本發(fā)明涉及配電箱領(lǐng)域，具體而言，涉及具有消防功能的配電箱。

背景技術(shù)：

配電箱能夠合理的分配電能，方便對電路的開合操作。有較高的安全防護等級，同時能直觀的顯示電路的導(dǎo)通狀態(tài)。

配電箱是按電氣接線要求將開關(guān)設(shè)備、測量儀表、保護電器和輔助設(shè)備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構(gòu)成低壓配電箱。正常運行時可借助手動或自動開關(guān)接通或分斷電路。故障或不正常運行時借助保護電器切斷電路或報警。借測量儀表可顯示運行中的各種參數(shù)，還可對某些電氣參數(shù)進行調(diào)整，對偏離正常工作狀態(tài)進行提示或發(fā)出信號。

實際工作中，由于受到自然因素的影響，如用戶超容用電、電力線路老化、線路設(shè)置不合理的影響，民用和工用的配電箱經(jīng)常出現(xiàn)安全隱患，進而發(fā)生火災(zāi)事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供具有消防功能的配電箱，以降低工作和生活中由配電箱所引起的安全隱患。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了具有消防功能的配電箱，包括：

外殼、位于外殼內(nèi)部的配電線路、接入配電線路的互感器、與互感器電連接的PLC控制器，和與PLC控制器電連接的報警器；

互感器，用于檢測配電線路的電流值/電壓值；

PLC控制器，用于比較檢測得到的電流值/電壓值是否超過預(yù)設(shè)的第一閾值，并當超過時生成報警信號；

報警器，用于在接收到報警信號后工作。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，還包括設(shè)置在外殼內(nèi)部溫度傳感器和煙感器；

溫度傳感器和煙感器均與報警器電連接；

溫度傳感器，用于檢測外殼內(nèi)部的溫度值；

煙感器，用于檢測外殼內(nèi)部的煙霧濃度值；

PLC控制器，還用于比較檢測得到的溫度值是否超過預(yù)設(shè)的第一閾值，并當超過時生成報警信號，以及，比較檢測得到的煙霧濃度值是否超過預(yù)設(shè)的第一閾值，并當超過時生成報警信號。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，還包括與PLC控制器電連接的觸摸顯示屏，用于顯示PLC控制器所接收到的溫度值、煙霧濃度值和電流值/電壓值。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，還包括漏電開關(guān)，漏電開關(guān)包括采集器和接入配電線路中的關(guān)斷器，采集器分別與PLC控制器和關(guān)斷器電連接；

采集器，用于檢測配電線路是否產(chǎn)生漏電電流，并當檢測到漏電電流時，生成關(guān)斷信號，并將關(guān)斷信號向PLC控制器發(fā)送；

關(guān)斷器，用于接收到關(guān)斷信號后工作。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，還包括設(shè)置在外殼內(nèi)部的滅火裝置和滅火開關(guān)，PLC控制器和滅火裝置電連接；

PLC控制器，還用于比較檢測得到的電流值/電壓值是否超過預(yù)設(shè)的第二閾值，并當超過時生成滅火信號，以及，比較檢測得到的溫度值是否超過預(yù)設(shè)的第二閾值，并當超過時生成滅火信號，以及，比較檢測得到的煙霧濃度值是否超過預(yù)設(shè)的第二閾值，并當超過時生成滅火信號；

滅火裝置，用于在接收到滅火信號時，工作。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，還包括溫感開關(guān)、主電源和電池，主電源與PLC控制器電連接，電池與滅火裝置電連接；

溫感開關(guān)位于外殼內(nèi)部，且當檢測到的環(huán)境溫度超過預(yù)定閾值時，驅(qū)動滅火裝置工作；

PLC控制器上電后，向滅火裝置供電；

PLC控制器斷電后，電池向滅火裝置供電。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，外殼包括一側(cè)開口的中空箱體和蓋合在箱體的開口側(cè)的箱蓋；

箱蓋的外表面設(shè)置有把手，以及箱蓋的邊沿設(shè)置有活頁連接件，箱蓋和箱體通過活頁連接件活動連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，觸摸顯示屏嵌設(shè)在箱蓋的表面。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，箱蓋和箱體均為冷軋板，且箱蓋和箱體的厚度均為1.5cm。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式，其中，箱蓋和箱體的表面均涂抹有防火涂料。

本發(fā)明實施例提供的具有消防功能的配電箱，采用自動監(jiān)控的方式，與現(xiàn)有技術(shù)中的配電箱只能夠完成基礎(chǔ)的電能分配工作，當配電箱中線路的負載過大，或者是線路老化之后，會直接引起火災(zāi)的發(fā)生相比，其通過在原有的配電箱的基礎(chǔ)上，在配電箱的外殼內(nèi)部設(shè)置了與配電線路配合的互感器(包括電流互感器和電壓互感器)、PLC控制器和報警器，其中，互感器、PLC控制器和報警器順序連接。工作時，首選由互感器檢測配電線路中的電流值/電壓值，并將檢測到的數(shù)值傳輸給PLC控制器，PLC控制器通過其內(nèi)部的比較器來判斷接收到的電流值/電壓值是否符合超過了合理的閾值，如果超過，則生成報警信號，進而驅(qū)動報警器工作。此種設(shè)置方式保證了配電箱能夠?qū)ψ陨淼陌踩[患進行預(yù)警，以及及時的告知用戶當前的警情，降低了安全隱患。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實施例所提供的具有消防功能的配電箱的基本原理框圖；

圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的具有消防功能的配電箱的優(yōu)化實例框圖；

圖3示出了本發(fā)明實施例所提供的具有消防功能的配電箱的打開狀態(tài)視圖。

301，箱蓋；302，觸摸顯示屏；303，箱體；304，把手。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

配電箱是一個集成了用于電能分配的電氣元件的柜體，其主要的作用有兩個，一是對用電設(shè)備進行配電和控制，二是在電路出現(xiàn)過載、短路和漏電時，提供斷電保護。

配電箱能夠?qū)ν獠侩娐愤M行保護，屬于供電系統(tǒng)中重要的組成部分，正是由于配電箱的重要性，其工作是否正常是保證供電系統(tǒng)正常工作的主要因素。相關(guān)技術(shù)中的配電箱，通常是對外部線路進行檢測， 但忽略了對配電箱本身的檢測。隨著生產(chǎn)生活中，用電量的增加，配電箱內(nèi)部的走線也日趨復(fù)雜，而且老化現(xiàn)象嚴重，這導(dǎo)致進行電路分配的配電箱容易發(fā)生損壞(如配電線路老化，導(dǎo)線裸露)，進而引發(fā)火災(zāi)，最終導(dǎo)致整個供電系統(tǒng)癱瘓。針對該種情況，為了提高配電箱的安全性，本申請?zhí)峁┝司哂邢拦δ艿呐潆娤洌鐖D1所示，包括：

外殼、位于外殼內(nèi)部的配電線路、接入配電線路的互感器101、與互感器101電連接的PLC控制器102，和與PLC控制器102電連接的報警器103；

互感器101，用于檢測配電線路的電流值/電壓值；

PLC控制器102，用于比較檢測得到的電流值/電壓值是否超過預(yù)設(shè)的第一閾值，并當超過時生成報警信號；

報警器103，用于在接收到報警信號后工作。

其中，配點線路是相關(guān)技術(shù)中的配電箱內(nèi)已經(jīng)存在的，是負責對外部電路進行電能分配和保護的電路，此處不做過多說明?；ジ衅?01有兩種具體的存在形式，分別是電流互感器和電壓互感器，電流互感器需要接入到配電線路中才能工作，而電壓互感器則不需要對原有的配電線路進行改造。因此，在使用的時候，如果是生產(chǎn)廠家生產(chǎn)新的配電箱的話，則優(yōu)選使用電流互感器，電流互感器所檢測得到的電流值相對準確；如果是在已有的配電箱基礎(chǔ)上進行改造的話，則優(yōu)選使用電壓互感器，使用電壓互感器不需要對原有線路進行過度的改造，易于使用。

優(yōu)選的，在實際工作中，可以同時使用電流互感器和電壓互感器對配電線路進行檢測，以保證檢測的全面性。當然，還可以是在配電線路的不同位置上分別設(shè)置多個電流互感器或者電壓互感器。

PLC控制器是執(zhí)行判斷功能的主要器件，其有兩種實現(xiàn)方式。

第一種是采用編程的方式，在PLC芯片中寫入預(yù)設(shè)的比較程序，則PLC控制器在接收到電流值或電壓值之后，便會運行該比較程序來判斷接收到的電流值或電壓值是否符合預(yù)設(shè)的要求，并且當不符合的時候(超過預(yù)定限值的時候)生成報警信號。

第二種是采用PLC電控+基本物理元件的方式，將比較器、信號生成器進行合理的連接，具體如將比較器的兩個輸入端分別與信號生成器和互感器的輸出端進行連接，將比較器的輸出端與報警器進行連接，比較器能夠比較標準信號(由信號生成器生成)和檢測信號(由互感器檢測配電線路后生成的電流值信號/電壓值信號)的幅值高低，并且當檢測信號的幅值過高時，由比較器的輸出端輸出高電平的觸發(fā)信號(報警信號)，進而驅(qū)動報警器工作。

以上兩種形式的PLC控制器均可以使用，第一種形式的自由度更高，用戶可以根據(jù)需求，向PLC芯片中寫入指令來修改閾值的高低，而第二種則需要改變電路中的具體元器件。

報警器可以如蜂鳴器，是一發(fā)聲報警原件，也可以是燈光報警器等通過發(fā)光進行報警的器件。

以上的方案中，通過設(shè)置互感器對配電線路進行檢測，以及使用PLC控制器和報警器進行聯(lián)動報警，使得用戶可以及時的知曉配電箱處于不安全的狀態(tài)，進而，用戶可以對配電箱進行安全檢查等操作，以避免事故的發(fā)生。

在此基礎(chǔ)上，為了更加全面的檢測配電箱的狀態(tài)，本申請所提供的方案中還設(shè)置了溫度傳感器和煙感器來進行預(yù)警。具體的，

溫度傳感器和煙感器均與報警器電連接；

溫度傳感器，用于檢測外殼內(nèi)部的溫度值；

煙感器，用于檢測外殼內(nèi)部的煙霧濃度值；

PLC控制器，還用于比較檢測得到的溫度值是否超過預(yù)設(shè)的第一閾值，并當超過時生成報警信號，以及，比較檢測得到的煙霧濃度值是否超過預(yù)設(shè)的第一閾值，并當超過時生成報警信號。

與互感器相類似的，溫度傳感器和煙感器也是檢測配電箱狀態(tài)的儀器。其中，溫度傳感器有兩種設(shè)置方式，第一種方式是設(shè)置在外殼內(nèi)部的空曠空間中(周圍沒有發(fā)生原件)，此種方式的目的是測量配電箱中的一般溫度、平均溫度；另一種方式是設(shè)置在主要電路的周圍，用以檢測主要電路的溫度。這兩種方式，前者可以采取設(shè)置多個傳感器的方式，來全面的對配電箱內(nèi)部的狀態(tài)進行檢測；后者則是有針對性的對重要位置進行溫度監(jiān)測。

除了生成報警信號來驅(qū)動報警器工作外，為了更加直觀和準確的顯示配電箱內(nèi)部的情況，還可以是設(shè)置與PLC控制器電連接的觸摸顯示屏，來由觸摸顯示屏將PLC控制器接收到的環(huán)境數(shù)值(溫度值、煙霧濃度值、電流值和電壓值)進行顯示，以使用戶能夠更加直觀的了解到具體情況。具體的，觸摸顯示屏優(yōu)選設(shè)置在外殼的外表面(如可以嵌設(shè)在外殼上)，用戶不需要打開外殼便可以直接了解到環(huán)境數(shù)值。

如前文中的描述，PLC控制器有兩種實現(xiàn)形式，當其采用PLC編程的方式來實現(xiàn)的時候，為了便于用戶及時的對閾值數(shù)值進行調(diào)整，用戶可以在觸摸顯示屏內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的程序，進而，用戶可以通過向觸摸顯示屏輸入閾值數(shù)值，觸摸顯示屏再將該閾值數(shù)值傳送給PLC 控制器，最后PLC控制器對其內(nèi)部的第一閾值進行修改，以調(diào)整其生成報警信號的條件。

上述方案說明了配電箱采用預(yù)警的方式(使用報警器進行報警)來告知用戶配電箱處于危險狀態(tài)，但這種預(yù)警的方式比較被動，如果用戶不在報警器附近，則難以知曉配電箱當前的狀態(tài)。進而，如果用戶沒有在預(yù)警后采取相應(yīng)的措施，則可能會導(dǎo)致配電箱起火，進而導(dǎo)致供電系統(tǒng)的癱瘓，為了避免這種情況的發(fā)生，本申請所提供的方案中，除了采用預(yù)警的工作方式還設(shè)計了自動保護的系統(tǒng)。

該自動保護的系統(tǒng)分為兩個部分，第一部分是具有自動關(guān)斷功能的結(jié)構(gòu)。具體的，本申請所提供的具有消防功能的配電箱，還包括漏電開關(guān)，漏電開關(guān)包括采集器和接入配電線路中的關(guān)斷器，采集器分別與PLC控制器和關(guān)斷器電連接；采集器，用于檢測配電線路是否產(chǎn)生漏電電流，并當檢測到漏電電流時，生成關(guān)斷信號，并將關(guān)斷信號向PLC控制器發(fā)送；關(guān)斷器，用于接收到關(guān)斷信號后工作。

其中，關(guān)斷器工作指的是將配電線路斷路，使配電線路停止工作，以保證配電箱的安全。

采集器將關(guān)斷信號向PLC控制器發(fā)送的目的是，由PLC控制器記錄該關(guān)斷信號，并將關(guān)斷信號發(fā)送給觸摸顯示屏進行顯示。

第二部分是具有自動滅火功能的系統(tǒng)。具體的，本申請所提供的具有消防功能的配電箱，還包括設(shè)置在外殼內(nèi)部的滅火裝置和滅火開關(guān)，PLC控制器和滅火裝置電連接；

PLC控制器，還用于比較檢測得到的電流值/電壓值是否超過預(yù)設(shè)的第二閾值，并當超過時生成滅火信號，以及，比較檢測得到的溫度值是否超過預(yù)設(shè)的第二閾值，并當超過時生成滅火信號，以及，比 較檢測得到的煙霧濃度值是否超過預(yù)設(shè)的第二閾值，并當超過時生成滅火信號；滅火裝置，用于在接收到滅火信號時，工作。

實際使用中，如果發(fā)生了漏電引起點火的情況，則配電箱內(nèi)部的溫度會持續(xù)增加，煙霧濃度也會持續(xù)增加，因此，一般情況下，第一閾值的數(shù)值小于第二閾值的數(shù)值。也就是在PLC控制器接收到的環(huán)境信號(溫度值、煙霧濃度值、電流值和電壓值中的任一個或多個)超過第一閾值時，由報警器進行預(yù)警；當接收到的環(huán)境信號超過第二閾值時，由滅火裝置進行自動滅火。

可見，滅火裝置是保證配電箱不發(fā)生火災(zāi)的最后一個保障。為了滅火裝置能夠正常工作，應(yīng)當使用復(fù)合的供電方式來驅(qū)動滅火裝置。本方案中，電源分為兩個部分，分別是主電源和電池，主電源與PLC控制器電連接，電池與滅火裝置電連接；PLC控制器上電后，向滅火裝置供電；PLC控制器斷電后，電池向滅火裝置供電。具體的，在一般情況下，由于滅火裝置是受PLC控制器所驅(qū)動的，因此，滅火裝置的驅(qū)動電路也是由PLC控制器所供電的，而PLC控制器的電能來源則是主電源。但某些情況下(PLC控制器斷電時)，PLC控制器就無法正常的向滅火裝置的驅(qū)動電路供電了，此時，則應(yīng)當使用電池向滅火裝置供電。

同時，由于PLC控制器斷電，此時則應(yīng)當使用獨立的溫感開關(guān)來控制滅火裝置的工作狀態(tài)。即溫感開關(guān)位于外殼內(nèi)部，且當檢測到的環(huán)境溫度超過預(yù)定閾值時，驅(qū)動滅火裝置工作。該種情況下，PLC控制器是不需要再接受溫感開關(guān)輸出的工作信號的。為滅火裝置進行供電的通常是可充電電池。

為了便于遠程控制與管理，還可以在PLC控制器設(shè)置RS-485接口和以太網(wǎng)接口，進而使PLC控制器可以將接收到的數(shù)據(jù)傳送給遠端的用戶，以實現(xiàn)遠程報警。

如圖2所示，下面對實際使用的配電箱進行說明。圖2中的智能控制器(PLC控制器)是執(zhí)行主要計算功能的單位，其由主電源進行供電，并且接收煙感器所生成的反饋信號、溫度傳感器所生成的反饋信號和互感器所生成的信號(回路數(shù)據(jù)參數(shù)，如電流值和電壓值)，同時在計算(比較)后，決定是否驅(qū)動蜂鳴器(報警器)工作，并決定會否驅(qū)動滅火裝置工作，以及決定是否有漏電保護裝置工作。除了由只能控制器進行保護動作，該方案中還提供了由電池-溫感開關(guān)-滅火裝置所組成的獨立的保護系統(tǒng)，該保護系統(tǒng)獨立于只能控制器，可以在智能控制器斷電，或無法正常工作的時候?qū)ε潆娤溥M行保護。

進而，依據(jù)上述電路，本申請所提供的具有消防功能的配電箱能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：

1，通過電流互感器、溫感器、煙感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，并通過PLC控制器把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到觸摸屏幕上，以使用戶能夠直觀的看到具體數(shù)值。

2，通過觸摸屏進行對PLC控制器中的參數(shù)(用于依據(jù)反饋信號和回路數(shù)據(jù)參數(shù)判斷蜂鳴器是否工作的閾值參數(shù))進行設(shè)置，并通過PLC將設(shè)置參數(shù)和實際參數(shù)進行比較，當實際參數(shù)超過報警參數(shù)時，PLC輸出信號，使蜂鳴器動作，同時把發(fā)出預(yù)警信號的原因反饋到顯示屏，達到預(yù)警功能。

3，漏電開關(guān)能檢測回路中是否有電弧打火現(xiàn)象，當發(fā)生漏電時，將實現(xiàn)自動跳閘，以使配電箱中的配電線路斷路，并把跳閘信號反饋 到PLC，由PLC觸發(fā)蜂鳴器并把故障信號反饋到觸摸屏，保證用電安全。

4，消防功能的實現(xiàn)分為PLC控制器處于上電和斷電的兩種情況(箱內(nèi)包含滅火裝置)：

上電情況下，當環(huán)境溫度、煙霧或箱內(nèi)溫度、煙霧達到或超過設(shè)定滅火溫度、煙感值時，PLC輸出驅(qū)動電流到滅火裝置，使其動作，噴射出滅火試劑，達到滅火功能。

斷電情況下，當環(huán)境溫度達到溫感開關(guān)的物理設(shè)定值時，溫感開關(guān)閉合，由電池輸送電流給滅火裝置，使其動作，實現(xiàn)滅火功能。

如圖3所示，下面對本申請所提供的具有消防功能的配電箱的外殼進行說明。該外殼包括一側(cè)開口的中空箱體303和蓋合在箱體303的開口側(cè)的箱蓋301；箱蓋301的外表面設(shè)置有把手304，以及箱蓋301的邊沿設(shè)置有活頁連接件，箱蓋301和箱體303通過活頁連接件活動連接。為了便于用戶向PLC控制器下達指令(修改閾值)，觸摸顯示屏302嵌設(shè)在箱蓋301的表面。

為了提高整體的防火性能，箱蓋301和箱體303均為冷軋板，且箱蓋301和箱體303的厚度均為1.5cm。并且，箱蓋301和箱體303的表面均涂抹有防火涂料。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。