具有安全检测和火灾预警功能的智能开关的制作方法

1.本实用新型涉及智能家居控制开关产品领域，特别涉及一种具有安全检测和火灾预警功能的智能开关。


背景技术：

2.随着社会的发展科技的进步，随着生活水平的提高，家用电器越来越普遍，家庭生活智能化成为民用科技发展的一个方向，为了方便人们生活和居住，智能家居设备的应用越来越广泛，通过简单的操作能够控制不同的电器设备的装置，市场上也出现很多，但是作为电气设备，安全已成为我们不可忽视的存在。安全问题特别防火方面是急需解决的问题，也是当前智能家居领域需要重视的问题。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型提供一种具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，结构简单，设计科学、合理，通过增加开关自身的安全监测和对所使用的环境进行火警预警检测，可以大大提高安全保护作用，减少电器因安装和接触不良引起的发热起火等引起的损失。
4.按照本实用新型所提供的设计方案，一种具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，包含开关面板，所述开关面板内设置有微处理器及分别与微处理器电路连接用于安全用电检测的安全监测模块、用于对环境温度检测预警的火灾预警模块、用于与服务器通讯的通信模块、用于依据安全用电检测或环境温度检测或服务器指令对负载用电进行控制的继电器控制模块和外围电路模块。
5.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述安全监测模块包含用于安全用电电流漏电检测的漏电检测电路和/或用于安全用电负载导线温度检测的温度检测电路。
6.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述火灾预警模块包含用于对环境温度进行温度测量的非接触式红外测温电路及用于对环境温度进行预警的声光报警电路。
7.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述通信模块采用用于数据传输的有线通信单元或无线通信单元。
8.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述有线通信单元为rs232或rs485或网口通信单元模块。
9.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述无线通信单元为zigbee或蓝牙或lora或nb
‑
iot或wifi或4g/5g通讯单元模块。
10.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述外围电路模块包含与微处理器连接用于供电的电源电路、用于提供定时时钟信号的时钟电路、用于历史数据存储的存储电路及用于按键输入的按键输入电路。
11.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述电源
电路还包含电压转换器电路。
12.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述微处理器还连接有语音识别模块和语音播报模块，其中，语音识别模块用于采集用户联控语音并根据用户联控语音进行语音识别，获得语音识别信息，并将语音识别信息发送至微处理器，微处理器依据语音识别信息进行开关动作控制；语音播报模块对开关动作执行情况和/或对相应的安全用电检测数据和/或环境温度检测数据进行语音播报。
13.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述微处理器还连接有用于与设备进行数据交互的数字量或模拟量输入输出模块电路
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型结构简单，设计新颖、合理，通过增加开关自身的安全监测和对所使用的环境进行火警预警检测，可以大大提高安全保护作用，避免电器因安装和接触不良引起的发热起火等引起的损失；并进一步，火警预警通过采用非接触式红外测温电路对所覆盖区域的环境温度进行检测，实现环境火灾的预警报警；安全监测通过漏电检测电路和/或温度检测电路，实现开关控制器本身的工况监测，联动继电器控制模块对负载设备进行安全控制，对短路、接触不良造成的发热监测报警，减少因安装和使用不当造成的起火情况，避免火灾的发生；通过设置输入输出模块电路，实现模拟量或开关量的输出，便于与其它设备进行联动，具有较强的推广应用价值。
附图说明：
16.图1为实施例中智能开关结构示意；
17.图2为实施例中电源模块电路图示意；
18.图3为实施例中微处理器模块的电路图示意；
19.图4为实施例中漏电检测模块的电路图示意；
20.图5为实施例中温度检测电路图示意；
21.图6为实施例中看门狗电路图示意；
22.图7为实施例中存储模块的电路图示意；
23.图8为实施例中声光报警电路图示意；
24.图9为实施例中语音识别控制和播报模块的电路图示意；
25.图10为实施例中非接触式红外测温模块的电路图示意；
26.图11为实施例中输入输出模块的电路图示意；
27.图12为实施例中rs485通讯模块的电路图示意；
28.图13为实施例中4g通信模块的电路图示意；
29.图14为实施例中wifi通讯模块的电路图示意。
具体实施方式：
30.下面结合附图和技术方案对本实用新型作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本实用新型的实施方式，但本实用新型的实施方式并不限于此。
31.开关在我们生活中无处不在。本实用新型实施例，参见图1～14所示，提供一种具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，包含开关面板，所述开关面板内设置有微处理器
及分别与微处理器电路连接用于安全用电检测的安全监测模块、用于对环境温度检测预警的火灾预警模块、用于与服务器通讯的通信模块、用于依据安全用电检测或环境温度检测或服务器指令对负载用电进行控制的继电器控制模块和外围电路模块。通过增加开关自身的安全监测和对所使用的环境进行火警预警检测，可以大大提高安全保护作用，避免电器因安装和接触不良引起的发热起火等引起的损失，提升电气设备的安全应用效果。如图1所示，各模块链接关系，安全监测模块进行设备漏电检测，温度检测模块对自身工况和负载导线的温度进行监测，与微处理器模块的采集端口连接；火灾预警检测模块对覆盖的环境温度异常进行监测，与微处理器模块的采集端口连接；语音识别和播报模块进行语音识别控制和语音播报功能与微处理器模块的采集端口连接；微处理器模块的通讯端口通过通讯模块与外部设备连接；输入输出模块与外部设备连接；处理器模块的数据端口与外围电路连接。
32.作为本实用新型实施例中具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述安全监测模块包含用于安全用电电流漏电检测的漏电检测电路和/或用于安全用电负载导线温度检测的温度检测电路。如图4所示，当漏电检测电路检测到pwr_ac_l和pwr_ac_n之有漏电流，或，如图5所示，温度检测电路监测到设备工况或者负载端导线上温度异常时，通过jdq1对负载设备端进行断电，用于保证设备的安全用电。进一步地，火警预警通过采用非接触式红外测温电路对所覆盖区域的环境温度进行检测，实现环境火灾的预警报警。安全监测通过漏电检测电路和/或温度检测电路，实现开关控制器本身的工况监测，联动继电器控制模块对负载设备进行安全控制，对短路、接触不良造成的发热监测报警，减少因安装和使用不当造成的起火情况，避免火灾的发生。温度检测电路中输入端和负载设备输出端相连接，输出端tad1或tad2和微处理器相连接，温度检测电路可以是模拟或者数字温度传感器电路。如图10所示，采用非接触式红外测温电路对所覆盖区域的环境温度进行检测，当检测到环境温度异常时，如图8所示，联动声光报警电路进行预警报警，声光报警电路与微处理器的声光报警信号输出端口连接，其包括led指示灯和扬声器，当微处理器检测到异常时，可通过led指示灯和扬声器进行火灾预警报警。
33.作为本实用新型实施例中具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述通信模块采用用于数据传输的有线通信单元或无线通信单元。进一步地，所述有线通信单元为rs232或rs485或网口通信单元模块。进一步地，所述无线通信单元为zigbee或蓝牙或lora或nb
‑
iot或wifi或4g/5g通讯单元模块。便于与云端或远程服务器进行通信，以实现智能开关的远程控制。如图13所示，无线通讯用4g/5g通信，4g通信模块采用u11，具有低功耗远距离无线发送信号的特点，能够实时与外部设备进行无线连接和数据交互。如图14，无线通信模块采用wifi通信，与蓝牙技术一样，可用于办公室和家庭中使用的短距离无线通信，覆盖范围广、传输速率高、有效距离长，能够兼容个人电脑、手持设备(如pad、手机)等智能终端。
34.作为本实用新型实施例中具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述外围电路模块包含与微处理器连接用于供电的电源电路、用于提供定时时钟信号的时钟电路、用于历史数据存储的存储电路及用于按键输入的按键输入电路。如图2所示，电源模块为整个装置供电。进一步地，电源模块包括电压转换器，如：220v交流电经过电压转换器u1，将其转换为5v直流电源，再经过电压转换器u2，将其转换为该装置需要的工作电源。
时钟模块与微处理器的时钟端口连接，用于提供时间，可使具有人体识别的体温监测设备具备定时工作和定时存储功能。如图7所示，存储模块与微处理器的存储端口连接，存储模块采用eeprom存储器u5，能够存储历史数据。如图6所示，看门狗电路与微处理器连接，看门狗电路采用看门狗芯片u4，看门狗电路定期的查看微处理器芯片u3内部的情况，一旦发生错误就向芯片u3发出重启信号。
35.作为本实用新型实施例中具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述微处理器还连接有语音识别模块和语音播报模块，其中，语音识别模块用于采集用户联控语音并根据用户联控语音进行语音识别，获得语音识别信息，并将语音识别信息发送至微处理器，微处理器依据语音识别信息进行开关动作控制；语音播报模块对开关动作执行情况和/或对相应的安全用电检测数据和/或环境温度检测数据进行语音播报。参见图9所示，可以为离线语音识别和播报模块电路或离线语音识别和播报模块电路，语音识别模块将采集识别到的声音转换为微处理器可以识别的动作，对设备进行语音控制，同时进行动作语音播报；采集到的信号通过ci_tx1和ci_rx1和模块的数据端口相连接。
36.作为本实用新型具有安全检测和火灾预警功能的智能开关，进一步地，所述微处理器还连接有用于与设备进行数据交互的数字量或模拟量输入输出模块电路
37.本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
38.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非现定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
39.上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。