本實用新型一種多功能插排涉及一種插排，適用于家庭、賓館和辦公場所等日常使用。

背景技術：

目前，公知的插排構造是由插頭、連接線、開關、指示燈和多個并聯(lián)的插孔等部件組成的。當插排接入電路時，插排的每個插孔中都得到了與電源相等的電壓，使多個用電設備可以同時工作。然而，隨著物質生活水平的提高，人們對電的需求越來越大，也越來越細致和苛刻。我們發(fā)現(xiàn)實際生活中，當插排有若干個大功率的用電器同一時間工作時，用戶并不知道插排的總功率已超出負荷，致使電流過大，溫度過高，從而導致進戶線的保險絲熔斷和插排燒壞的事件時有發(fā)生。

很多人沒有插座用完即拔的習慣。雖然大多數(shù)用電器都有待機功能，但仍會有一部分的電能消耗。即便按照2000年由國際能源署(IEA)提出，各個國家包括我國紛紛采用的 “One Watt Standby Plan”(1瓦待機計劃 )來計算,每年因待機而消耗的電量仍非?？捎^。

由于目前家用電器等設計大多采用了集成電路，其靈敏度異常高，使得在打雷等惡劣天氣時，即使在有的設備安裝了避雷裝置，強烈的雷擊所產生的電磁感應和靜電感應，仍會形成高電壓沖擊波，損害用電設備，甚至造成人們的生命財產安全。

插排長期放在地上時很容易受潮，插孔長期處于這種環(huán)境下時，其內的金屬部件會生銹，使用電器工作時達不到額定的電流，從而影響用電器的使用壽命。當濕度過高時，甚至會發(fā)生漏電的危險，導致人身財產的損失。多樣用電器的電線、插排電線相互會纏繞在一起時，插拔插頭會很麻煩，而且會占用桌面、地面很大空間，看起來雜亂也不美觀。

現(xiàn)有的普通插排不能顯示用電總量、功率、溫度等，不能自動斷開待機狀態(tài)下的用電器，有的智能插排雖然做到這些功能，但是是運用WLAN模塊作為微處理器控制，進行數(shù)據(jù)的讀取和計量，通過手機和電腦設置電源插座控制參數(shù)，實現(xiàn)開關的通和斷，對于沒有網絡的家庭來說，這種智能插排無法達到上述功能。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種多功能插排，本插排可以運用于多種環(huán)境中，不僅可以測出插在該插排上的用電器功率的總和，更能在判定插排總功率超過額定功率時自動斷電，并可根據(jù)用戶自行設定，在某時間段內插排自動斷開總開關，而且在用電器已處于不工作的待機狀態(tài)后自動斷開其電源以此節(jié)能，還可以有效的防止插排受潮，高效的節(jié)省空間，安全可靠。

本實用新型是采取以下技術方案實現(xiàn)的：

一種多功能插排包括插排本體、設置在插排本體內的電氣元件和設置在插排本體上的液晶顯示器；所述電氣元件包括微處理器、溫度傳感器、濕度傳感器、電流傳感器組、執(zhí)行機構組和插孔組；

微處理器分別與溫度傳感器、濕度傳感器以及液晶顯示器相連；

所述電流傳感器組由電流傳感器組成，執(zhí)行機構組由執(zhí)行機構組成，插孔組由插孔組成；電流傳感器組、執(zhí)行機構組和插孔組配套設置；每個插孔都設有獨立的電流傳感器；執(zhí)行機構由分別串聯(lián)在每個插孔上的繼電器觸點開關、相應的繼電器和驅動器組成；每個電流傳感器分別接入微處理器的輸入端，執(zhí)行機構與微處理器的輸出端相連，微處理器的輸出端與驅動器相連進而驅動繼電器。

所述微處理器采用AT89C51單片機。

所述微處理器包括A/D輸入端、繼電器輸出端I/O、定時器和存儲器；液晶顯示器與微處理器的SCI輸出端相連，進行信號的相互傳遞；所述液晶顯示器采用觸摸屏，將控制信號傳送給微處理器。

在插排本體的背面設有可伸縮插頭，可伸縮插頭通過可收卷在插排背面或側面凹孔內的電線與插排本體相連；在該插排使用時，將可伸縮插頭拉出，直接插在墻上的插座上，不僅節(jié)省電線，還可以節(jié)約空間；不必將插排放置在地上，防止水等液體滴入插排中。

為使插排本體與插座之間固定相對牢固，在插排本體背面設有膠質吸盤，用以與墻壁的固定。

工作原理：

本實用新型多功能插排工作時，通過電流傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器采集電流、溫度以及濕度信號數(shù)據(jù)，并將該信號數(shù)據(jù)儲存在微處理器的存儲器內；微處理器與用電功率、溫度的額定值以及濕度的額定值相比較，把當前的功率值、溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)傳送到液晶顯示器上進行顯示；

微處理器將接收的電流信號與設定數(shù)值比較，如果低于規(guī)定數(shù)值，處于待機狀態(tài)的與用電器插孔相配套設置的執(zhí)行機構傳遞電信號，使開關斷開；若要使電器重新工作，可手動操作液晶顯示器的開關復位按鍵，由微處理器輸出信號開通該插孔開關；

當用電器總功率過大時，微處理器記錄最后一個插入的用電器，向該插孔及其與未使用的插孔發(fā)送電信號，使其全部斷開，停止工作，并在液晶顯示器上顯示“已超過額定功率”,在人為判斷并調控后可通過液晶顯示器的開關復位功能，使插排重新正常工作。

用戶根據(jù)需要可以在液晶顯示器上設定某時間段內插排自動斷開總開關，例如：用戶可設定每天24：00——05:00時斷開總開關。

具有過載保護和過熱保護功能；當信號超過額定電流后，微處理器控制繼電器，使繼電器觸點斷開，切斷電源控制。

本實用新型設計合理，能夠顯示用電總量、功率，有用過載保護和過熱保護，安全可靠；智能調控用電器數(shù)目，能夠一目了然，自動斷開不使用的用電設備；根據(jù)用戶自行設定，在某時間段內插排自動斷開總開關，做到節(jié)約能源；還可以使用吸盤固定在墻上，防止插排受潮，可伸縮插頭高效的節(jié)省桌面或地面上的空間。

附圖說明

以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型的電氣原理圖；

圖2是本實用新型的控制流程圖；

圖3是本實用新型的實施例中的液晶顯示器面板示意圖；

圖4是本實用新型的實施例中的外形結構示意圖。

圖中：1、微處理器，2、溫度傳感器，3、濕度傳感器，4、液晶顯示器，5/6/7、執(zhí)行機構，8/9/10、電流傳感器，11/12/13、插孔，14、插排本體，15、可伸縮插頭，16、吸盤，17、插孔工作指示燈。

具體實施方式

參照附圖1～4，本實用新型一種多功能插排包括插排本體14、設置在插排本體14內的電氣元件和設置在插排本體14上的液晶顯示器4；所述電氣元件包括微處理器1、溫度傳感器2、濕度傳感器3、電流傳感器組、執(zhí)行機構組和插孔組；

微處理器1分別與溫度傳感器2、濕度傳感器3以及液晶顯示器4相連；

所述電流傳感器組由電流傳感器8~10組成，執(zhí)行機構組由執(zhí)行機構5~7組成，插孔組由插孔11~13組成；電流傳感器組、執(zhí)行機構組和插孔組配套設置；每個插孔都設有獨立的電流傳感器；執(zhí)行機構由分別串聯(lián)在每個插孔上的繼電器觸點開關、相應的繼電器和驅動器組成；每個電流傳感器分別接入微處理器1的輸入端，執(zhí)行機構與微處理器1的輸出端相連，微處理器1的輸出端與驅動器相連進而驅動繼電器。

所述微處理器1包括A/D輸入端、繼電器輸出端I/O、定時器和存儲器；液晶顯示器4與微處理器1的SCI輸出端相連，進行信號的相互傳遞；所述液晶顯示器4采用觸摸屏，將控制信號傳送給微處理器1。

在插排本體14的背面設有可伸縮插頭15，可伸縮插頭15通過可收卷在插排背面或側面凹孔內的電線與插排本體14相連；在該插排使用時，將可伸縮插頭15拉出，直接插在墻上的插座上，不僅節(jié)省電線，還可以節(jié)約空間；不必將插排放置在地上，防止水等液體滴入插排中。

所述可伸縮插頭15可采用市售的帶卷線盤的自動伸縮插頭。

為使插排本體14與插座之間固定相對牢固，在插排本體14背面設有膠質吸盤16，用以與墻壁的固定。

插孔數(shù)量可視具體需要而定，在圖1中,本實施例配有三個插孔，三個插孔分別與各自的電流傳感器(8) (9) (10)和各自執(zhí)行機構(5) (6) (7)中的繼電器常閉觸點相連接；每組電流傳感器的采樣信號(i1,i2,i3)連入微處理器的輸入端(AD1,AD2,AD3)，將各自插孔的電信號傳到微處理器中進行分析判斷。每組插孔開關與電流的輸出端相連，作為執(zhí)行機構由微處理器輸出端（OUT1,OUT2，OUT3）進行通斷控制；數(shù)據(jù)存儲器是微處理器(1)的內部模塊，微處理器(1)將得到的電信號進行處理后傳遞給數(shù)據(jù)存儲器進行累加并存儲，所得數(shù)值可傳回微處理器(1)進行分析；溫度傳感器(2)將環(huán)境溫度通過電信號傳遞給微處理器(1)，微處理器(1)進行分析，判斷電源通斷；濕度傳感器(3)與微處理器(1)相連，濕度傳感器(3)將插排濕度通過電信號傳遞給微處理器(1)，微處理器(1)進行分析，判斷電源通斷；數(shù)據(jù)存儲器是微處理器(1)內部模塊，微處理器(1)將得到的電信號進行處理后傳遞給數(shù)據(jù)存儲器進行累加并存儲，所得數(shù)值可傳回微處理器(1)進行分析；定時器是微處理器(1)內部模塊，定時器可用來設定插排工作時間，由微處理器(1)分析判定后進行電源通斷的控制。

在插排外部的液晶顯示器(4)，用來顯示溫度、功率、用電量，設有插孔工作指示燈17以及用戶所設定的自動斷電時間，通過可觸鍵盤，用戶能夠進行插孔開關復位和時間設定的操作。液晶顯示器(4)的界面如圖3所示，插排外形結構示意圖如圖4所示。

本實施例的控制流程原理參見圖2，首先，每組插孔的電流信號通過電流傳感器，進行A/D轉換并傳入微處理器后，最終轉換成功率P作為測定數(shù)值，參與循環(huán)判斷。若功率P大于程序設定值W ( W值由插入該插孔的用電器的額定功率決定)，則數(shù)據(jù)處理器對該插孔開關進行斷開操作，并在可觸顯示器上該插孔的位置顯示：超過額定功率。否則，判斷功率P是否大于設定值E 小于設定值R (設定值E為插孔不工作時的功率，通常為0；設定值R為用電器待機狀態(tài)時的最大功率)，則微處理器對該插孔開關進行斷開操作，并在可觸顯示器上該插孔的位置顯示：用電器處于待機狀態(tài)，開關已關閉。否則，工作繼續(xù)，由微處理器將各插孔功率疊加，計算總和L，并將L作為新的待測數(shù)據(jù)，進行循環(huán)判斷。若L大于設定值K (K為用戶使用的總電力系統(tǒng)所能承受的最大額定電壓)，則關閉最后連接的插孔及剩余未用的插孔。否則，插排繼續(xù)工作，并通過數(shù)據(jù)存儲器記錄當前的工作時間、功率。通過微處理器計算出當前已使用總電量，并顯示在可觸顯示器上。