用电支路之间一一对应，且总数数量可以根据需要自行设定，可以为一个或者多个。采样单元13通过连接各用电支路零线n，获取各用电支路电压然后传输到控制单元12中控制芯片u1，控制芯片u1确定用电支路的具体电压值后，通过传输单元11传输到控制模块2中。在本实施例中，控制芯片u1优选型号为rn8209的智能电表芯片，该芯片能够测量有功功率、无功功率、有功能量、无功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案。

控制模块2，与所述检测模块1……检测模块1'连接，用于获取所述各用电支路耗电情况并进行控制分析。所述控制模块2包括芯片u2。

在本实施例中，芯片u2接收检测模块1……检测模块1'中传输的每个用电支路的电压数据，并进行识别分析和控制，用户可以通过控制模块2控制所述检测模块1……检测模块1'的电压检测情况。具体芯片u2的型号可以根据实际需求进行选择。

显示模块3，与所述控制模块2连接，用于显示所述各用电支路耗电情况。所述显示模块3包括显示器。

在本实施例，显示器优选为oled显示屏，oled显示屏是利用有机电自发光二极管制成的显示屏。由于同时具备自发光有机电激发光二极管，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性。oled显示屏接收控制模块2传输的各用电支路耗电情况，并在oled显示屏进行显示，方便用户观察各耗电情况并进行调整。

本发明实施例提供的一种家庭用电情况检测设备，包括：检测模块，所述检测模块用于检测各用电支路耗电情况；控制模块，与所述检测模块连接，用于获取所述各用电支路耗电情况并进行控制分析；显示模块，与所述控制模块连接，用于显示所述各用电支路耗电情况。本发明提供的一种家庭用电情况检测设备，通过对家庭中对用电支路情况进行实时监测，解决了现有技术中用电客户无法直观掌握家庭用电数据，无法实时获知家中电器耗电情况的技术问题，实现了客户直观掌握家庭用电数据，实时获知家中电器耗电情况的效果，提升了用户的体验。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种家庭用电情况检测设备的模块结构图，本实施例是在实施例一的基础上增加了转换模块4、通讯模块5和存储模块6，具体的：

检测模块1……检测模块1'，所述检测模块1……检测模块1'用于检测各用电支路耗电情况。

控制模块2，与所述检测模块1……检测模块1'连接，用于获取所述各用电支路耗电情况并进行控制分析。

显示模块3，与所述控制模块2连接，用于显示所述各用电支路耗电情况。

参阅图4，图4为本实施例中转换模块4的电路图，转换模块4，所述转换模块4包括：电阻r17……电阻r21、电容c11……电容c15、二极管d1……二极管d8、变压器l1……电感l3、芯片u3和稳压管t1；所述电阻r17的第一端连接到端口l，所述电阻r17的第二端连接到端口n；所述电阻r18的第一端连接到所述电阻r17的第一端，所述电阻r18的第二端连接到所述二极管d2的正极；所述电阻r19的第一端连接到所述电阻r17的第二端，所述电阻r19的第二端连接到所述二极管d4的正极；所述电阻r20的第一端连接到芯片u3的第1管脚，所述电阻r20的第二端连接到所述电阻r21的第一端，所述电阻r21的第二端连接到所述芯片u3的第2管脚；所述电容c11的第一端连接到所述变压器l1的第一端，所述电容c11的第二端连接到所述变压器l1的第一端；所述电容c12的第一端连接到所述变压器l1的第二端，所述电容c12的第二端连接到所述电容c13的第一端，所述电容c13的第二端连接到所述变压器l1的第二端；所述电容c14的第一端连接到所述电感l2的第二端，所述电容c14的第二端连接到电感l3的第二端；所述电容c15的第一端连接到所述电容c14的第一端，所述电容c15的第二端连接到所述电容c14的第二端；所述电感l2的第一端连接到所述芯片u3的第6管脚，所述电感l3的第二端连接到所述芯片u3的第5管脚；所述稳压管t1的第一端连接到电压输入端vdd，所述稳压管t1的第二端接地；所述二极管d1的负极连接到所述电容c11的第一端，所述二极管d2的负极连接到所述二极管d1的正极，所述二极管d5的负极连接到所述二极管d2的正极，所述二极管d6的负极连接到所述二极管d5的正极，所述二极管d6的正极连接到所述电容c11的第二端；所述二极管d3的负极连接到所述电容c11的第一端，所述二极管d4的负极连接到所述二极管d3的正极，所述二极管d7的负极连接到所述二极管d4的正极，所述二极管d8的负极连接到所述二极管d7的正极，所述二极管d8的正极连接到所述电容c11的第二端。

在本实施例中，转换模块4用于连接将端口n和端口l连接到家庭电压转换为检测仪器工作的工作电压，采用具有高emc性能的电源转换器，转换效率高，低功耗的效果。

参阅图5，图5为本实施例中通讯模块5的电路图，通讯模块5，所述通讯模块5包括：芯片u4、电阻r22……电阻r28、电容c16……c20、光电二极管g1……光电二极管g4；所述电阻r22的第一端连接到芯片u4的第7管脚，所述电阻r22的第二端连接到所述光电二极管g1的第1端口；所述电阻r23的第一端连接到所述电压输入端3.3v，所述电阻r23的第二端连接到所述光电二极管g1的第4端口；所述电容c16的第一端连接到所述芯片u4的第6管脚，所述电容c16的第二端接地；所述电阻r24的第一端连接到所述光电二极管g2的第1端口，所述电阻r24的第二端连接到所述电压输入端3.3v；所述电阻r25的第一端连接到所述光电二极管g2的第4端口，所述电阻r25的第二端连接到所述电容c18的第一端，所述电容c18的第二端接地；所述电容c17的第一端连接到所述芯片u4的第5管脚，所述电容c17的第二端接地；所述电容c19的第一端连接到所述芯片u4第8管脚，所述电容c19的第二端接地；所述电阻r26的第一端连接所述光电二极管g3的第4端口，所述电阻r26的第二端接地；所述电阻r27的第一端连接到所述光电二极管g3的第4端口，所述电阻r27的第二端连接到所述电压输入端3.3v；所述电阻r28的第一端连接到所述光电二极管g4的第1端口，所述电阻r28的第二端连接到所述电压输入端3.3v；所述电阻r29的第一端连接到所述芯片u4的第9管脚，所述电阻r29的第二端连接到所述光电二极管g4的第4端口；所述电容c20的第一端连接到所述芯片u4的第9管脚，所述电容c20的第二端接地。

在本实施例中，通讯模块5用于负责与电压主表进行通讯，获取主表的各类用电信息数据，与各负荷数据进行综合对比分析，同时可以及时的了解到主表当前用电的情况。

存储模块6，用于存储所述各用电支路耗电情况。

在本实施例中，存储模块6由存储器组成，可以将用户各支路的耗电情况进行存储记录，方便用户进行历史用电数据查询。

本发明实施例提供的一种家庭用电情况检测设备，包括：检测模块，所述检测模块用于检测各用电支路耗电情况；控制模块，与所述检测模块连接，用于获取所述各用电支路耗电情况并进行控制分析；显示模块，与所述控制模块连接，用于显示所述各用电支路耗电情况。本发明提供的一种家庭用电情况检测设备，通过对家庭中对用电支路情况进行实时监测，解决了现有技术中用电客户无法直观掌握家庭用电数据，无法实时获知家中电器耗电情况的技术问题，实现了客户直观掌握家庭用电数据，实时获知家中电器耗电情况的效果，提升了用户的体验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。