【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于检测危险(hazard)的存在的智能插座装置以及用于检测和解决危险的多个互连的智能插座装置的系统。
技术介绍
1、近年来，由于家用电器故障而引起的火灾风险日益受到关注。据报道，70％的意外房屋火灾是由电器和供电引起的。这些火灾中的许多是由于小的电涌或环境条件的变化引起的，如果其在较早阶段处被检测到并解决，则可以缓解。像这样，在现代时代，越来越多的家用装置需要持续的电气连接，因此必须采取措施以确保使用这种电器的家庭的用户和居民的安全。
2、一种方法是在家庭中安装传感器，以检测指示火灾存在的参数(诸如烟、co、co2或有害气体)。这些传感器能够感测火灾风险，并发出警报警告附近的居民。然而，通常在识别出此类迹象时，火灾已经开始，并且因此要完全防止破坏并消除对建筑物居住者的危险为时已晚。此外，这种方法不能总是保证会吸引附近居民的注意，并且已经示出这种系统不能显着减少家庭火灾的发生。此外，如果家庭的居民不在，居民通常没有办法知道家庭中发生了什么，并且可能要几周后居民才能真正了解检测到的参数以及火灾的潜在破坏性影响。
3、作为进一步的考虑因素，随着城市人口的增加，越来越多的人居住在多住户建筑物中，诸如专门建造的公寓楼。一些多住户建筑物可能会选择采用“守夜”服务，其中工作人员人工巡逻建筑物，以便检测火灾并在必要时发出警报。然而，这种服务既昂贵又低效。此外，如果仅部署公共警报器，居住者和紧急服务可能很难定位危险源。
4、因此，需要一种能够在较早的阶段处检测潜在火灾风险并一旦检测到就防止或
技术实现思路
1、根据本专利技术的智能插座包括：插座，其被布置成容纳电器的电插头；干线电流连接器，用于连接到干线电流供应电缆；pcb，其包括导体，该导体被布置成使得在使用期间电流流过干线电流连接器和电插头之间的导体；热传感器，其被布置成检测pcb的导体的表面温度；与热传感器通信的处理器，该处理器被配置为确定感测到的导体的表面温度何时超过预定阈值；通信链路，其被配置为与远程装置通信。
2、“pcb的导体”优选地是智能插座装置内的pcb的导电元件，其形成在使用期间接触电插头的插座和端子(被配置为将智能插座连接到电力网络的其余部分)之间的电流的导电路径的一部分。在优选的示例中，pcb的导体是设置在pcb上的导电材料的一部分，为了表面温度测量的目的，该部分被故意暴露在外。这可以是导电材料的平面部分，例如pcb上的迹线，其可以被引入电路专门用于表面温度测量，或者可以形成现有电流路径的一部分。在优选示例中，pcb的导体可以由已知材料和/或尺寸制成，使得可以从表面温度测量中推断出其他电特性，而不需要附加传感器。
3、通过检测pcb的导体的表面温度并识别导体的表面温度何时超过预定阈值，根据本专利技术的智能插座装置可以在比常规电气危险检测方法更早的阶段识别可能的危险。有利地，通过测量pcb的导体的表面温度而不是插头壳体或插脚，温度测量部位的材料和几何形状与插入插座的任何电器无关，从而提高了表面温度检测的准确性和一致性。
4、尽管热传感器被配置为检测pcb的导体的表面温度，但是其同样能够检测火焰的存在。
5、处理器可以被配置为确定pcb的导体的表面温度何时显示指示潜在电气危险的行为。例如，其可以被配置为确定跨pcb的导体的表面的温度梯度何时超过特定水平、何时跨pcb的导体的表面温度分布显示特定的行为或表面温度的变化率显示特定的行为。处理器可以使用机器学习算法，并且可以被训练以识别指示特定危险的这种行为。智能插座装置可以另外地包括存储器，该存储器被配置为保持与同特定危险相关联的导体的表面温度行为有关的数据，其中处理器被配置为接收来自热传感器的导体的表面温度数据，并将其与存储在存储器中的数据进行比较以确定危险的存在。处理器可以被配置为基于与一个或多个传感器组合的热传感器的输出来确定危险的存在，例如，机器学习算法可以基于传感器的组合的输出来确定危险的存在，尤其是由热传感器检测到的导体的温度与由电流传感器检测到的通过导体的测量电流进行组合。
6、优选地，智能插座装置的热传感器可以被配置为在使用期间提供pcb的导体的温度的非接触式测量。这提供了一种识别温度的更准确方式，并且避免了将传感器精确定位成与pcb的导体接触的需要，后者在如果传感器在装置的寿命期间轻微移动的情况下可能导致测量不成功。
7、优选地，热传感器是红外传感器。红外传感器可以是例如光子探测器、热电探测器或热电堆探测器。这种传感器的示例是高温计和红外热成像传感器。特别地，优选地，热传感器是包括热电堆探测器像素阵列的红外摄像机。以这种方式，可以确定表面温度的高度准确的读数，以便可靠地识别危险。使用热成像允许测量温度的分布和变化，允许收集更多信息，以在更早期阶段处更可靠地识别电气危险。
8、优选地，热传感器包括提供宽视场的透镜，例如在30度至90度之间，优选地大约60度。
9、在其他示例中，智能插座装置的热传感器可以被配置为在使用期间提供pcb的导体的温度的接触测量。这种热传感器的示例包括负温度系数(ntc)热敏电阻、正温度系数(ptc)热敏电阻、电阻温度检测器(rtd)、热电偶和基于半导体的传感器。在这些示例中。温度传感器可以被配置为接触pcb的导体的表面以测量表面温度，或者可以以其他方式热耦合到pcb导体的表面。
10、优选地，智能插座装置的导体包括横跨pcb的面的导电轨道，其中，热传感器被布置成面向导电轨道。特别地，智能插座装置可以包括第一pcb，其中，导电轨道定位于第一pcb的面上；以及包括热传感器的第二pcb，其中，第一pcb和第二pcb被布置成使得第二pcb的热传感器面向第一pcb上的导电轨道。更特别地，第一pcb可以布置在插座和第二pcb之间，第一pcb包括面向插座的第一面和面向第二pcb的相背的第二面，其中，导电轨道定位于第二面上。这提供了一种紧凑的布置来实现温度检测，而不会显著增加智能插座装置的尺寸。它还允许对现有智能插座进行改装。
11、导体优选地为平面导体，或者包括定位于(第一)pcb的面上的平面部分。
12、可替选地或附加地，智能插座的导体包括连接器，该连接器被布置成当被电插头容纳在插座中时接触电插头的管脚。
13、上述两种导体布置在智能插座装置的内部提供了载流材料的固定区域，使得热传感器可以可靠地检测导体的表面温度，而不受外部环境的影响。
14、优选地，插座被配置为容纳包括带电管脚和中性管脚的插头，其中，pcb包括：带电导体，其被布置成在带电电源线和带电管脚之间传导电流；以及中性导体，其被布置成在电源中性线和中性管脚之间传导电流；其中，热传感器被布置成测量带电导体和/或中性导体的温度。特别地，智能插座装置可以包括被布置成测量带电导体的温度的第一热传感器和被布置成测量中性导体的温度的第二热传感器。
15、优选地，智能插座装置还包括壳体，其中，插座设置在壳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能插座装置，包括：
2.根据权利要求1所述的智能插座装置，其中，所述热传感器被配置为在使用期间提供所述PCB的导体的温度的非接触式测量。
3.根据权利要求1或2所述的智能插座装置，其中，所述热传感器是红外传感器。
4.根据权利要求1所述的智能插座装置，其中，所述热传感器被配置为在使用期间提供所述PCB的导体的温度的接触测量。
5.根据前述任一权利要求所述的智能插座装置，其中所述导体包括横跨所述PCB的面的导电轨道，其中，所述热传感器被布置成面向所述导电轨道。
6.根据权利要求5所述的智能插座装置，包括：
7.根据权利要求6所述的智能插座装置，其中，所述第一PCB被布置在所述插座和所述第二PCB之间，所述第一PCB包括面向所述插座的第一面和面向所述第二PCB的相对的第二面，其中所述导电轨道定位于所述第二面上。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的智能插座装置，其中，所述导体包括连接器，所述连接器被布置成当被容纳在所述插座中时接触所述电插头的管脚。
9.根据前述权利要求中任一项所
10.根据权利要求9所述的智能插座装置，包括：被布置成测量所述带电导体的温度的第一热传感器，和被布置成测量所述中性导体的温度的第二热传感器。
11.根据前述任一权利要求所述的智能插座装置，还包括环境温度传感器，所述环境温度传感器被配置为测量所述智能插座装置附近的环境温度。
12.根据权利要求11所述的智能插座装置，其中，所述处理器被配置为基于由环境温度传感器测量的局部环境温度来确定所述预定阈值。
13.根据前述任一权利要求所述的智能插座装置，还包括继电器，所述继电器被配置为将所述电插头与所述干线电流连接器连接和断开；其中，所述处理器被配置为响应于以下一项或多项来控制所述继电器：
14.根据前述权利要求中任一项所述的智能插座装置，还包括电流传感器，所述电流传感器被布置成检测通过所述PCB的导体的所述电流，其中，所述处理器被配置为：基于从所述电流传感器接收到的数据和从所述热传感器接收到的数据的组合来确定电气故障的存在。
15.一种电气安全系统，包括：
16.根据权利要求15所述的电气安全系统，其中，所述电气系统包括一个或多个智能插座装置和一个或多个远程装置，其中，所述智能插座装置与远程装置形成网状网络，所述智能插座装置和远程装置能在所述网状网络中进行通信。
17.根据权利要求16所述的电气安全系统，其中，所述智能插座装置和远程装置被配置为根据OpenThread网络协议进行通信。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的电气安全系统，其中，至少一个远程装置包括智能用户装置，并且所述智能用户装置被配置为在接收到来自所述智能插座装置的信号之后提供听觉或视觉警报。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的电气安全系统，其中，至少一个远程装置包括动态标志，所述动态标志包括可配置显示器，其中，所述动态标志被配置为接收来自智能插座的信号，并作为响应在所述可配置显示器上显示信息。
20.根据权利要求15至18中任一项所述的电气安全系统，其中，至少一个远程装置包括隔离单元，所述隔离单元包括通信链路；其中，所述隔离单元被配置为：在接收到来自所述智能插座装置的信号时限制水、气或电通过所述隔离单元的流动。
21.根据权利要求20所述的电气安全系统，其中，至少一个远程装置包括智能用户装置，并且所述智能用户装置被配置为在接收到来自智能插座装置的信号之后向所述隔离单元发送信号以远程控制所述隔离单元。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的电气安全系统，其中，所述隔离单元包括处理器和一个或多个局部传感器，所述一个或多个局部传感器包括以下一项或多项：
23.一种用于插入到电气插座装置中的安全模块，所述电气插座装置包括被布置成容纳电器的电插头的插座和用于连接到干线电流供应电缆的干线电流连接器，所述安全模块包括：
24.一种用于插入到智能插座装置中的安全模块，所述智能插座装置包括：被布置成容纳电器的电插头的插座、用于连接到干线电流供应电缆的干线电流连接器和PCB，所述PCB包括导体，所述导体被布置成使得在使用期间电流流过所述干线电流连接器和所述电插头之间的导体，所述安全模块包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种智能插座装置，包括：
2.根据权利要求1所述的智能插座装置，其中，所述热传感器被配置为在使用期间提供所述pcb的导体的温度的非接触式测量。
3.根据权利要求1或2所述的智能插座装置，其中，所述热传感器是红外传感器。
4.根据权利要求1所述的智能插座装置，其中，所述热传感器被配置为在使用期间提供所述pcb的导体的温度的接触测量。
5.根据前述任一权利要求所述的智能插座装置，其中所述导体包括横跨所述pcb的面的导电轨道，其中，所述热传感器被布置成面向所述导电轨道。
6.根据权利要求5所述的智能插座装置，包括：
7.根据权利要求6所述的智能插座装置，其中，所述第一pcb被布置在所述插座和所述第二pcb之间，所述第一pcb包括面向所述插座的第一面和面向所述第二pcb的相对的第二面，其中所述导电轨道定位于所述第二面上。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的智能插座装置，其中，所述导体包括连接器，所述连接器被布置成当被容纳在所述插座中时接触所述电插头的管脚。
9.根据前述权利要求中任一项所述的智能插座装置，其中，所述插座被配置为容纳包括带电管脚和中性管脚的插头，其中，所述pcb包括：
10.根据权利要求9所述的智能插座装置，包括：被布置成测量所述带电导体的温度的第一热传感器，和被布置成测量所述中性导体的温度的第二热传感器。
11.根据前述任一权利要求所述的智能插座装置，还包括环境温度传感器，所述环境温度传感器被配置为测量所述智能插座装置附近的环境温度。
12.根据权利要求11所述的智能插座装置，其中，所述处理器被配置为基于由环境温度传感器测量的局部环境温度来确定所述预定阈值。
13.根据前述任一权利要求所述的智能插座装置，还包括继电器，所述继电器被配置为将所述电插头与所述干线电流连接器连接和断开；其中，所述处理器被配置为响应于以下一项或多项来控制所述继电器：
14.根据前述权利要求中任一项所述的智能插座装置，还包括电流传感器，所述电流传感器被布置成检测通过所述pcb的导体的所述电流，其中，所述处理器被配置为：基于从所述电流传感器接收到的数据和从所述热传...
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