一種智能安全插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及智能家居和電氣安全領(lǐng)域，更具體地，涉及一種嵌入了傳感器的 智能安全插座。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著家居電力的廣泛應(yīng)用，家庭用電的安全問題越來越值得重視，雖然越來越多 的家庭都逐漸開始針對用電安全采取了各種措施，包括采用一些具有安全門設(shè)計(jì)的用電裝 置、例如帶安全門設(shè)計(jì)的插座，但由于基于物理防護(hù)的安全門設(shè)計(jì)常常起不到防護(hù)作用，或 者由于物理結(jié)構(gòu)老化，或者由于設(shè)計(jì)不夠完善，安全門并不能提供完善的安全防護(hù)，兒童觸 電的報(bào)道仍然時有發(fā)生，根據(jù)調(diào)查，超過70%的兒童觸電事故是發(fā)生在家里，且有成人在家 監(jiān)護(hù)的情況下，同樣地，對于老人、寵物等，也存在類似安全風(fēng)險(xiǎn)?；诖?，設(shè)計(jì)出一種能確 保插座類產(chǎn)品用電安全的智能插座產(chǎn)品和方法是很有必要的。
[0003] 中國專利申請201420833448. 7 (參考文獻(xiàn)1)公開了一種"智能安全插座"，其公開 了一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動斷電的插座，其通過在插座中采用距離傳感器、控制器、開關(guān)裝置和電 源以在插拔電源插頭時實(shí)現(xiàn)插座的自動斷電。然而該插座只能根據(jù)障礙物的距離實(shí)現(xiàn)開關(guān) 裝置的通斷控制，因此這種插座在安全保障方面的功能單一、安全保障作用十分有限。
[0004] 本實(shí)用新型通過在插座中應(yīng)用人體紅外傳感器、距離傳感器和/或電流傳感器等 傳感器檢測裝置和通斷電裝置，并通過合理的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了安全插座的充分智能化功 能控制作用，能夠充分確保插座在各種情況下的用電安全。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型在家居環(huán)境下常見的墻體插座或接線板插座(下簡稱插座）內(nèi)嵌入不 同類別的傳感器，然后通過所有傳感器數(shù)據(jù)綜合得到人體與插座間的關(guān)系來并結(jié)合通斷電 裝置來實(shí)現(xiàn)防止觸電的用電安全保護(hù)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 提供了一種智能安全插座，包括一個或多個插孔，該插座還包括：
[0008] 人體紅外傳感器，用于感測室內(nèi)人體的活動情況，以判斷人體是否出現(xiàn)在插座類 產(chǎn)品附近；
[0009] 距離傳感器，用于測定活動物體與插座類產(chǎn)品的距離，并將測定距離與預(yù)定距離 進(jìn)行對比，當(dāng)測定距離大于預(yù)定距離時，則判定該活動物體處于安全距離，當(dāng)測定距離小于 等于該預(yù)定距離時，則判定該活動物體處于危險(xiǎn)距離；以及
[0010] 通斷電裝置，用于控制所述插孔的通斷電情況；
[0011] 其特征在于，通斷電裝置根據(jù)將包括人體紅外傳感器感測結(jié)果、距離傳感器測定 結(jié)果的檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制插孔的通斷電情況。
[0012] 優(yōu)選地，根據(jù)所述人體紅外傳感器的感測結(jié)果啟動所述距離傳感器，如果人體紅 外傳感器未測定出人體，則該距離傳感器處于未啟動狀態(tài)；如果人體紅外傳感器測定出預(yù) 定范圍內(nèi)有人體，則使得該距離傳感器啟動；并且所述通斷電裝置根據(jù)將所述檢測結(jié)果進(jìn) 行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制插孔的通斷電情況具體為：僅當(dāng)利用人體紅外傳感器感測到 人體然后利用距離傳感器測定出活動物體處于危險(xiǎn)距離時利用該通斷電裝置將所述插孔 斷電。
[0013] 優(yōu)選地，根據(jù)所述距離傳感器的測定結(jié)果啟動所述人體紅外傳感器，如果距離傳 感器的危險(xiǎn)范圍內(nèi)不存在活動物體，該人體紅外傳感器處于未啟動狀態(tài)；如果距離傳感器 測定出危險(xiǎn)范圍內(nèi)存在活動物體，則使得該人體紅外傳感器啟動；并且所述通斷電裝置根 據(jù)將所述檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制插孔的通斷電情況具體為：僅當(dāng)利用距 離傳感器測定出活動物體處于危險(xiǎn)距離然后利用人體紅外傳感器感測到該活動物體為人 體時利用該通斷電裝置將所述插孔斷電。
[0014] 優(yōu)選地，該插座進(jìn)一步包括：電流傳感器，用來感測插座對外供電情況，以判斷插 座上是否有電器在使用；并且，通斷電裝置根據(jù)將包括人體紅外傳感器感測結(jié)果、距離傳感 器測定結(jié)果、電流傳感器感測結(jié)果的檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制插孔的通斷 電情況。
[0015] 優(yōu)選地，所述電流傳感器進(jìn)一步感測插座電流變化情況，以判斷插孔中是否正在 插入電器或其他物品。
[0016] 優(yōu)選地，所述通斷電裝置根據(jù)將包括人體紅外傳感器感測結(jié)果、距離傳感器測定 結(jié)果、電流傳感器感測結(jié)果的檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制插孔的通斷電情況 具體為：根據(jù)人體紅外傳感器和距離傳感器的感測結(jié)果啟動該電流傳感器，僅當(dāng)感測到在 危險(xiǎn)距離內(nèi)存在人體時才啟動該電流傳感器；然后利用啟動后的該電流傳感器的感測結(jié)果 決定通斷電裝置的動作，如果電流傳感器感測到插座上沒有電器使用該插座，則所述通斷 電裝置使該插座斷電，如果電流傳感器感測到插座上有電器使用且不存在由于插孔內(nèi)插入 電器或其他物體導(dǎo)致的電流變化，則通斷電裝置不變化以使得插座保持工作，如果插座上 有電器使用但感測到了由于插孔內(nèi)插入電器或其他物體而導(dǎo)致的電流變化，那么通斷電裝 置使該插座斷電。
[0017] 優(yōu)選地，所述人體紅外傳感器為包括熱釋電元件（PIR)的感應(yīng)電路。
[0018] 優(yōu)選地，人體紅外傳感器的感應(yīng)角度為100度，中心感應(yīng)距離為5-7米，邊沿感測 距離為3-4米。
[0019] 優(yōu)選地，所述熱釋電元件（PIR)為RE200B/D203B/LHI968。
[0020] 優(yōu)選地，距離傳感器采用超聲波、雷達(dá)、激光或主動紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0021] 優(yōu)選地，距離傳感器采用主動紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)物體靠近時，輸出電壓變大，MCU根 據(jù)AD采樣值判斷物體的遠(yuǎn)近。
[0022] 優(yōu)選地，所述電流傳感器用錳銅分流器或者電流互感器取得電流信號，再通過AD 采樣或者專用電能計(jì)量1C計(jì)算，得到實(shí)際插座對外供電情況。
[0023] 優(yōu)選地，通斷電裝置為繼電器或者可控硅電路。
[0024] 此外，還提供了一種通過嵌入傳感器的插座實(shí)現(xiàn)的安全用電方法，其具體包括：
[0025] 利用嵌入到插座中的人體紅外傳感器和距離傳感器分別感測室內(nèi)的人體活動情 況以及測定活動物體是否處于危險(xiǎn)距離，其中所述人體紅外傳感器能夠感測到人體是否出 現(xiàn)在插座類產(chǎn)品附近，所述距離傳感器測定活動物體與插座的距離，并將該測定距離與預(yù) 定距離進(jìn)行對比，當(dāng)測定距離大于預(yù)定距離時，則判定該活動物體處于安全距離，當(dāng)測定距 離小于等于該預(yù)定距離時，則判定該活動物體處于危險(xiǎn)距離；
[0026] 對該插座設(shè)定邏輯判斷規(guī)則，使得插座中的通斷電裝置根據(jù)將包括人體紅外傳感 器感測結(jié)果、距離傳感器測定結(jié)果的檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制插座的一個 或多個插孔的通斷電情況。
[0027] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：
[0028] 根據(jù)所述人體紅外傳感器的感測結(jié)果啟動所述距離傳感器，如果人體紅外傳感器 未測定出人體，則該距離傳感器處于未啟動狀態(tài)；如果人體紅外傳感器測定出預(yù)定范圍內(nèi) 有人體，則使得該距離傳感器啟動；
[0029] 所述通斷電裝置根據(jù)將所述檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制所述插孔 的通斷電情況具體為：僅當(dāng)利用人體紅外傳感器感測到人體然后利用距離傳感器測定出活 動物體處于危險(xiǎn)距離時利用該通斷電裝置將所述插孔斷電。
[0030] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：
[0031] 根據(jù)所述距離傳感器的測定結(jié)果啟動所述人體紅外傳感器，如果距離傳感器的危 險(xiǎn)范圍內(nèi)不存在活動物體，該人體紅外傳感器處于未啟動狀態(tài)；如果距離傳感器測定出危 險(xiǎn)范圍內(nèi)存在活動物體，則使得該人體紅外傳感器啟動；
[0032] 所述通斷電裝置根據(jù)將所述檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制所述插孔 的通斷電情況具體為：僅當(dāng)利用距離傳感器測定出活動物體處于危險(xiǎn)距離然后利用人體紅 外傳感器感測到該活動物體為人體時利用該通斷電裝置將所述插孔斷電。
[0033] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：利用嵌入到該插座中的電流傳感器感測插座對外供 電情況，以判斷插座上是否有電器在使用；并且，所述邏輯判斷規(guī)則進(jìn)一步設(shè)定為：使得所 述通斷電裝置根據(jù)將包括人體紅外傳感器感測結(jié)果、距離傳感器測定結(jié)果、電流傳感器感 測結(jié)果的檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制所述插孔的通斷電情況。
[0034] 優(yōu)選地，所述電流傳感器進(jìn)一步感測插座電流變化情況，以判斷插孔中是否正在 插入電器或其他物品。
[0035] 優(yōu)選地，所述通斷電裝置根據(jù)將所述檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷后得到的結(jié)果控制所 述插孔的通斷電情況具體為：
[0036] 根據(jù)人體紅外傳感器和距離傳感器的感測結(jié)果啟動該電流傳感器，僅當(dāng)感測到在 危險(xiǎn)距離內(nèi)存在人體時才啟動該電流傳感器；然后利用啟動后的該電流傳感器的感測結(jié)果 決定通斷電裝置的動作，如果電流傳感器感測到插座上沒有電器使用該插座，則所述通斷 電裝置使該插座斷電，如果電流傳感器感測到插座上有電器使用且不存在由于插孔內(nèi)插入 電器或其他物體導(dǎo)致的電流變化，則通斷電裝置不變化以使得插座保持工作，如果插座上 有電器使用但感測到了由于插孔內(nèi)插入電器或其他物體而導(dǎo)致的電流變化，那么通斷電裝 置使該插座斷電。
[0037] 優(yōu)選地，進(jìn)一步利用包括熱釋電元件（PIR)的感應(yīng)電路實(shí)現(xiàn)所述人體紅外傳感器。
[0038] 優(yōu)選地，所述人體紅外傳感器的感應(yīng)角度為100度，中心感應(yīng)距離為5-7米，邊沿 感測距離為3-4米。
[0039] 優(yōu)選地，其中所述熱釋電元件（PIR)為RE200B/D203B/LHI968。
[0040] 優(yōu)選地，其中距離傳感器采用超聲波、雷達(dá)、激光或主動紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0041] 優(yōu)選地，其中所述電流傳感器的工作包括：通過錳銅分流器或者電流互感器取得 電流信號，再通過AD采樣或者專用電能計(jì)量1C計(jì)算，得到實(shí)際插座對外供電情況。
[0042] 優(yōu)選地，其中所述通斷電裝置具體為繼電器或者可控硅電路。
[0043] 本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0044] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描 述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描