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本实用新型提供一种基于RFID的实验室工位电源控制系统及教学实验室，均包括控制单元、用于控制实验室工位的市电供电线路的导通与断路的继电器、用于刷卡控制所述继电器的线圈通电的射频卡，还包括存储模块、按键、射频读卡器和计时器；控制单元包括第一控制器、以及用于驱动继电器的继电器驱动电路；第一控制器通过继电器驱动电路驱动继电器，继电器的一常开触点串联在所述的市电供电线路中。该实用新型用于提高实验室工位管理工作效率，提高实验室用电安全。另外该实用新型还设有电压互感器、电流互感器、电能专用计量芯片和电能显示屏，能够采集并显示实验室工位的电能信息，有助于工位使用者的用电安全。

技术领域

[0001]本实用新型涉及实验室领域，具体涉及一种基于RFID的实验室工位电源控制系统及教学实验室。

背景技术

[0002]随着高校教育的不断发展，各高校对学生的创新能力、实践能力与动手能力都极为重视，此时实验室便成了学生提升动手创新能力的一个重要场所，怎样让实验室有效安全智能化的管理成了一个极为重要的问题。

[0003]传统的实验室往往通过人工推拉电闸为实验室送电与断电。然而人工推拉电闸容易因频繁操作引起电闸的机械磨损，致使电闸故障，影响实验室的正常送电断电。且学校实验室往往较多，人工推拉电闸不仅存在一定的安全隐患，还增加了管理者的劳动强度，效率相对较低。另外，现有实验室往往无法获知工位用电电能信息，工位用电安全性相对低。

[0004]为此，本实用新型提供一种基于RFID的实验室工位电源控制系统及教学实验室，用于解决上述问题。

实用新型内容

[0005]针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种基于RFID的实验室工位电源控制系统及教学实验室，用于解决上述技术问题。

[0006]第一方面，本实用新型提供一种基于RFID的实验室工位电源控制系统，该实验室工位电源控制系统包括控制单元、用于控制实验室工位的市电供电线路的导通与断路的继电器、用于刷卡控制所述继电器的线圈通电的射频卡，还包括存储模块、用于开启RFID读卡模式的按键、用于与所述射频卡配合使用的射频读卡器、以及用于计时的计时器；

[0007]所述的控制单元包括第一控制器、以及用于驱动所述继电器的继电器驱动电路；其中：

[0008]第一控制器分别连接所述的按键、计时器、存储模块和射频读卡器；

[0009]第一控制器通过继电器驱动电路驱动所述的继电器，继电器的一常开触点串联在所述的市电供电线路中。

[0010]进一步地，所述的继电器驱动电路包括第三三极管Q3、第三电阻R3、光耦合器U10、第四电阻R4和第四二极管D4，其中：

[0011]第三电阻R3的第一端连有控制信号输入线用于输入继电器控制信号的控制信号输入线；

[0012]第三电阻R3的第二端，与光耦合器U10的输入端的阳极相连；

[0013]光耦合器U10的输入端的阴极接地；

[0014]光耦合器U10的输出端的发射极E，与第三三极管Q3的基极相连；

[0015]光耦合器U10的输出端的集电极，与第四电阻R4的第一端相连；

[0016]第四电阻R4的第二端、第四二极管D4的阴极、以及所述继电器的线圈的第一端，均与VCC电源相连；

[0017]第四二极管D4的阳极以及所述继电器的线圈的第二端，均与第三三极管Q3的集电极相连；

[0018]第三三极管Q3的发射极接地。

[0019]进一步地，所述的基于RFID的实验室工位电源控制系统还包括显示屏，所述的控制单元还包括用于驱动所述显示屏的显示屏驱动电路，其中：第一控制器通过显示屏驱动电路连接所述的显示屏。

[0020]进一步地，所述的控制单元(100)还包括用于接入外界计算机的RS232-USB接口转换器，其中：所述外界计算机通过所述的RS232-USB接口转换器连接所述的第一控制器(101)。

[0021]进一步地，该实验室工位电源控制系统包括用于提示射频卡刷卡成功及失败的蜂鸣器和LED指示灯，所述的蜂鸣器和LED指示灯均连接在第一控制器上。

[0022]进一步地，所述的控制单元还包括时钟电路，该时钟电路与所述的第一控制器相连。

[0023]进一步地，所述的显示屏、按键和射频读卡器均设置在所述的实验室工位上。

[0024]进一步地，该基于RFID的实验室工位电源控制系统还包括电能专用计量芯片、第二控制器、用于安装在所述市电供电线路上用于检测供电电压的电压互感器、用于安装在所述市电供电线路上用于检测供电电流的电流互感器、以及设置在实验室工位上用于显示电能检测信息的电能显示屏，其中：电压互感器、电流互感器分别与电能专用计量芯片的输入端相连；电能专用计量芯片的输出端与第二控制器相连；第二控制器与电能显示屏相连。

[0025]第二方面，本实用新型提供一种教学实验室，包括一组实验室工位，每个实验室工位上均配设有如上所述的基于RFID的实验室工位电源控制系统。

[0026]本实用新型的有益效果在于：

[0027](1)本实用新型采用射频卡与射频读卡器为实验室工位送电，射频卡与射频读卡器的配合使用无需机械接触即可工作，这在一定程度上避免了因机械磨损而导致的故障。

[0028](2)本实用新型设有计时器，在刷卡成功后，第一控制器控制计时器开始计时，并在计时器计时达到预先设定的时间长度阈值时，自动控制实验室工位断电，无需人工手动断电，这在一定程度上降低了实验室管理者的劳动强度，提高了实验室管理者的工作效率；另外自动控制实验室工位断电还可避免遗漏断电，一定程度上有助于实现节约用电，并有助于提高用电安全性。

[0029](3)本实用新型避免了人工推拉电闸为实验室送电与断电，一定程度上有助于提高为实验室送电与断电的安全性。

[0030](4)本实用新型采用射频卡与射频读卡器，读卡器用于读一类卡，对其他种类的卡读卡会失败，另外卡和卡器均不可复制，并且防水、防磁、防干扰，学生持一卡便可直接为实验室工位通电，使用安全可靠。

[0031](5)本实用新型设有电压互感器、电流互感器、电能专用计量芯片和电能显示屏，能够采集并显示实验室工位的电能信息，一定程度上有助于工位使用者的用电安全，进而提高实验室的用电安全性。

[0032]此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。