本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)插座技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電力載波通信的多功能智能插座。

技術(shù)背景

目前市面上的插座很多，包括入墻式的家用插座，排插、工業(yè)插座等普通插座，近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)概念的興起，也出現(xiàn)了多種智能插座產(chǎn)品?，F(xiàn)有的智能插座產(chǎn)品在使用過(guò)程中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或電力載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)與智能終端之間的通信以構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)，但是在家居或戶外環(huán)境中，信息傳遞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多的干擾，很大程度的降低了物聯(lián)網(wǎng)的效率，影響用戶體驗(yàn)。同時(shí)電器在接入插座的瞬間，瞬間工作電流很大，會(huì)產(chǎn)生電火花，十分影響插頭的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于電力載波通信的多功能智能插座。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：一種基于電力載波通信的多功能智能插座，所述插座包括一中控單元、一零壓零流開(kāi)關(guān)、一數(shù)據(jù)計(jì)量單元及一通訊單元、所述零壓零流開(kāi)關(guān)、所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元、所述通訊單元均連接在所述中控單元上。

進(jìn)一步的，所述零壓零流開(kāi)關(guān)包括一可控硅開(kāi)關(guān)和一機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置于火線上，所述可控硅開(kāi)關(guān)與所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述控制模塊分別連接所述可控硅開(kāi)關(guān)的控制極和所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的控制極。

進(jìn)一步的，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，先在電壓過(guò)零點(diǎn)打開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，先斷開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，再在電壓過(guò)零點(diǎn)斷開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步的，所述中控單元包括一mcu控制部分、及一muc計(jì)量部分，所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元連接所述mcu計(jì)量部分，所述零壓零流開(kāi)關(guān)連接所述mcu控制部分。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)計(jì)量電路包括一第一采樣單元、一第二采樣單元、及一第三采樣單元，其中所述第一采樣單元具體為通過(guò)銅錳電阻采集回路電流；所述第二采樣單元具體為通過(guò)電流互感器采集火線和零線的電流矢量和；所述第三采樣單元具體為通過(guò)分壓電阻采集火線和零線間電壓。

進(jìn)一步的，所述通訊單元為plc單元。

進(jìn)一步的，所述插座還包括一保護(hù)濾波單元，所述保護(hù)濾波單元

連接所述通訊單元；所述保護(hù)濾波單元設(shè)置于火線和零線上。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路。

本發(fā)明的有益效果為：

本技術(shù)：
并利用家庭現(xiàn)有的電力線作為載波通信媒介，通過(guò)抗擾單元提高其信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的通信與控制?？呻S時(shí)查詢所有電器狀態(tài)任一開(kāi)關(guān)集中控制家中所有智能電器設(shè)備，組開(kāi)組關(guān)指定電器，如場(chǎng)景燈等；隨時(shí)掌握家庭安防情況，如防盜、火警、探測(cè)燃?xì)庑孤┑?；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或電話對(duì)家中電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并通過(guò)保護(hù)單元大幅提高插座的使用壽命，為用戶更帶來(lái)高品質(zhì)的生活體驗(yàn)和生活享受。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明信號(hào)流程示意圖。

具體實(shí)施方案

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖，該示意圖示出了一種基于電力載波通信的多功能智能插座，所述插座包括一中控單元1、一零壓零流開(kāi)關(guān)2、一數(shù)據(jù)計(jì)量單元3及一通訊單元11、所述零壓零流開(kāi)關(guān)2、所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元3、所述通訊單元11均連接在所述中控單元1上；

具體為所述中控單元1包括一mcu控制部分4、及一muc計(jì)量部分5，所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元3連接所述mcu計(jì)量部分5，所述零壓零流開(kāi)關(guān)2連接所述mcu控制部分4，所述通訊單元11同樣連接所述mcu控制部分4。

所述插座均具有一個(gè)唯一物理id，所述物理id與真實(shí)三維數(shù)值綁定，可以是x、y、z三維數(shù)值，也可以是經(jīng)度、緯度、海拔值；在所述插座具有一唯一物理id后，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)gis系統(tǒng)進(jìn)行管理，因此在本發(fā)明中控制中心可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用gis系統(tǒng)進(jìn)行管理。

在一實(shí)施例中，所述中控單元1采用了集成微控制器和電能計(jì)量單元的單片機(jī)，降低了成本并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)外圍設(shè)計(jì)。

所述零壓零流開(kāi)關(guān)2包括一可控硅開(kāi)關(guān)和一機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)置于火線上，所述可控硅開(kāi)關(guān)與所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述控制模塊1分別連接所述可控硅開(kāi)關(guān)的控制極和所述機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的控制極；

開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，先在電壓過(guò)零點(diǎn)打開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，先斷開(kāi)機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，再在電壓過(guò)零點(diǎn)斷開(kāi)可控硅開(kāi)關(guān)，消除開(kāi)關(guān)時(shí)的負(fù)載浪涌沖擊，消除機(jī)械觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)候的電弧，消除可控硅導(dǎo)通時(shí)狀態(tài)電壓帶來(lái)的電能損耗和發(fā)熱問(wèn)題。

所述數(shù)據(jù)計(jì)量電路3包括一第一采樣單元6、一第二采樣單元7、及一第三采樣單元8，其中所述第一采樣單元6具體為通過(guò)銅錳電阻采集回路電流；所述第三采樣單元8具體為通過(guò)分壓電阻采集火線和零線間電壓；實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量(有功、無(wú)功和功率因數(shù))和電壓、電流的采集，所述第二采樣單元7具體為通過(guò)電流互感器采集火線和零線的電流矢量和，實(shí)現(xiàn)負(fù)載漏電檢測(cè)。

如圖2所示，為本發(fā)明提供的智能插座的信號(hào)交互流程示意圖；所述插座還包括一保護(hù)濾波單元9，所述保護(hù)濾波單元9連接所述通訊單元11；所述保護(hù)濾波單元9設(shè)置于火線和零線上，所述mcu計(jì)量部分所采集的數(shù)據(jù)傳遞到通訊單元11上，所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路。

所述保護(hù)濾波單元9阻止電力線上的雷擊、浪涌等干擾進(jìn)入插座內(nèi)部，能夠?yàn)橥ㄓ崋卧?1的高頻電力線載波信號(hào)提供耦合通道并將高壓信號(hào)和低壓信號(hào)隔離，發(fā)送時(shí)，將高頻載波信號(hào)從通訊單元11傳輸?shù)诫娏€上，接收時(shí)，將高頻載波信號(hào)從電力線上傳送到通訊單元11上；

在一個(gè)實(shí)施例中，所述通訊單元11為plc單元。

本發(fā)明所提供的智能插座，能夠采集的數(shù)據(jù)包括：負(fù)載的電壓、負(fù)載的電流、功率、溫度、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障信息、及plc固有的工作信息(包括id、中繼級(jí)數(shù)等)。

通過(guò)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)以下功能具體為：

遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制功能：所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路，所述電力線載波信號(hào)通過(guò)保護(hù)濾波單元的載波信號(hào)耦合單元后，進(jìn)入plc單元，所述plc單元從接收到的載波信號(hào)中解調(diào)出數(shù)據(jù)信號(hào)，控制零壓零流開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)負(fù)載用電的控制；

負(fù)載漏電保護(hù)功能：通過(guò)檢測(cè)負(fù)載火線和零線的電流矢量和，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的漏電流檢測(cè)和保護(hù)；

電能計(jì)量功能：實(shí)時(shí)采集負(fù)載火線和零線電流，對(duì)負(fù)載的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率進(jìn)行測(cè)量。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種基于電力載波通信的多功能智能插座，所述插座包括一中控單元、一零壓零流開(kāi)關(guān)、一數(shù)據(jù)計(jì)量單元及一通訊單元、所述零壓零流開(kāi)關(guān)、所述數(shù)據(jù)計(jì)量單元、所述通訊單元均連接在所述中控單元上。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)：遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制功能：所述保護(hù)濾波單元包括載波信號(hào)耦合電路和阻波電路，所述電力線載波信號(hào)通過(guò)保護(hù)濾波單元的載波信號(hào)耦合單元后，進(jìn)入PLC單元，所述PLC單元從接收到的載波信號(hào)中解調(diào)出數(shù)據(jù)信號(hào)，控制零壓零流開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)負(fù)載用電的控制；負(fù)載漏電保護(hù)功能：通過(guò)檢測(cè)負(fù)載火線和零線的電流矢量和，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的漏電流檢測(cè)和保護(hù)；電能計(jì)量功能：實(shí)時(shí)采集負(fù)載火線和零線電流，對(duì)負(fù)載的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率進(jìn)行測(cè)量。

技術(shù)研發(fā)人員：王桂光;韋秋花;代禮周
受保護(hù)的技術(shù)使用者：康體佳智能科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.22
技術(shù)公布日：2017.07.21