一种欠费停电预警装置及使用方法、欠费预警提示的方法

摘要

本发明公开了一种欠费停电预警装置，包括信息转换器和预警提示开关。信息转换器安装在电能表一侧，并且与电能表电气连接，预警提示开关安装在用户侧的进户总开关的后端，并且预警提示开关的输出端与照明回路电气连接。其功能是在电能表余额不足的时候通过提示报警、断电报警的方式通知用户缴纳电费，并且具有停电时只停照明回路而不影响插座上的冰箱、空调、电脑等重要家用电气的运行。

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备领域，具体为一种欠费停电预警装置及使用方法、欠费预警提示的方法。

背景技术

进户电表在余额不足的情况下会出现断电提示用户余额不足需要交费。这种方法虽然能够起到提示作用，但是给用户带来不便。比如，家里的电脑突然断电会导致数据的丢失；冰箱内冷冻的食物断电后导致变质。为了解决此问题，申请号为201410786429.8的一种预付费电能表预警装置，通过安装信号发射端和信号接收端实现欠费的提示。但是信号发射端和信号接收端通过无线的方式通信，而在现在的楼房中，电能表安装在地下配电室，用户可能在十层以上的住处，因此具有局限性。因此需要发明一种结构简单且更加人性化的提示很有必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了一种结构简单、人性化提示的一种欠费停电预警装置。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：

一种欠费停电预警装置，其特征在于：包括信息转换器和预警提示开关。所述信息转换器包括信号控制器、从电源模块和载波通信模块，所述信号控制器的输出端和载波通信模块电气连接，所述信号控制器的输入端与电能表电气连接，所述载波通信模块与电能表出线端零火线电气连接，所述从电源模块的输入端和电能表出线端的零火线电气连接，从电源模块的输出端和信号控制器电气连接。所述预警提示开关包括壳体，以及安装在壳体内部的继电器、控制器、电源模块、载波通信模块、wifi通信模块和嵌设在壳体前部的红外感应器、微型摄像头、报警器、复位按钮、分闸按钮、合闸按钮，所述壳体的上部设有电源进线端子，壳体的下部设有电源出线端子，壳体的后部还设有导轨卡槽。所述继电器的线圈绕组和控制器电气连接，所述继电器常闭触点一端和电源进线端子电气连接，继电器的常闭触点的另一端和电源出线端子电气连接。所述电源模块的输入端和电源进线端子电气连接，电源模块的输出端和控制器电气连接，所述载波通信模块和电源进线端子电气连接，载波通信模块还和控制器电气连接。所述wifi通信模块、红外感应器、微型摄像头、报警器、复位按钮和控制器电气连接。所述分、合闸按钮分别和控制器电气连接。所述电源进线端子和进户总开关的出线端电气连接，电源出线端子和照明回路电气连接。

更好的，所述壳体内部还设有电流互感器，所述电流互感器套设在电源进线端子和继电器的常闭触点的连接线的火线上，所述电流互感器的输出端和控制器电气连接。

更好的，所述壳体内部还设有零序电流互感器，所述零序电流互感器的线圈内部套设有电源进线端子和继电器的常闭触点的连接线的零线和火线，所述零序电流互感器的输出端和控制器电气连接。

更好的，所述壳体前部表面还设有指示灯，所述指示灯与控制器电气连接，所述指示灯设有三个，分别用以指示欠费、过载、漏电保护导致的停电。

一种欠费停电预警装置的使用方法，其特征在于：

方法1、照明回路停送电的方法，

停电时，按下预警提示开关的分闸按钮，预警提示开关的控制器控制继电器的线圈绕组带电，继电器的常闭触点断开，照明回路停电；送电时，按下预警提示开关的合闸按钮，预警提示开关的控制器控制继电器的线圈绕组失电，继电器的常闭触点闭合，照明回路送电成功。

方法2，照明回路停电后检测故障及处理方法，

照明回路停电后，打开配电箱，查看预警提示开关的指示灯。如果过载指示灯亮起说明是过载跳闸，排除故障后按下合闸按钮恢复供电。如果漏电保护指示灯亮起说明有漏电现象存在，排除故障后按下合闸按钮恢复供电。如果欠费指示灯亮起说明电能表中的余额不足，此时按下复位按钮恢复供电，并交纳电费。

一种基于载波通信的欠费预警提示的方法，其特征在于：

应用一种欠费停电预警装置，其中信息转换器与电能表电气连接，预警提示开关与进户总开关的输出端电气连接，预警提示开关的输出端与室内照明回路电气连接；电能表在检测到余额不足时，信息转换器获取电能表的信息后经过载波通信模块对信号进行调制并通过连接电能表和进线总开关的零火线传递给预警提示装置，预警提示装置通过载波通信模块对载波信号进行解调处理来获取信息。

步骤1、预警提示开关的控制器电能表是否发出余额不足的信号，如果没有检测到则重复步骤1，如果检测到余额不足的信号则执行步骤2。

步骤2、预警提示开关的控制器启动红外检测模块和微型摄像头，检测室内的人是否经过配电箱，如果有人经过配电箱则启动报警装置，并继续执行步骤3，如果没有检测到人经过配电箱则不启动报警装置，并重复步骤2。

步骤3、预警提示开关的控制器启动预警计时器，给缴纳电费预留时间，超过预警计时器设定时间后，预警提示开关的控制器检测信息转换器是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则说明已经缴纳电费并执行步骤1，如果还有余额不足的报警存在则说明没有缴纳电费，此时执行步骤4。

步骤4、预警提示开关的控制器控制继电器的线圈绕组带电，继电器线圈绕组带电后常闭触点断开，室内照明回路停电，插座、空调回路正常供电。

步骤5、预警提示开关的控制器检测是否按下复位按钮。如果没有按下复位按钮则重复执行步骤5。如果按下复位按钮，控制器关闭继电器线圈绕组电源，照明回路恢复供电并执行步骤6。

步骤6、预警提示开关的控制器启动停电计时器，再次给缴纳电费预留时间，超过停电计时器设定时间后，预警提示开关的控制器检测信息转换器是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则说明已经缴纳电费并执行步骤1，如果还有余额不足的报警则说明没有缴纳电费，此时执行步骤7。

步骤7、预警提示开关的控制器控制继电器线圈绕组带电，继电器的常闭触点断开，照明回路失电，同时控制器闭锁复位按钮，按下复位按钮后无法在恢复供电，提示用户必须缴纳电费。

步骤8、预警提示开关的控制器检测信息转换器是否还存发送余额不足的报警信号。如果有报警信号则说明没有缴纳电费并重复步骤8，

如果没有报警信号则说明已经缴纳电费，预警提示开关的控制器则控制继电器线圈绕组断电，恢复照明回路供电，并执行步骤1。

一种基于物联网的欠费预警提示的方法，其特征在于：

应用预警提示开关，电能表和电力调度系统连接，所述电力调度系统设有互联网接口，所述预警提示开关通过wifi通信模块和互联网连接，预警提示开关的电源输入端子和进户总开关的出线端电气连接，预警提示开关的电源输出端子和照明回路电气连接。电能表检测到余额不足的情况，并将余额不足的信息传递给电力调度系统，电力调度系统通过互联网接口将余额不足的信息传递给预警提示开关。

步骤1、预警提示开关的控制器通过wifi通信模块获取电力调度系统发送的信息，并检测是否有余额不足的信息，如果没有重复步骤1，如果有则执行步骤2。

步骤2、预警提示开关的控制器启动红外检测模块和微型摄像头，检测室内的人是否经过配电箱，如果有人经过配电箱则启动报警装置，并继续执行步骤3，如果没有检测到人经过配电箱则不启动报警装置，并重复步骤2。

步骤3、预警提示开关的控制器启动预警计时器，给缴纳电费预留时间，超过预警计时器设定时间后，预警提示开关的控制器检测电力调度系统是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则执行步骤1，如果还在发送余额不足的报警信息则执行步骤4。

步骤4、控制器控制继电器线圈绕组带电，继电器线圈绕组带电后常闭触点断开，室内照明回路停电，插座、空调回路正常供电。

步骤5、预警提示开关的控制器检测是否按下复位按钮。如果没有按下复位按钮则重复执行步骤5。如果按下复位按钮，控制器关闭继电器线圈绕组电源，照明回路恢复供电并执行步骤6。

步骤6、预警提示开关的控制器启动停电计时器，再次给缴纳电费预留时间，超过停电计时器设定时间后，控制器检测电力调度系统是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则执行步骤1，如果还在发送余额不足的报警信息则执行步骤7。

步骤7、预警提示开关的控制器控制继电器线圈绕组带电，继电器的常闭触点断开，照明回路失电，同时控制器闭锁复位按钮，按下复位按钮后无法在恢复供电，提示用户必须缴纳电费。

步骤8、控制器检测电力调度系统是否还在发送余额不足的报警。如果有报警信号则说明没有缴纳电费并重复步骤8。如果没有报警信号则说明已经缴纳电费，预警提示开关的控制器则控制继电器线圈绕组断电，恢复照明回路供电，并执行步骤1。

更好的，所述步骤3中预警计时器的时间期限为两天，用以给用户通过网络或者到营业厅缴纳电费，以解除余额不足的报警信息。所述步骤6中停电计时器的时间期限为两天，用以给用户通过网络或者到营业厅缴纳电费，以解除余额不足的报警信息。

本发明的有益效果为：

1、具有智能提示用户余额不足的功能；

2、具有余额不足停电时不影响用户正常用电的有益效果，避免了停电对用户造成的损失；

3、结构简单、安装方便，具有便于改装的有益效果。

附图说明

图1是本发明一种实施例的应用示意图，

图2是本发明一种实施例的预警提示开关的电路结构，

图3是本发明一种实施例的外观示意图。

图中：

10、信息转换器，11、信号控制器，12、从电源模块，20、预警提示开关，21、继电器，22、控制器，23、电源模块，24、wifi通信模块，25、红外感应器，26、微型摄像头，27、报警器，28、复位按钮，291、分闸按钮，292、合闸按钮，3、载波通信模块，41、电源进线端子，42、电源出线端子，5、电流互感器，6、零序电流互感器，7、指示灯，91、电能表，92、进户总开关。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。

如图1所示，该发明为一种欠费停电预警装置，包括信息转换器10和预警提示开关20。信息转换器10安装在电能表91的后端，并且与连接电能表91和进户总开关92的导线电气连接。预警提示开关20安装在进户总开关92的输出端一侧，并且预警提示开关20的输出端和室内的供电回路电气连接。电能表91的余额不足的信息通过载波通信的方式传递给预警提示开关20。

如图1所示，信息转换器10包括信号控制器11、从电源模块12和载波通信模块3。信号控制器11的输入端和电能表的通信端子电气连接，用以实现与电能表91的通信。信号控制器11的输出端和载波通信模块3的信号输入端电气连接，用以实现信号的调制。载波通信模块3的信号输出端和连接电能表91和进户总开关92的零火线的导线电气连接，用以将调制好的信号加载到线路上。从电源模块12的输入端和电能表91的输出端的零火线电气连接，从电源模块12的输出端和信号控制器11电气连接，用以实现给信息转换器10的供电。

如图2和图3所示，预警提示开关20由壳体及壳体内部的元器件组成。为了便于安装以及达到规范美观的效果，预警提示开关20的壳体外形与空气开关的外形相同，并且同样设有导轨卡槽，用来卡接安装在导轨上。在壳体的内部设有继电器21、控制器22、电源模块23载波通信模块3、WiFi通信模块24。为了便于操作和查找故障，在壳体的前部还嵌设有红外感应器25、微型摄像头26、报警器27、复位按钮28、分闸按钮291、合闸按钮292。为了便于接线在壳体的上端设置了电源进线端子41，在壳体的下部设置了电源出线端子42。

更好的，为了便于使用者查找故障，在壳体的表面嵌设了指示灯7。为了便于安装和节约空间指示灯7采用发光二极管。为了指示不同的故障，指示灯7设有三个，分别用以指示欠费或余额不足导致的停电、过载导致的停电、漏电导致的停电。因此在照明回路停电后便可根据指示灯7确定导致停电的故障类型进而做出相应的处理方法。

如图1所示，电源模块23的输入端和电源进线端子41电气连接，电源模块23的输出端和控制器22电气连接。电源模块23用以将220V交流电源变换为控制器22可用的低压直流电源。载波通信模块3的高压端和电源进线端子41电气连接，载波通信模块3的低压端和控制器22电气连接。该电路通过载波通信模块3将供电线路上的载波信号转换为控制器22识别的数字信号。为了实现对室内照明回路的停送电的控制，继电器21的线圈绕组和控制器22电气连接，继电器的常闭触点的一端和电源进线端子41电气连接，继电器的常闭触点的另一端和电源输出端子42电气连接。控制器22通过控制继电器21实现对供电回路的控制。为了实现与互联网的连接，壳体内部设置了WiFi通信模块，WiFi通信模块24和控制器22电气连接。控制器22便可以通过WiFi通信模块24实现与互联网的连接。为了实现节能和人性化报警，红外感应器25、微型摄像头26和报警器27和控制器22电气连接，其中红外感应器25和微型摄像头26用以检测是否有人进过配电箱，在有余额不足的情况下如果有人经过则启动报警，如果没有人则不启动报警，这样不仅节约能源还不会因为直接停电对用户造成影响。报警器27可采用声光发生器也可以采用语音报警器，这些都是非常成熟的现有技术。为了便于手动操作，复位按钮28、分闸按钮291、合闸按钮292和控制器22电气连接。复位按钮28用以实现余额不足时停电预警后供电的恢复。分、合闸按钮291、292用以实现对继电器21的控制进而对供电回路进行控制。为了在停电预警的过程中不影响用户的用电，预警提示开关20的电源进线端子41和进户总开关92的输出端电气连接，预警提示开关20的输出端和室内的照明回路电气连接。在停电预警的时候，只有照明回路供电，普通插座、冰箱插座、空调插座不会停电，因此不会造成突然断电导致电脑数据的丢失、冰箱制冷失效、空调不运转等问题，更具有人性化。

更好的，为了检测过载，在壳体的内部设置了电流互感器5。电流互感器5套设在电源进线端子41和继电器21的常闭触点的连接线的火线上。电流互感器5的输出端和控制器22电气连接。因此在供电回路出线过载现象的时候，控制器22通过检测电流的大小进行判断是否越限，如果越限则控制继电器21的线圈绕组带电供电回路进行断电处理。

更好的，为了检测漏电流的存在，防止发生人触点的事故，在壳体的内部设置了零序电流互感器6。零序电流互感器6的线圈内部套设有电源进线端子41和继电器21的常闭触点的连接线的零线和火线。零序电流互感器6的输出端和控制器22电气连接。因此在出线漏电、接地故障的时候，控制器22会检测到零序电流互感器6的电流值越限，进而控制继电器21的线圈绕组带电对供电回路进行断电处理。

基于上述结构，一种欠费停电预警装置的使用方法包括以下方法：

方法1、照明回路停送电的方法，

停电时，按下预警提示开关20的分闸按钮291，预警提示开关20的控制器22控制继电器21的线圈绕组带电，继电器21的常闭触点断开，照明回路停电，

送电时，按下预警提示开关20的合闸按钮292，预警提示开关20的控制器22控制继电器21的线圈绕组失电，继电器21的常闭触点闭合，照明回路送电成功，

方法2，照明回路停电后检测故障及处理方法，

照明回路停电后，打开配电箱，查看预警提示开关20的指示灯7，

如果过载指示灯亮起说明是过载跳闸，排除故障后按下合闸按钮292恢复供电，

如果漏电保护指示灯亮起说明有漏电现象存在，排除故障后按下合闸按钮292恢复供电，

如果欠费指示灯亮起说明电能表中的余额不足，此时按下复位按钮28恢复供电，并交纳电费。

基于一种欠费停电预警装置，一种基于载波通信的欠费预警提示的方法包括以下步骤：

应用一种欠费停电预警装置，其中信息转换器10与电能表91电气连接，预警提示开关20与进户总开关92的输出端电气连接，预警提示开关20的输出端与室内照明回路电气连接；电能表在检测到余额不足时，信息转换器10获取电能表的信息后经过载波通信模块对信号进行调制并通过连接电能表和进线总开关的零火线传递给预警提示装置20，预警提示装置20通过载波通信模块对载波信号进行解调处理来获取信息。

步骤1、预警提示开关20的控制器22电能表是否发出余额不足的信号，如果没有检测到则重复步骤1，如果检测到余额不足的信号则执行步骤2。

步骤2、预警提示开关20的控制器22启动红外检测模块25和微型摄像头26，检测室内的人是否经过配电箱，如果有人经过配电箱则启动报警装置27，并继续执行步骤3，如果没有检测到人经过配电箱则不启动报警装置27，并重复步骤2。

步骤3、预警提示开关20的控制器22启动预警计时器，给缴纳电费预留时间，超过预警计时器设定时间后，预警提示开关20的控制器22检测信息转换器10是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则说明已经缴纳电费并执行步骤1，如果还有余额不足的报警存在则说明没有缴纳电费，此时执行步骤4。

更好的，预警计时器的时间期限为两天，用以给用户通过网络或者到营业厅缴纳电费，以解除余额不足的报警信息。

步骤4、预警提示开关20的控制器22控制继电器21的线圈绕组带电，继电器21线圈绕组带电后常闭触点断开，室内照明回路停电，插座、空调回路正常供电。

步骤5、预警提示开关20的控制器22检测是否按下复位按钮28，

如果没有按下复位按钮28则重复执行步骤5，

如果按下复位按钮28，控制器22关闭继电器21线圈绕组电源，照明回路恢复供电并执行步骤6。

步骤6、预警提示开关20的控制器22启动停电计时器，再次给缴纳电费预留时间，超过停电计时器设定时间后，预警提示开关20的控制器22检测信息转换器10是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则说明已经缴纳电费并执行步骤1，如果还有余额不足的报警则说明没有缴纳电费，此时执行步骤7，

更好的，停电计时器的时间期限为两天，用以给用户通过网络或者到营业厅缴纳电费，以解除余额不足的报警信息。

步骤7、预警提示开关20的控制器22控制继电器21线圈绕组带电，继电器21的常闭触点断开，照明回路失电，同时控制器22闭锁复位按钮28，按下复位按钮28后无法在恢复供电，提示用户必须缴纳电费。

步骤8、预警提示开关20的控制器22检测信息转换器10是否还存发送余额不足的报警信号，

如果有报警信号则说明没有缴纳电费并重复步骤8，

如果没有报警信号则说明已经缴纳电费，预警提示开关20的控制器22则控制继电器21线圈绕组断电，恢复照明回路供电，并执行步骤1。

基于一种预警提示开关20，一种基于物联网的欠费预警提示的方法，包括以下步骤：

应用预警提示开关20，电能表和电力调度系统连接，所述电力调度系统设有互联网接口，所述预警提示开关通过wifi通信模块24和互联网连接，预警提示开关20的电源输入端子41和进户总开关的出线端电气连接，预警提示开关20的电源输出端子42和照明回路电气连接。

电能表检测到余额不足的情况，并将余额不足的信息传递给电力调度系统，电力调度系统通过互联网接口将余额不足的信息传递给预警提示开关22。

步骤1、预警提示开关20的控制器22通过wifi通信模块获取电力调度系统发送的信息，并检测是否有余额不足的信息，如果没有重复步骤1，如果有则执行步骤2。

步骤2、预警提示开关20的控制器22启动红外检测模块25和微型摄像头26，检测室内的人是否经过配电箱，如果有人经过配电箱则启动报警装置27，并继续执行步骤3，如果没有检测到人经过配电箱则不启动报警装置27，并重复步骤2。

步骤3、预警提示开关20的控制器22启动预警计时器，给缴纳电费预留时间，超过预警计时器设定时间后，预警提示开关20的控制器22检测电力调度系统是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则执行步骤1，如果还在发送余额不足的报警信息则执行步骤4。

步骤4、控制器22控制继电器21线圈绕组带电，继电器21线圈绕组带电后常闭触点断开，室内照明回路停电，插座、空调回路正常供电。

步骤5、预警提示开关20的控制器22检测是否按下复位按钮28，

如果没有按下复位按钮28则重复执行步骤5，

如果按下复位按钮28，控制器22关闭继电器21线圈绕组电源，照明回路恢复供电并执行步骤6。

步骤6、预警提示开关20的控制器22启动停电计时器，再次给缴纳电费预留时间，超过停电计时器设定时间后，控制器22检测电力调度系统是否还在发送余额不足的报警，如果没有发送则执行步骤1，如果还在发送余额不足的报警信息则执行步骤7。

步骤7、预警提示开关20的控制器22控制继电器21线圈绕组带电，继电器21的常闭触点断开，照明回路失电，同时控制器22闭锁复位按钮28，按下复位按钮28后无法在恢复供电，提示用户必须缴纳电费。

步骤8、控制器22检测电力调度系统是否还在发送余额不足的报警，

如果有报警信号则说明没有缴纳电费并重复步骤8，

如果没有报警信号则说明已经缴纳电费，预警提示开关20的控制器22则控制继电器21线圈绕组断电，恢复照明回路供电，并执行步骤1。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。