專利名稱：基于熱釋紅外檢測(cè)的智能防觸電插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及插座的安全技術(shù)，尤其涉及一種基于熱釋紅外檢測(cè)的智能防觸電插座。
背景技術(shù)：
插座是現(xiàn)代人生產(chǎn)生活中不可少的電連接器件?，F(xiàn)有的插座大多是將插座內(nèi)的電極觸片與電源線直接連接，在使用時(shí)通過電器的插頭直接與電極觸片接觸達(dá)到連通電源的目的。這種插座由于電極觸片始終帶電，就使得插頭在拔出或插入的過程中，插頭上的插腳也會(huì)帶電，而插腳在插頭未完全插入插座或未完全拔出插座時(shí)是暴露在外，容易被人手直接或間接碰到，造成觸電事故。另外，若用導(dǎo)體對(duì)插座進(jìn)行了誤插，那也很容易造成觸電事故。因此，大多現(xiàn)有插座的安全性能有待提高。 綜上可知，所述現(xiàn)有技術(shù)的插座，在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于熱釋紅外檢測(cè)的智能防觸電插
座，其在接通電源前通過紅外線對(duì)插座周圍的人體進(jìn)行感應(yīng)，當(dāng)在其感測(cè)范圍內(nèi)沒有人體，
并且插頭插入插座時(shí)，插座延時(shí)接通電源以防止發(fā)生觸電事故，保證人身的安全。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于熱釋紅外檢測(cè)的智能防觸電插座，包括
殼體以及設(shè)置于所述殼體上的至少一插孔組，每個(gè)插孔組至少包括一火線插孔和一零線插
孔，所述智能防觸電插座還包括 至少一熱釋紅外感應(yīng)器，用于在熱釋紅外感應(yīng)范圍內(nèi)檢測(cè)所述插座周圍是否有人體存在，并將人體存在信息傳送給控制模塊； 至少一檢測(cè)開關(guān)，用于檢測(cè)所述插孔組是否有插頭插入，并將插頭插入信息傳送給控制模塊； 至少一繼電器輸出模塊，其一端與控制模塊連接，另外兩端分別與所述插孔組的火線插孔和零線插孔連接； 控制模塊，用于接收并處理所述人體存在信息和插頭插入信息，當(dāng)獲知所述插孔組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且所述插座周圍已沒有人體存在時(shí)，所述控制模塊控制所述繼電器輸出模塊接通所述插孔組電源，否則控制所述繼電器輸出模塊關(guān)斷所述插孔組電源；以及 電源模塊，分別與所述熱釋紅外感應(yīng)器、繼電器輸出模塊、檢測(cè)開關(guān)和控制模塊連接。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述控制模塊獲知所述插孔組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且所述插座周圍沒有人體存在時(shí)，延遲預(yù)定時(shí)間控制所述繼電器輸出模塊接通所述插孔組電源。
4
根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述延遲的預(yù)定時(shí)間為1 30秒。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述殼體上設(shè)有兩個(gè)以上的插孔組，某一插孔組
被接通電源后，若所述控制模塊根據(jù)所述插頭插入信息獲知所述插頭從所述插孔組的火
線插孔和/或零線插孔撥出，則所述控制模塊控制所述繼電器輸出模塊關(guān)斷所述插孔組電
源；否則，始終保持接通所述插孔組電源。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述熱釋紅外感應(yīng)器設(shè)置于所述殼體上，所述檢
測(cè)開關(guān)、繼電器輸出模塊、控制模塊以及電源模塊均設(shè)置于所述殼體內(nèi)。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述繼電器輸出模塊包括一具有強(qiáng)電電氣隔離特
性的隔離繼電器。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述插座組還包括一保護(hù)地線插孔。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述每個(gè)插座組上設(shè)有一工作狀態(tài)指示燈，該工
作狀態(tài)指示燈與所述控制模塊連接；所述繼電器輸出模塊接通所述插孔組電源時(shí)，所述控
制模塊控制所述工作狀態(tài)指示燈顯示第一顏色；所述繼電器輸出模塊關(guān)斷所述插孔組電源
時(shí)，所述控制模塊控制所述工作狀態(tài)指示燈顯示第二顏色。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述殼體包括相互固定的上殼體和下殼體，且所述上殼體和下殼體接合處套設(shè)有一裝飾圈。 根據(jù)本發(fā)明的智能防觸電插座，所述檢測(cè)開關(guān)包括推桿、彈簧和按鍵，所述推桿一端分別與所述彈簧和按鍵相抵靠，另一端分別延伸至所述插孔組的火線插孔和零線插孔，當(dāng)所述插頭同時(shí)插入所述火線插孔和零線插孔時(shí)驅(qū)動(dòng)所述推桿，所述推桿經(jīng)由所述彈簧驅(qū)動(dòng)頂住所述按鍵。 本發(fā)明通過在插座的插孔組的硬件電路內(nèi)連接一熱釋紅外感應(yīng)器，其可以感測(cè)預(yù)定范圍內(nèi)人體的存在與否，并通一檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)插座的插頭插入信息，控制模塊接收并處理人體存在信息和插頭插入信息，借此控制繼電器輸出模塊，進(jìn)而控制插座電源的通斷。當(dāng)插孔組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且熱釋紅外感應(yīng)器感應(yīng)不到周圍人體的存在時(shí)，該插孔組的電源接通。更好的是，本發(fā)明可以通過控制模塊控制延時(shí)接通電源，借此可以防止觸電，保證人身的安全。


圖1是本發(fā)明智能防觸電插座的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明智能防觸電插座一實(shí)施例的軸視圖 圖3是本發(fā)明智能防觸電插座一實(shí)施例的俯視圖 圖4是本發(fā)明智能防觸電插座一實(shí)施例的剖視圖 圖5是本發(fā)明智能防觸電插座另一實(shí)施例的電路圖 圖6是本發(fā)明智能防觸電插座另一實(shí)施例的軸視圖 圖7是本發(fā)明智能防觸電插座另一實(shí)施例的俯視圖 圖8是本發(fā)明智能防觸電插座另一實(shí)施例的正視圖 圖9是本發(fā)明一實(shí)施例的熱釋紅外感應(yīng)器的示意圖
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 圖1是本發(fā)明智能防觸電插座的電路結(jié)構(gòu)圖，該智能防觸電插座的電路包括至少一熱釋紅外感應(yīng)器10、至少一檢測(cè)開關(guān)20、至少一繼電器輸出模塊30、控制模塊40，及電源模塊50，其中 熱釋紅外感應(yīng)器IO，與控制模塊40連接，用于在熱釋紅外感應(yīng)范圍內(nèi)檢測(cè)插座周圍是否有人體存在，并將人體存在信息傳送給控制模塊40。根據(jù)感應(yīng)范圍的不同，可以選擇不同的紅外感應(yīng)器以滿足不同的需求。 檢測(cè)開關(guān)20，與控制模塊40連接，用于檢測(cè)插孔組是否有插頭插入，并將插頭插入信息傳送給控制模塊40。對(duì)于包括N孔(零線插孔)60或L孔(火線插孔)70和E孔(保護(hù)地線插孔)80的三孔插座，如圖2和圖3所示，有時(shí)會(huì)有導(dǎo)體誤插入N孔60或L孔70，也有時(shí)會(huì)因?yàn)檎`操作出現(xiàn)三孔同時(shí)插入導(dǎo)體或插頭的情況，檢測(cè)開關(guān)20檢測(cè)到某一插入情況后，將插頭插入信息傳遞給控制模塊40。 繼電器輸出模塊30， 一端與控制模塊40連接，另外兩端分別與插孔組的N孔60和
L孔70連接，該繼電器輸出模塊30受控制模塊40控制，其用于接收控制模塊40的命令控
制插座電源的通斷。優(yōu)選的，本發(fā)明的繼電器輸出模塊30包括一隔離繼電器，該隔離繼電
器具有強(qiáng)電電氣隔離特性，即每個(gè)電氣孔在沒有插頭插入時(shí)隔離繼電器處于未工作狀態(tài)，
各電氣孔不帶電。當(dāng)有插頭插入時(shí)，插座的N孔60、L孔70及觸摸點(diǎn)三者實(shí)現(xiàn)與邏輯，隔離
繼電器動(dòng)作，使插頭正常供電，當(dāng)插頭拔出時(shí)，電路自動(dòng)復(fù)位到電氣隔離狀態(tài)。 控制模塊40，是電路控制的主要部件，其接收人體存在信息和插頭插入信息并進(jìn)
行處理分析，當(dāng)獲知插孔組的N孔60和L孔70同時(shí)有插頭插入并且插座周圍已沒有人體
存在時(shí)，控制模塊40控制繼電器輸出模塊30接通插孔組電源，否則控制繼電器輸出模塊30
關(guān)斷插孔組電源?？刂颇K40可以采用單片機(jī)或集成電路芯片，本發(fā)明優(yōu)選采用單片機(jī)作
為控制單元。 電源模塊50，與熱釋紅外感應(yīng)器10、繼電器輸出模塊30、檢測(cè)開關(guān)20和控制模塊40均連接，并為各模塊提供工作電源。該電源模塊50包括一AC220V/DC 5V變壓器，該變壓器將AC 220V轉(zhuǎn)換為DC 5V。借此，電源模塊50包括DC 5V輸出端和AC 220V輸出端，結(jié)合圖5，電源模塊50的AC 220V輸出端通過隔離繼電器開關(guān)連接于插座的L孔70和N孔60，DC 5V輸出端則連接于電路的其它模塊，借此為各模塊提供直流工作電源。
優(yōu)選的，控制模塊40獲知插孔組的N孔60和L孔70同時(shí)有插頭插入并且所述插孔組周圍沒有人體存在時(shí)，可以延遲預(yù)定時(shí)間控制繼電器輸出模塊30接通所述插孔組電源，延遲的時(shí)間可以根據(jù)不同需求預(yù)定為1 30秒。借此，在確保沒有人體的存在后延時(shí)接通電源，使插座更加安全，避免了人體觸電事故。 本發(fā)明一實(shí)施例提供的智能防觸電插座的外觀結(jié)構(gòu)如圖2和圖3，插座的形狀可以根據(jù)不同的需求設(shè)計(jì)為圓形、方形或菱形，其包括殼體100以及設(shè)置于所述殼體上的至少一插孔組，每個(gè)插孔組至少包括一 N孔60和一 L孔70，三孔插座還包括一 E孔(保護(hù)地線插孔)80。當(dāng)有單個(gè)的導(dǎo)體因?yàn)檎`操作插入L孔70或N孔60時(shí)，檢測(cè)開關(guān)20將此信息傳送給控制模塊40，在其控制下，無論熱釋紅外感應(yīng)器10有無檢測(cè)到人體的存在，插座電路都不會(huì) 導(dǎo)通。若因誤操作，將插座N孔60和L孔70同時(shí)插入導(dǎo)體或插頭，同時(shí)，若熱釋紅外感應(yīng)器 10感應(yīng)到插座周圍有人體的存在，插座電路也不會(huì)導(dǎo)通。借此保證了插座的安全性。
本發(fā)明的智能防觸電插座可以包括兩個(gè)以上的插孔組，如圖6和圖7所示的實(shí)施 例中，插座包括四組插孔組。當(dāng)某一插孔組被接通電源后，若控制模塊40根據(jù)插頭插入信 息獲知插頭從所述插孔組的火線插孔和/或零線插孔撥出，則控制模塊40控制繼電器輸出 模塊30關(guān)斷插孔組電源；否則，始終保持接通插孔組電源。借此，在多插孔組的插板中，已 經(jīng)正常工作的插孔組，不受別的插孔組插拔的影響。 更好的是，本發(fā)明的智能防觸電插座也可以應(yīng)用在固定式的插座上。如圖8所示 的實(shí)施例中，為方便不同場(chǎng)合的使用，可以將智能防觸電插座固定于墻壁上，該插座的結(jié)構(gòu) 如上所述。借此，本發(fā)明的插座有移動(dòng)式和固定式兩種不同形式的應(yīng)用。
本發(fā)明的智能防觸電插座的熱釋紅外感應(yīng)器10設(shè)置于插座殼體100上，檢測(cè)開關(guān) 20、繼電器輸出模塊30、控制模塊40以及電源模塊50均設(shè)置于殼體100內(nèi)。優(yōu)選的，每個(gè) 插座組上還設(shè)有一工作狀態(tài)指示燈90，該工作狀態(tài)指示燈90與控制模塊40連接，指示燈 90如圖5所示電路中的LEDO，當(dāng)繼電器輸出模塊30接通插孔組電源時(shí)，控制模塊40控制 工作狀態(tài)指示燈90顯示第一顏色；當(dāng)繼電器輸出模塊30關(guān)斷插孔組電源時(shí)，控制模塊40 控制所述工作狀態(tài)指示燈90顯示第二顏色，本發(fā)明的實(shí)施例中，優(yōu)選的將第一顏色設(shè)為綠 色，將第二顏色設(shè)為紅色。借此指示各插孔組的工作狀態(tài)。 圖4是本發(fā)明智能防觸電插座一實(shí)施例的剖視圖，智能防觸電插座的殼體100包 括相互固定的上殼體1和下殼體2，且上殼體1和下殼體2接合處套設(shè)有裝飾圈3，該裝飾 圈3可以使插座美觀大方，且防止上殼體1和下殼體2脫落。在該實(shí)施例中，檢測(cè)開關(guān)20包 括推桿4、彈簧5和按鍵6，推桿4 一端分別與所述彈簧5和按鍵6相抵靠，另一端分別延伸 至插孔組的N孔60和L孔70。當(dāng)電源插頭插入時(shí)，插頭推銷驅(qū)動(dòng)推桿4，推桿4經(jīng)由彈簧 5驅(qū)動(dòng)使推桿4頂住按鍵6，當(dāng)電源插頭完全插入，使用者離開插座一定范圍，熱釋紅外感應(yīng) 器10感應(yīng)不到人體后，電路導(dǎo)通，或者延時(shí)幾秒后導(dǎo)通。延時(shí)的時(shí)間由控制模塊40控制， 其由預(yù)先植入的軟件程序決定。因此，延時(shí)的長短可以根據(jù)不同的需求設(shè)計(jì)。
更好的是，在兩個(gè)以上的插孔組電路結(jié)構(gòu)中，可以用一個(gè)控制模塊40控制兩個(gè)或 多個(gè)插座的電源通斷，同樣的，多個(gè)插孔組也可以共用熱釋紅外感應(yīng)器10，如圖5示出的實(shí) 施例的電路中，兩個(gè)插座共受一個(gè)PIC單片機(jī)的控制，且只用一熱釋紅外感應(yīng)器IO，借此可 以節(jié)省電路器件成本。 綜上所述，本發(fā)明通過在插座的插孔組的硬件電路內(nèi)連接一熱釋紅外感應(yīng)器，其 可以感測(cè)預(yù)定范圍內(nèi)人體的存在與否，并通一檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)插座的插頭插入信息，控制模 塊接收并處理人體存在信息和插頭插入信息，借此控制繼電器輸出模塊，進(jìn)而控制插座電 源的通斷。當(dāng)插孔組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且熱釋紅外感應(yīng)器感應(yīng)不到 周圍人體的存在時(shí)，該插孔組的電源接通。更好的是，本發(fā)明可以通過控制模塊控制延時(shí)接 通電源，借此可以防止觸電，保證人身的安全。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種基于熱釋紅外檢測(cè)的智能防觸電插座，包括殼體以及設(shè)置于所述殼體上的至少一插孔組，每個(gè)插孔組至少包括一火線插孔和一零線插孔，其特征在于，所述智能防觸電插座還包括至少一熱釋紅外感應(yīng)器，用于在熱釋紅外感應(yīng)范圍內(nèi)檢測(cè)所述插座周圍是否有人體存在，并將人體存在信息傳送給控制模塊；至少一檢測(cè)開關(guān)，用于檢測(cè)所述插孔組是否有插頭插入，并將插頭插入信息傳送給控制模塊；至少一繼電器輸出模塊，其一端與控制模塊連接，另外兩端分別與所述插孔組的火線插孔和零線插孔連接；控制模塊，用于接收并處理所述人體存在信息和插頭插入信息，當(dāng)獲知所述插孔組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且所述插座周圍已沒有人體存在時(shí)，所述控制模塊控制所述繼電器輸出模塊接通所述插孔組電源，否則控制所述繼電器輸出模塊關(guān)斷所述插孔組電源；以及電源模塊，分別與所述熱釋紅外感應(yīng)器、繼電器輸出模塊、檢測(cè)開關(guān)和控制模塊連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述控制模塊獲知所述插孔 組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且所述插座周圍沒有人體存在時(shí)，延遲預(yù)定時(shí) 間控制所述繼電器輸出模塊接通所述插孔組電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述延遲的預(yù)定時(shí)間為1 30秒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述殼體上設(shè)有兩個(gè)以上的 插孔組，某一插孔組被接通電源后，若所述控制模塊根據(jù)所述插頭插入信息獲知所述插頭 從所述插孔組的火線插孔和/或零線插孔撥出，則所述控制模塊控制所述繼電器輸出模塊 關(guān)斷所述插孔組電源；否則，始終保持接通所述插孔組電源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述熱釋紅外感應(yīng)器設(shè)置于 所述殼體上，所述檢測(cè)開關(guān)、繼電器輸出模塊、控制模塊以及電源模塊均設(shè)置于所述殼體 內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述繼電器輸出模塊包括一 具有強(qiáng)電電氣隔離特性的隔離繼電器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述插座組還包括一保護(hù)地 線插孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述每個(gè)插座組上設(shè)有一工 作狀態(tài)指示燈，該工作狀態(tài)指示燈與所述控制模塊連接；所述繼電器輸出模塊接通所述插 孔組電源時(shí)，所述控制模塊控制所述工作狀態(tài)指示燈顯示第一顏色；所述繼電器輸出模塊 關(guān)斷所述插孔組電源時(shí)，所述控制模塊控制所述工作狀態(tài)指示燈顯示第二顏色。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述殼體包括相互固定的上 殼體和下殼體，且所述上殼體和下殼體接合處套設(shè)有一裝飾圈。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防觸電插座，其特征在于，所述檢測(cè)開關(guān)包括推桿、彈 簧和按鍵，所述推桿一端分別與所述彈簧和按鍵相抵靠，另一端分別延伸至所述插孔組的 火線插孔和零線插孔，當(dāng)所述插頭同時(shí)插入所述火線插孔和零線插孔時(shí)驅(qū)動(dòng)所述推桿，所述推桿經(jīng)由所述彈簧驅(qū)動(dòng)頂住所述按鍵c
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于熱釋紅外檢測(cè)的智能防觸電插座，包括殼體以及設(shè)置于殼體上的插孔組，每個(gè)插孔組包括一火線插孔和一零線插孔，所述插座還包括熱釋紅外感應(yīng)器，用于檢測(cè)插座周圍的人體存在信息；檢測(cè)開關(guān)，用于檢測(cè)插孔組插頭插入信息；繼電器輸出模塊，其一端與控制模塊連接，另外兩端分別與插孔組的火線插孔和零線插孔連接；控制模塊，用于接收并處理人體存在信息和插頭插入信息，當(dāng)插孔組的火線插孔和零線插孔同時(shí)有插頭插入并且所述插座周圍沒有人體存在時(shí)，控制模塊控制繼電器輸出模塊接通電源，否則控制繼電器輸出模塊關(guān)斷插孔組電源；電源模塊，與以上各模塊和器件均連接。借此，本發(fā)明可以避免發(fā)生觸電事故，保證人身的安全。
文檔編號(hào)G01V8/10GK101752749SQ20101004263
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者何芳桂, 王丕興 申請(qǐng)人:湖南奧盟電器有限公司