一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置

本发明涉及电气工程的，特别涉及一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置。

背景技术：

1、在电气控制与建筑设备自动化实训环节中，经常需要参加人员将电气元件，控制器与被控设备通道导线连接，并进行编程，设置及调试工作等等。

2、目前的实训平台分为两种：一种为直接使用电气元件与控制器进行接线调试。这种实训平台的优势为学员更加直接的接触元器件及控制器，实训效果好。但其缺点是时间耗费较长，并且在调试过程中存在虚接，漏接，短路等可能，造成危险与元器件的损坏，学员花费大量的时间在接线上，而核心的电气原理，电气逻辑错误排查等时间被挤占。

3、另一种将电气元件安装在一个电气箱中，并将端子引出至面板，使用快速接线插口和插头进行连线。这种平台有利于学员快速接线。但灵活性较差，只能使用固定的元器件，无法扩展。由于学员无法直接接触元器件，也无法观察电气元件运行过程中的变化，而造成实训效果差。

4、此外，中央空调、冷水机组、循环水泵等实体建筑被控设备体积庞大、占地空间大，整机无法直接布置于实训实验室中开展实操教学。

5、现有的两种平台在接线的过程中都存在共同问题，即很难检查导线的走向。如果没有查明导线接线正确有可能会产生短路烧坏设备等危险。

6、综上，现有电气控制实训设备已出现“安全与效率、直观与维护相矛盾”的困境，严重制约了实训质量的提升，需要一种能够兼顾快捷安装、安全防护、原理可视、便捷维护的新型实训装置与系统来解决当前的实训痛点。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，包括：

2、操作台、与所述操作台固接的安装板以及固定于所述安装板上的多个独立封装的电器元件、表面可控发光的快速连接导线、模块化封装的建筑设备被控对象；

3、其中，多个独立封装的电器元件在使用时通过表面可控发光的快速连接导线电连接；

4、多个独立封装的电器元件均使用相同的外壳，所述外壳靠近安装板的一表面上的四角处均固接有磁吸永磁铁，外壳上与磁吸永磁铁相对的面上开设有至少两个快速接线插口；用于方便的将独立封装的电气元件吸附在安装板上。

5、所述正面外壳表面预装若干按顺序分布的快速接线插口，快速接线插口与对应电器元件本体的接线端子内部电连接；例如接触器的电磁线圈接口，触点接口都在外壳正面对应了相应的快速接口。

6、所述外壳的上表面与下表面上均开设有散热孔，且位于所述上表面的散热孔处预留有多个风扇安装孔。外壳为不导磁材料，如亚克力，塑料等材质，外壳材质可任意选择，不作限定，其中正面外壳设透明结构以方便观察电气元件的外观及运行状态，背面外壳设非透明结构；外壳的正面留有圆孔，用于安装快速接线插口。测面外壳的下方与上方设置散热孔，有利于电气元件利用自然对流进行散热。外壳上方散热孔四周预留 4 个风扇安装孔，适配小型散热风扇的加装。

7、优选的，所述外壳的材料为不导磁材料，如亚克力，塑料，且所述外壳靠近安装板的一表面为非透明设置，与靠近安装板的一表面相对的面为透明设置。

8、优选的，多个所述独立封装的电器元件包括控制器，plc，人机交互界面、指示灯、按钮、接触器、继电器、中间继电器及传感器。

9、优选的，所述表面可控发光的快速连接导线包括导体、缠绕于所述导体表面上的弥散光纤、包裹在弥散光纤及导体外部的透明绝缘层以及分别设置于导体两端上的快速接线插头。

10、优选的，包含若干个可控的有色发光二极管，发光二极管于导线中的弥散光纤端头对接；当发光二极管发光时，光线可以通过弥散光纤传输出去，使得导线整体发光，显示导线的走向。

11、优选的，所述发光二极管与微型电路板连接，微型电路板的电源供给来自于快速插头上下端面的金属触点；外部电源连接上、下断面的两个金属触点时所述可控发光二极管即可发光，从而使得所述导线整体发光。

12、优选的，所述快速插头上下端面上均包括多个金属触点，上端面上的金属触点一个为凸触点，另一个为凹触点，防止电源供给时正负接反；下端面的金属触点，一个为凸触点，另一个为凹触点；上端面的凹触点与下端面的凸触点电气连接，上端面的凸触点与下端面的凹触点电气连接；当多个快速插头堆叠连接时，两个不同插头的上下端面相接使得触点也相接闭合，当最上端触点供电时，实现该点位所连接的全部导线发光。

13、优选的，金属触点提供电源的快捷供电电笔，其包含电池、金属导线、按压开关及端面触点；端面触点有两个，一个是凸触点，另一个是凹触点；凹凸触点的尺寸和间距与所述快速插头端面上的凹凸金属触点相匹配；电池的正极与按压开关的一端电气连接，按压开关的另一端与凸触点电气连接，电池的负极与端面凹触点电气连接；将快捷供电电笔的端面与快接插头的端面相合，使笔上的长触点与插头端面上的凹触点相接，使笔上的短触点与插头端面上的长触点相接，实现对微型电路板上的发光二极管供电。

14、优选的，所述独立封装的电器元件与模块化建筑设备被控对象之间，均通过所述表面可控发光的快速连接导线实现即插式电气连接，接线状态与导通路径可通过导线发光状态实时可视化显示。

15、被控制的建筑设备对象以同样的方法进行模块化封装，接线端引出至模块表面，接收控制电路的供电与控制信号。这样使用人员可以灵活的搭建自己的建筑设备控制系统，快捷方便的接线，并高效的检查导线走向，调试电路完成实训。

16、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

17、1.电气元件独立封装。配置灵活，接线方便。

18、2.采用可控表面发光导线进行连接，方便查看导线走向，节约实训时长。

19、3.被控设备独立封装。增强学员对被控设备的认识。

1.一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，所述外壳的材料为不导磁材料，如亚克力，塑料，且所述外壳靠近安装板的一表面为非透明设置，与靠近安装板的一表面相对的面为透明设置。

3.如权利要求1所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，多个所述独立封装的电器元件包括控制器，plc，人机交互界面、指示灯、按钮、接触器、继电器、中间继电器及传感器。

4.如权利要求1所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，所述表面可控发光的快速连接导线包括导体、缠绕于所述导体表面上的弥散光纤、包裹在弥散光纤及导体外部的透明绝缘层以及分别设置于导体两端上的快速接线插头。

5.如权利要求4所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，包含若干个可控的有色发光二极管，发光二极管于导线中的弥散光纤端头对接；当发光二极管发光时，光线可以通过弥散光纤传输出去，使得导线整体发光，显示导线的走向。

6.如权利要求5所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，所述发光二极管与微型电路板连接，微型电路板的电源供给来自于快速插头上下端面的金属触点；外部电源连接上、下断面的两个金属触点时所述可控发光二极管即可发光，从而使得所述导线整体发光。

7.如权利要求6所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，所述快速插头上下端面上均包括多个金属触点，上端面上的金属触点一个为凸触点，另一个为凹触点，防止电源供给时正负接反；下端面的金属触点，一个为凸触点，另一个为凹触点；上端面的凹触点与下端面的凸触点电气连接，上端面的凸触点与下端面的凹触点电气连接；当多个快速插头堆叠连接时，两个不同插头的上下端面相接使得触点也相接闭合，当最上端触点供电时，实现该点位所连接的全部导线发光。

8.根据权利要求7所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，金属触点提供电源的快捷供电电笔，其包含电池、金属导线、按压开关及端面触点；端面触点有两个，一个是凸触点，另一个是凹触点；凹凸触点的尺寸和间距与所述快速插头端面上的凹凸金属触点相匹配；电池的正极与按压开关的一端电气连接，按压开关的另一端与凸触点电气连接，电池的负极与端面凹触点电气连接；将快捷供电电笔的端面与快接插头的端面相合，使笔上的长触点与插头端面上的凹触点相接，使笔上的短触点与插头端面上的长触点相接，实现对微型电路板上的发光二极管供电。

9.根据权利要求1所述的一种基于独立封装的电气元件的模块化建筑设备自动化实训装置，其特征在于，所述独立封装的电器元件与模块化建筑设备被控对象之间，均通过所述表面可控发光的快速连接导线实现即插式电气连接，接线状态与导通路径可通过导线发光状态实时可视化显示。