一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及智能家電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座。該智能插座包括插座輸入端、電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊、電量計量器、電磁繼電器、無線收發(fā)器、單片機及插座輸出端；電阻分壓模塊連接在火線和零線之間，火線和零線上分別設(shè)置電流信號采樣模塊，電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊分別連接到電量計量器上，從而通過電量計量器可測得插座火線和零線上的功率、電量等信息，電量計量器、電磁繼電器和無線收發(fā)器均連接到單片機上，單片機獲取電量計量器的信息后，通過無線收發(fā)器接入物聯(lián)網(wǎng)，且可接收物聯(lián)網(wǎng)的指令并傳給單片機，單片機可控制電磁繼電器的通斷，實現(xiàn)家電用電的控制。
【專利說明】—種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能家電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座。

【背景技術(shù)】
[0002]目前,市場上的智能插座一般是在電氣插座功能基礎(chǔ)上附加另一個單一功能實現(xiàn)的，例如具有電量測量功能的插座，或者具有定時功能的插座，或者是通過無線遙控器來實現(xiàn)插座開關(guān)的遙控型插座。
[0003]然而，現(xiàn)有的這些插座功能單一，在智能化家電控制及階梯電價要求下，上述單一產(chǎn)品無法全方位地滿足智能節(jié)電、可控等要求。
[0004]因此，針對以上不足，本實用新型提供了一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座。
實用新型內(nèi)容
[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本實用新型的目的是提供一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座以實現(xiàn)電量實時測量和開關(guān)智能控制。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其包括插座輸入端、電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊、電量計量器、電磁繼電器、無線收發(fā)器、單片機及插座輸出端，插座輸入端與插座輸出端之間連接有火線和零線，電阻分壓模塊連接在火線和零線之間，火線和零線上分別設(shè)置電流信號采樣模塊，火線和零線上還設(shè)置有電磁繼電器，電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊均連接到電量計量器上，電量計量器、電磁繼電器和無線收發(fā)器均連接到單片機上，無線收發(fā)器通過家庭網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)連接。
[0009]其中，還包括交流轉(zhuǎn)直流電源，交流轉(zhuǎn)直流電源模塊連接在火線和零線之間。
[0010]其中，所述電量計量器為電量計量芯片，其具有第一電流通道、第二電流通道和電壓通道。
[0011]其中，所述零線上設(shè)置的電流信號采樣模塊包括第一采樣電阻，第一采樣電阻的一端與零線連接，另一端與第一電流通道連接。
[0012]其中，所述第一電流信號采樣模塊還包括第一電流互感器，第一采樣電阻通過第一電流互感器與零線連接。
[0013]其中，所述火線上設(shè)置的電流信號采樣模塊包括第二電流互感器和第二采樣電阻，第二電流互感器連接在火線上，第二電流互感器的感應(yīng)電流輸出端與第二采樣電阻的一端連接，第二采樣電阻的另一端與第二電流通道連接。
[0014](三)有益效果
[0015]本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本實用新型提供的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座中，電阻分壓模塊連接在火線和零線之間，火線和零線上分別設(shè)置電流信號采樣模塊，電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊分別連接到電量計量器上，從而通過電量計量器可測得插座火線和零線上的功率、電量等信息，電量計量器、電磁繼電器和無線收發(fā)器均連接到單片機上，單片機獲取電量計量器的信息后，通過無線收發(fā)器接入物聯(lián)網(wǎng)，且可接收物聯(lián)網(wǎng)的的指令并傳給單片機，單片機可控制電磁繼電器的通斷，實現(xiàn)家電用電的控制，也即是通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)電量遠(yuǎn)程實時測量和開關(guān)智能控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座的部件連接關(guān)系不意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座接入互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺的原理示意圖。
[0018]圖中，1:插座輸入端；2:插座輸出端；3:交流轉(zhuǎn)直流電源；4:電阻分壓模塊；5:電流信號采樣模塊；6:電量計量器；7:單片機；8:電磁繼電器；9:無線收發(fā)器。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0020]如圖1和圖2所示，本實用新型提供的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其包括插座輸入端1、交流轉(zhuǎn)直流電源3、電阻分壓模塊4、電流信號采樣模塊5、電量計量器6、電磁繼電器8、無線收發(fā)器9、單片機7及插座輸出端2,插座輸入端I與插座輸出端2之間連接有火線和零線；插座輸入端I為一電源插頭，接220V或IlOV市電，為智能插座及智能插座外部負(fù)載供電。
[0021]其中，火線和零線之間連接有交流轉(zhuǎn)直流電源3模塊和電阻分壓模塊4。交流轉(zhuǎn)直流電源3將220V或IlOV市電轉(zhuǎn)換為低電壓直流(如5V)，并將該低電壓直流轉(zhuǎn)換為本實用新型中其他各部件所需電壓，例如，電量計量器6所需5V，單片機7所需3V，各部件不需要外部電源的供電；電阻分壓模塊4將220V或IlOV市電分壓至電量計量器6電壓通道輸入所需電壓，為電量計量器6提供電壓模擬信號；為了給電量計量器6提供電流模擬信號，火線和零線上分別設(shè)置電流信號采樣模塊5。
[0022]本實用新型中，電阻分壓模塊4、電流信號采樣模塊5均連接到電量計量器6上，這樣電量計量器6接收到插座主線上的電壓信息后可以測量出功率、累積電量等值；電量計量器6、電磁繼電器8和無線收發(fā)器9均連接到單片機7上，單片機7負(fù)責(zé)從電量計量器6獲取電壓、電流、功率、電量等實時計量值，電磁繼電器8設(shè)置在火線和零線上，無線收發(fā)器9通過家庭網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)連接，具體地，家庭網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)支持IPv6，可實現(xiàn)任何一臺互聯(lián)網(wǎng)主機或者智能手機(通過家庭網(wǎng)關(guān))遠(yuǎn)程連接到該本實用新型插座。
[0023]這樣，電量計量器6的功率、電量信息等可傳遞至單片機7上，單片機7進而可控制電磁繼電器8，切斷或閉合插座主線，進而控制家電的使用情況，同時，由于無線收發(fā)器9通過家庭網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)連接，無線收發(fā)器9為插座接入物聯(lián)網(wǎng)提供通路，本實用新型可以通過無線收發(fā)器9接受來自物聯(lián)網(wǎng)的控制命令并通過物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送計量值等信息，其中指令的發(fā)出可通過手機(上網(wǎng))和互聯(lián)網(wǎng)主機實現(xiàn)，也即通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量以實現(xiàn)電量實時測量和開關(guān)的智能控制。
[0024]具體地，所述電量計量器6為電量計量芯片，其具有第一電流通道、第二電流通道和電壓通道，第一電流通道、第二電流通道和電壓通道采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。
[0025]一般地，所述零線上設(shè)置的電流信號采樣模塊5包括第一采樣電阻，第一采樣電阻的一端與零線連接，另一端與第一電流通道連接；優(yōu)選地，所述第一電流信號采樣模塊5還包括第一電流互感器，第一采樣電阻通過第一電流互感器與零線連接，電流經(jīng)過第一電流互感器，第一電流互感器產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流經(jīng)過第一采樣電阻，將感應(yīng)電流轉(zhuǎn)換為電量計量器6第一電流通道輸入所需電壓，實線零線電流信息的采集。
[0026]同理，所述火線上設(shè)置的電流信號采樣模塊5包括第二電流互感器和第二采樣電阻，第二電流互感器連接在火線上，第二電流互感器的感應(yīng)電流輸出端與第二采樣電阻的一端連接，第二采樣電阻的另一端與第二電流通道連接，第二電流互感器的感應(yīng)電流信息通過第二采樣電阻傳遞至第二電流通道，進而將第二電流互感器的感應(yīng)電流轉(zhuǎn)換為電量計量器6第二電流通道輸入所需電壓，實現(xiàn)電流電壓的轉(zhuǎn)換和火線電流信息的采集。
[0027]具體地，電磁繼電器8受單片機7控制，可接通或關(guān)斷插智能座輸入至智能插座輸出的通路，以控制對外部負(fù)載的供電；為降低功耗，推薦使用雙穩(wěn)態(tài)電磁繼電器8，以減少普通繼電器工作時消耗的電量。
[0028]本實用新型中，除一般的電壓、電流、功率、電量等計量功能外，智能插座還可利用電量計量器6發(fā)現(xiàn)欠壓、漏電等異常情況。由單片機7控制電磁繼電器8切斷外部負(fù)載，以實現(xiàn)對用戶、外部負(fù)載的保護，并將異常情況通過物聯(lián)網(wǎng)上報，提醒有關(guān)人員及時排查問題，消除安全隱患；智能插座將實時測量的電量使用情況通過家庭網(wǎng)關(guān)匯報給位于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程服務(wù)器，遠(yuǎn)程服務(wù)器上部署了面向智能插座的應(yīng)用平臺，任一智能手機或互聯(lián)網(wǎng)主機均可遠(yuǎn)程連接應(yīng)用平臺，從而實現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程管理智能插座的功能。
[0029]綜上所述，本實用新型提供的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，電阻分壓模塊4連接在火線和零線之間，火線和零線上分別設(shè)置電流信號采樣模塊5，電阻分壓模塊4、電流信號采樣模塊5分別連接到電量計量器6的電壓通道以及第一電流通道和第二電流通道上，從而通過電量計量器6可測得插座火線和零線上的功率、電量等信息，電量計量器6、電磁繼電器8和無線收發(fā)器9均連接到單片機7上，單片機7獲取電量計量器6的信息后，通過無線收發(fā)器9接入物聯(lián)網(wǎng)，且可接收物聯(lián)網(wǎng)的的指令并傳給單片機7，單片機7可控制繼電器通斷，實現(xiàn)家電用電的控制，也即是通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)電量遠(yuǎn)程實時測量和開關(guān)智能控制。
[0030]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其特征在于:其包括插座輸入端、電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊、電量計量器、電磁繼電器、無線收發(fā)器、單片機及插座輸出端，插座輸入端與插座輸出端之間連接有火線和零線，電阻分壓模塊連接在火線和零線之間，火線和零線上分別設(shè)置電流信號采樣模塊，火線和零線上還設(shè)置有電磁繼電器，電阻分壓模塊、電流信號采樣模塊均連接到電量計量器上，電量計量器、電磁繼電器和無線收發(fā)器均連接到單片機上，無線收發(fā)器通過家庭網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其特征在于:還包括交流轉(zhuǎn)直流電源，交流轉(zhuǎn)直流電源模塊連接在火線和零線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其特征在于:所述電量計量器為電量計量芯片，其具有第一電流通道、第二電流通道和電壓通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其特征在于:所述零線上設(shè)置的電流信號采樣模塊包括第一采樣電阻，第一采樣電阻的一端與零線連接，另一端與第一電流通道連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其特征在于:所述第一電流信號采樣模塊還包括第一電流互感器，第一采樣電阻通過第一電流互感器與零線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和測量電量的智能插座，其特征在于:所述火線上設(shè)置的電流信號采樣模塊包括第二電流互感器和第二采樣電阻，第二電流互感器連接在火線上，第二電流互感器的感應(yīng)電流輸出端與第二采樣電阻的一端連接，第二采樣電阻的另一端與第二電流通道連接。
【文檔編號】G01R21/133GK203839619SQ201420192646
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】陳燦峰, 張鑫 申請人:北京途曄科技有限公司