專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電能檢測(cè)裝置，尤其是一種與物聯(lián)網(wǎng)相配套的用于對(duì)用電設(shè) 備用電量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制其通斷的插座，具體地說(shuō)是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng) 用智能感知插座。
技術(shù)背景根據(jù)2009年有關(guān)部門最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，僅用電一項(xiàng)，我國(guó)政府機(jī)構(gòu)年電力消耗總量 占全國(guó)總消耗量的5%，能源費(fèi)用超過(guò)800億元，單位建筑面積能耗超過(guò)世界頭號(hào)耗能大 國(guó)——美國(guó)政府機(jī)關(guān)年平均水平的33%，在用電量大的同時(shí)，存在著較為嚴(yán)重的用電浪費(fèi) 現(xiàn)象。我國(guó)目前針對(duì)大型建筑(例如機(jī)關(guān)辦公建筑、大型公共建筑等)的能耗統(tǒng)計(jì)以單 位自報(bào)和管理部門抽查的方式為主，并且對(duì)用電情況的統(tǒng)計(jì)是以一個(gè)單位或者一幢建筑為 統(tǒng)計(jì)對(duì)象，無(wú)法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效，不能查找出用電不規(guī)范或者用電過(guò)度以及電力資源 浪費(fèi)的真正源頭，在節(jié)約用電方面存在一定的缺陷，電力資源浪費(fèi)嚴(yán)重。對(duì)于用電浪費(fèi)現(xiàn)象，目前國(guó)內(nèi)主要采用宣傳“節(jié)約用電”的思想為手段，提高用戶 節(jié)約用電意識(shí)，在用電高峰期時(shí)，對(duì)用電量過(guò)大，超負(fù)荷的單位或者建筑，通常采取限制用 電量，限制大功率用電工具(如電梯)使用和強(qiáng)制斷電等措施，以緩解用電緊張，這些措施 對(duì)緩解用電緊張和節(jié)約用電起到一定的作用，但常常是采用人工操作，復(fù)雜度高，限電對(duì)象 廣，操作誤區(qū)大(往往會(huì)影響一些重要電器的正常運(yùn)作，給生活和工作帶來(lái)不便)，實(shí)時(shí)性 低，效果差。另一方面，因?yàn)椴灰?guī)范用電而引發(fā)的火災(zāi)等事故每年給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大的經(jīng) 濟(jì)損失，而目前對(duì)于用電不規(guī)范導(dǎo)致的火災(zāi)，預(yù)防和報(bào)警措施并不健全，主要是靠普及用電 安全知識(shí)和采用人工監(jiān)測(cè)的手段，一些大型場(chǎng)所和重要部門所用的報(bào)警裝置也是在火災(zāi)發(fā) 生后才會(huì)報(bào)警，不能夠及時(shí)有效的預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，仍會(huì)導(dǎo)致較大的經(jīng)濟(jì)損失，并且在火災(zāi) 發(fā)生后，不能很快確定火災(zāi)的源頭，對(duì)于消防急救產(chǎn)生巨大影響，事后引起火災(zāi)原因的調(diào)查 也是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。如果采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)和通信手段對(duì)機(jī)關(guān)辦公建筑、大型公共建筑和民用建 筑的能耗情況進(jìn)行系統(tǒng)地、實(shí)時(shí)地監(jiān)控和檢測(cè)，并建立大型建筑能耗基本信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù) 據(jù)統(tǒng)計(jì)單位細(xì)化到每個(gè)樓層，每個(gè)房間甚至每個(gè)電器，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的用電信息進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)和分析，那么就可以對(duì)各建筑各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的用電情況進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)和管理，并在物聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)助下，構(gòu)建大型建筑的具體結(jié)構(gòu)圖和監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖，在分布圖上對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 實(shí)施精確標(biāo)記，從而能夠做到快速定位，及時(shí)鎖定限電對(duì)象或者用電浪費(fèi)源頭，在節(jié)約用電 方面將發(fā)揮重要作用。要實(shí)現(xiàn)上述目的的關(guān)鍵是對(duì)被監(jiān)控對(duì)象的用電量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而現(xiàn)有的采集裝 置大多是在普通插座的基礎(chǔ)上加裝微控制器，能設(shè)置一定的通斷時(shí)間用于解決待機(jī)能耗的 問(wèn)題，有的也可以顯示電壓值，但不能實(shí)時(shí)顯示電流和功率值，不能將這些信息匯總分析，沒(méi)有消防功能，也無(wú)法將分布的插座互聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。因此此類插座只在一定程度上滿足特定 的使用需要，只適合特定的消費(fèi)人群，而且價(jià)格偏高，推廣難度大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的智能檢測(cè)插座功能少價(jià)格高難以形成網(wǎng)絡(luò)控制 實(shí)現(xiàn)能耗監(jiān)控的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座，其特征是它主要由智能插座本 體4、可控開關(guān)1、電流互感器3、單片機(jī)2和無(wú)線收發(fā)模塊5組成，所述的可控開關(guān)1安裝 在插座本體4的電源進(jìn)線上，可控開關(guān)1的控制端與單片機(jī)2的對(duì)應(yīng)輸出端相連，電流互感 器3的主級(jí)線圈穿裝在插座本體4的電源線上，電流互感器3的次級(jí)線圈通過(guò)串接的采樣 電阻與單片機(jī)2的模擬信號(hào)輸入端相連，單片機(jī)2與無(wú)線收發(fā)模塊5相連，無(wú)線收發(fā)模塊5 通過(guò)無(wú)線與樓層或房間中的數(shù)據(jù)采集及控制模塊12中的無(wú)線收發(fā)模塊6雙向連接。所述的單片機(jī)2還連接有報(bào)警用蜂鳴器7和用于數(shù)據(jù)和功能顯示的液晶顯示器8。所述的無(wú)線收發(fā)模塊5，6為采用Zigbee、WLAN、GSM或3G無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行多信 道傳輸?shù)臒o(wú)線收發(fā)模塊。本實(shí)用新型的有益效果1、本實(shí)用新型可以方便地設(shè)置插座工作時(shí)間段及報(bào)警限值，對(duì)線路電流進(jìn)行監(jiān) 控，感知到打火、負(fù)載壓力過(guò)大、電涌等現(xiàn)象并及時(shí)報(bào)警，能實(shí)時(shí)顯示線路上的電壓、電流及 負(fù)載功率情況，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)用于分析，與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，可將分布的插座互 聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)并加入現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)，可以獲知每臺(tái)電器設(shè)備的用電情況，將節(jié)能延伸到“末 端”，有利于管理部門獲知實(shí)際電能使用情況2.本實(shí)用新型與現(xiàn)有的智能插座的綜合對(duì)比
對(duì)比內(nèi)容本實(shí)用新型插座普通插座安全功能智能感知打火、電涌等現(xiàn)象， 能及時(shí)報(bào)警并根據(jù)實(shí)際的情 況斷電，排除安全隱患，達(dá)到 消防的目的即使電器待機(jī)時(shí)仍通電，存在 一定安全隱患，安全功能少節(jié)電功能消除待機(jī)等能耗，測(cè)得的數(shù)據(jù) 能有效幫助制定節(jié)電方案無(wú)節(jié)電功能或節(jié)電量少環(huán)保效果有效節(jié)約能耗，有助于環(huán)保無(wú)環(huán)保效果
4 3、本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于數(shù)字化家庭、樓宇智能化安全用電監(jiān)控、企事業(yè)單位 辦公用電安全監(jiān)控及學(xué)校等單位的宿舍生活安全用電監(jiān)控。4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低。5、本實(shí)用新型將插座與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合使得能夠智能化控制電器的供電線路通 斷達(dá)到節(jié)能和消防目的，并與傳感器結(jié)合使得能夠自動(dòng)分析用電情況為節(jié)能方案的制定提 供實(shí)際數(shù)據(jù)支持，將能源使用監(jiān)控?cái)U(kuò)展到末端，為節(jié)能提供切實(shí)經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。

圖1是本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意框圖。圖2是與本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1、2所示。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座，它主要由智能插座本體4、可控 開關(guān)1、電流互感器3、單片機(jī)2 (可采用高性能單片機(jī))和無(wú)線收發(fā)模塊5組成，如圖1所 示，所述的可控開關(guān)1安裝在插座本體4的電源進(jìn)線上，可控開關(guān)1的控制端與單片機(jī)2的 對(duì)應(yīng)輸出端相連，電流互感器3的主級(jí)線圈穿裝在插座本體4的電源線上，電流互感器3的 次級(jí)線圈通過(guò)串接的采樣電阻與單片機(jī)2的模擬信號(hào)輸入端(即單片機(jī)ADC的模擬端)相 連，單片機(jī)2與無(wú)線收發(fā)模塊5相連，無(wú)線收發(fā)模塊5通過(guò)無(wú)線與樓層或房間中的數(shù)據(jù)采集 及控制模塊12 (如圖2所示)中的無(wú)線收發(fā)模塊6雙向連接。上體實(shí)施時(shí)，單片機(jī)2還可 連接有報(bào)警用蜂鳴器7和用于數(shù)據(jù)和功能顯示的液晶顯示器8。為了提高通信效率，保證數(shù) 據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，無(wú)線收發(fā)模塊5，6可采用基于Zigbee、WLAN、GSM或3G無(wú)線通信技術(shù)的多 信道傳輸?shù)臒o(wú)線收發(fā)模塊。圖1、2中各功能模塊均通過(guò)常規(guī)的供電模塊11供電，數(shù)據(jù)采集及控制模塊12中 的無(wú)線收發(fā)模塊6受控于中央處理器9，中央處理器9再通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與總控室中的計(jì)算機(jī)相 連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和接收總控室的控制命令并轉(zhuǎn)送到插座上進(jìn)行相應(yīng)的操作。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座，其特征是它主要由智能插座本體(4)、可控開關(guān)(1)、電流互感器(3)、單片機(jī)(2)和無(wú)線收發(fā)模塊(5)組成，所述的可控開關(guān)(1)安裝在插座本體(4)的電源進(jìn)線上，可控開關(guān)(1)的控制端與單片機(jī)(2)的對(duì)應(yīng)輸出端相連，電流互感器(3)的主級(jí)線圈穿裝在插座本體(4)的電源線上，電流互感器(3)的次級(jí)線圈通過(guò)串接的采樣電阻與單片機(jī)(2)的模擬信號(hào)輸入端相連，單片機(jī)(2)與無(wú)線收發(fā)模塊(5)相連，無(wú)線收發(fā)模塊(5)通過(guò)無(wú)線與樓層或房間中的數(shù)據(jù)采集及控制模塊(12)中的無(wú)線收發(fā)模塊(6)雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座，其特征是所述 的單片機(jī)(2)還連接有報(bào)警用蜂鳴器(7)和用于數(shù)據(jù)和功能顯示的液晶顯示器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座，其特征是所述 的無(wú)線收發(fā)模塊(5，6)為采用Zigbee、WLAN、GSM或3G無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行多信道傳輸?shù)臒o(wú) 線收發(fā)模塊。
專利摘要一種基于物聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)控系統(tǒng)用智能感知插座，其特征是它主要由智能插座本體(4)、可控開關(guān)(1)、電流互感器(3)、單片機(jī)(2)和無(wú)線收發(fā)模塊(5)組成，所述的可控開關(guān)(1)安裝在插座本體(4)的電源進(jìn)線上，可控開關(guān)(1)的控制端與單片機(jī)(2)的對(duì)應(yīng)輸出端相連，電流互感器(3)的主級(jí)線圈穿裝在插座本體(4)的電源線上，電流互感器(3)的次級(jí)線圈通過(guò)串接的采樣電阻與單片機(jī)(2)的模擬信號(hào)輸入端相連，單片機(jī)(2)與無(wú)線收發(fā)模塊(5)相連，無(wú)線收發(fā)模塊(5)通過(guò)無(wú)線與樓層或房間中的數(shù)據(jù)采集及控制模塊(12)中的無(wú)線收發(fā)模塊(6)雙向連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低，為節(jié)能降耗提供了理想的檢測(cè)手段。
文檔編號(hào)H01R13/70GK201639098SQ20102011066
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者李誠(chéng)元, 陳旭 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)