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怎么知道家里停电多久了?

2020-04-28 Bill Schweber 阅读:
怎么知道家里停电多久了?
最近,我家的房子由于一棵树被暴风雨刮倒而失去了电力。因为我们当时在场,听到了大树撞击街道发出的巨响,所以很明显地意识到了断电。当然,多年来,我们有多次回家遇到家里已经断电的情况,那时房间里漆黑一片,我们就想知道“家里停电到底多久了?”

最近,我家的房子由于一棵树被暴风雨刮倒而失去了电力。因为我们当时在场,听到了大树撞击街道发出的巨响,所以很明显地意识到了断电。当然,多年来,我们有多次回家遇到家里已经断电的情况,那时房间里漆黑一片,我们就想知道“家里停电到底多久了?”kpJednc

我想了一下这个简单的问题,以及可以使用哪种技术来解决它。在我家的情况中,我们不会遇到因为电源故障而导致任何东西(例如鱼缸里有一条鱼)“死亡”的情况,因此主要要考虑的问题是处理冰箱和冰柜中食物的安全性和状态,以及冬季管道的结冰和破裂——美国卫生与公共服务部有一些详细的食品安全指南。远程通知停电可能会很好,但由于我很少出门超过24小时,因此这实际上并不是我的最高要求。kpJednc

为了解决这个问题,我开始寻找现成的设备来监视电源状况。有些高级设备不仅可以监视AC线路的全部故障,还能监视带时间戳的电能不足和峰值,但是也非常贵。这超出了我的需求,尤其是价格在500到1000美元之间。其他设备则较为合适,例如iSocket 3G智能插座(图1),在电源发生故障时,它能够通过蜂窝链路(顾名思义是3G)向用户发送通知,并且还具有温度报警功能(这项功能还不错)。不过,这个设备售价在200美元左右,我还是犹豫不决。kpJednc

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图1:iSocket 3G是我最初考虑的设备之一,但它却超出了我的实际需求。图片来源:iSocket Systems LtdkpJednc

另一个设备名叫PumpAlarm——这个名字起得有点限定性,容易引起误导——由于它最多可以向多达三个号码发送文本消息,因此看起来也很有意思。这个网站对基本的电力线和温度监控提供了一个非常明确而有力的案例,为用户指出了许多他们可能没有意识到自己需要它的原因。它还可以接受外部传感器,例如浮球水位开关。它不仅可以在电力恢复时通知用户,而且其发送初始警报的延迟时间可以在1到999秒之间调整,这样就可以避免造成麻烦。但是,这个设备也要200美元以上的价钱,而且还要交49美元的年费,所以我不想去买。kpJednc

奇怪的是,这个网站上给出了产品尺寸(高6.7in,宽4.9in,深1.9in),但是却没有给出产品图片。但是,他们确实给出了一张方便的图表(图2),说明了一个对EDN读者来说显而易见,但是对不太懂技术的客户来说却可能不清楚的问题,那就是:与蜂窝网络相比,为什么Wi-Fi连接不是通报电源故障的好主意。kpJednc

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图2:PumpAlarm看起来很吸引人,但是成本和年费都超出了我的预算。图片来源:PumpAlarm.comkpJednc

当然,还有许多其他产品涵盖多种功能和价格范围,但我决定稍作休息,而不是陷入近乎无休止的浏览和Google搜索的“黑洞”。取而代之的是,我考虑采用MCU搭建一个小型设备来完成我想做的事情,但是当我仔细考虑项目需求时,情况就变得非常复杂了。我需要一种方法来安全地检测AC线路;需要一个AC/DC电源,以及无缝的电池或超级电容备份;需要一个显示屏告诉我是什么时候断的电——最好是有滚动功能,以显示各种消息;需要一种方法,在初始化时输入当前时间;以及其他各种电路,并与软件以及外壳联系在一起。kpJednc

显然,这个解决方案比问题本身还要麻烦,因此我回过头来问自己:“在这个问题上我真正需要的是什么?”答案还是很基本:“停电多久了?”因此,我选择了一种由两部分组成的、非常低成本的解决方案:老式的AC供电、电机驱动的带指针的电动时钟(10美元)和放在冰柜中的冰块(图3)。kpJednc

利用前者并通过一些基本的时钟数学,就可以毫不含糊地计算出长达12个小时的停电时间,而如果再加上一点聪明的想法,就可以把范围扩大到24个小时。后者则可以显示冰柜的状态。嘿,它的成本非常低,具有简单的“初始化”功能,并且完全没有麻烦,因此值得一试。(回想一下,有许多早期的侦探和警察故事,都是使用带指针的机械或石英手表的指针停止,来确定某人发生车祸时的死亡时间的。)kpJednc

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图3:带有电机和指针的基本线性时钟,可以通过它所显示的时间与实际时间之差来显示停电了多长时间。杯子中的冰块可以显示冰柜的解冻状态。即使供电恢复,融水重新冻结,底部也会有冻结的小水坑。kpJednc

您是否曾经在解决问题时如此纠结,以至于想多了,但随后又迷途知返了呢?kpJednc

网友点评:kpJednc

@thaleykpJednc

为了确保冰柜中的食品安全,一种推荐的方法是将水倒入塑料杯中,将其冷冻,然后将硬币或垫圈放在冰上。如果冰柜断电,冰块融化,硬币/垫圈会掉到底部。即使随后恢复供电,融水重新冻结,这个方法也起作用。kpJednc

@VCFkpJednc

有种类似的低技术冷链监控系统,是用一个半满的冷冻小瓶倒过来形成的,这样冰块就位于上部。当冰块融化时,它会落到小瓶的底部。kpJednc

@INSPECTOR0kpJednc

用交流电源时钟(10美元)差不多可以解决这个问题了,但也可以考虑下面这种方案。kpJednc

买一款无线电源插头套件,例如BYE-BYE Standby(大概10到20美元)。设置好无线插头后,设置时钟并将它插入到无线插头,然后单击ON。时钟会显示正确的时间。如果电源中断,时钟就会停止。kpJednc

断电后,除非手动重启无线插头,否则时钟不会重新开始运行。这种方法适用于12个小时甚至24个小时的断电时间。kpJednc

(原文刊登于ASPENCORE旗下EDN美国版网站,参考链接“How long has the power been out?,由赵明灿编译。责编:Demi Xia)kpJednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Bill Schweber
EE Times/EDN/Planet Analog资深技术编辑。Bill Schweber是一名电子工程师,他撰写了三本关于电子通信系统的教科书,以及数百篇技术文章、意见专栏和产品功能介绍。在过去的职业生涯中,他曾担任多个EE Times子网站的网站管理者以及EDN执行编辑和模拟技术编辑。他在ADI公司负责营销传播工作,因此他在技术公关职能的两个方面都很有经验,既能向媒体展示公司产品、故事和信息,也能作为这些信息的接收者。在担任ADI的marcom职位之前,Bill曾是一名备受尊敬的技术期刊副主编,并曾在其产品营销和应用工程团队工作。在担任这些职务之前,他曾在英斯特朗公司(Instron Corp., )实操模拟和电源电路设计以及用于材料测试机器控制的系统集成。他拥有哥伦比亚大学电子工程学士学位和马萨诸塞大学电子工程硕士学位,是注册专业工程师,并持有高级业余无线电执照。他还在计划编写和介绍了各种工程主题的在线课程,包括MOSFET基础知识,ADC选择和驱动LED。
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