基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)，包括上位機、若干個移動終端和若干個智能開關(guān)；上位機，用于接收各個移動終端的數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄保存；移動終端，用于接收各個智能開關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)進行人機互動；智能開關(guān)，包括MCU模塊、單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、LCD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊；其中，單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、LCD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊分別與MCU模塊連接；各個智能開關(guān)通過ZigBee模塊和WiFi模塊實現(xiàn)自組網(wǎng)和數(shù)據(jù)發(fā)送。本發(fā)明述及的智能開關(guān)系統(tǒng)，集監(jiān)控、保護和通信等多種功能于一體，能夠滿足現(xiàn)階段及將來智能電網(wǎng)的改造需求。
【專利說明】基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的大力發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推進，智能設(shè)備的技術(shù)水平突飛猛進，智能設(shè)備解決方案逐步向一次設(shè)備加上內(nèi)嵌的智能組件，完成包括測量、控制、狀態(tài)監(jiān)測、計量、保護等所有功能。而目前家用能量監(jiān)控設(shè)備種類繁多，但大多價格昂貴，或者功能較原始，不能滿足物聯(lián)網(wǎng)時代智能家庭電力控制的需要。
[0003]目前，國內(nèi)市場已經(jīng)存在空氣開關(guān)、漏電保護開關(guān)、功率表等電能監(jiān)測和控制設(shè)備，但各開關(guān)功能比較原始和單一，很難實現(xiàn)智能監(jiān)控。國外智能化電能設(shè)備主要有GooglePowerMeter和澳大利亞昆士蘭政府推廣的ClimateSmart Home Service項目等。這些設(shè)備雖功能較多，但價格昂貴，并且其電氣參數(shù)不能適應(yīng)我國電網(wǎng)的特點，因此難以在我國市場推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)，集監(jiān)控、保護和通信等多種功能于一體，滿足現(xiàn)階段及將來智能電網(wǎng)的改造需求。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)，包括上位機、若干個移動終端和若干個智能開關(guān);
[0007]上位機，用于接收各個移動終端的數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄保存；
[0008]移動終端，用于接收各個智能開關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)進行人機互動；
[0009]智能開關(guān)，包括MCU模塊、單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、IXD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊；其中，單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、IXD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊分別與MCU模塊連接；
[0010]各個智能開關(guān)通過ZigBee模塊和WiFi模塊實現(xiàn)自組網(wǎng)和數(shù)據(jù)發(fā)送。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0012]1、設(shè)計集成了電能參數(shù)檢測、漏電過載開關(guān)保護、遠程抄表、溫濕度檢測和火災(zāi)預(yù)警于一體，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的小型化和智能化；
[0013]2、移動終端的開發(fā)是一大創(chuàng)新，移動終端APP通過WIFI與智能開關(guān)連接可以方便用戶隨時查看用電情況，進行監(jiān)控，提高電能質(zhì)量水平；另外，移動終端的加入成為電力搶修工人的一大利器，當(dāng)維修人員需要對某處故障線路進行斷電維修時就不需要不停地往返于故障點和閘刀處來進行開合閘檢測，只需要操作手中的移動終端APP就能輕松的對線路進行開合閘測試，極大地提高了維修工作的效率；
[0014]3、上位機的開發(fā)結(jié)合ZigBee自組網(wǎng)功能能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍電網(wǎng)的遠程監(jiān)測和控制。本發(fā)明還創(chuàng)新性的加入了漏電流檢測功能，通過對PC端記錄的大量漏電流數(shù)據(jù)進行分析，可以得出不同季節(jié)不同時間的漏電規(guī)律，供電部門以此為依據(jù)根據(jù)不同季節(jié)時間制定不同的供電方案，普通用戶據(jù)此采取對應(yīng)漏電保護措施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明中基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為圖1中智能開關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0018]基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)，包括上位機、若干個移動終端和若干個智能開關(guān)。
[0019]上位機，用于接收各個移動終端的數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄保存；
[0020]移動終端，用于接收各個智能開關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)進行人機互動；
[0021]智能開關(guān)，包括MCU模塊、單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、IXD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊；其中，單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、IXD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊分別與MCU模塊連接。
[0022]對應(yīng)的，移動終端設(shè)有WiFi模塊，方便與智能開關(guān)進行WiFi通信。
[0023]MCU模塊，可以采用MSP430芯片。單相計量SoC芯片，可以采用V9401電能IC芯片，用于實現(xiàn)電力參數(shù)，諸如電壓、電流、瞬時功率和功率因數(shù)等的測量。零序電流傳感器，用于采集漏電流。溫濕度傳感器模塊，可以采用DHTll數(shù)字溫濕度傳感器，用于檢測環(huán)境溫濕度。IXD模塊，用于顯示測量數(shù)據(jù)。各個智能開關(guān)通過ZigBee模塊和WiFi模塊實現(xiàn)自組網(wǎng)和數(shù)據(jù)發(fā)送。智能開關(guān)帶有漏電保護和過載保護功能。
[0024]本發(fā)明中的智能開關(guān)系統(tǒng)，具有體積小、功耗低、人機界面良好等優(yōu)點，適合批量生產(chǎn)。另外，本發(fā)明結(jié)合ZigBee和WiFi兩種通信技術(shù)，形成優(yōu)勢互補。
[0025]當(dāng)然，以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護。
【權(quán)利要求】
1.基于WiFi和ZigBee的智能開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機、若干個移動終端和若干個智能開關(guān)； 上位機，用于接收各個移動終端的數(shù)據(jù)進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄保存； 移動終端，用于接收各個智能開關(guān)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)進行人機互動； 智能開關(guān)，包括MCU模塊、單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、LCD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊；其中，單相計量SoC芯片、零序電流傳感器、溫濕度傳感器模塊、IXD模塊、ZigBee模塊和WiFi模塊分別與MCU模塊連接； 各個智能開關(guān)通過ZigBee模塊和WiFi模塊實現(xiàn)自組網(wǎng)和數(shù)據(jù)發(fā)送。
【文檔編號】H02J13/00GK104505933SQ201410695625
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】李雷, 岳楊騰飛, 楊軍, 鄒琳琳 申請人:山東科技大學(xué)