專利名稱：基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信領域，尤其涉及一種家用型交換機。
背景技術(shù)：
隨著計算機及互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，交換機成為了使用最為普遍的網(wǎng)絡設備之一， 而家用型交換機因其廣泛的使用面在其中占據(jù)了很大比重。然而，網(wǎng)絡設備消耗的電能往往被人忽視，絕大部分用戶都沒有在不使用網(wǎng)絡的時候及時切斷交換機電源的習慣。長期以往，家用型交換機在無流量傳輸(待機)時浪費了很多電能。
同時，家用型交換機一般放置在角落線路及各種易燃物較密集而又容易被人忽視的地方長時間的待機發(fā)熱，會存在一定火災隱患；此外，雷雨天沒必要的長時間待機更增加了交換機等設備被雷擊損壞的風險。
迄今為止，市面上的日常家用型交換機尚未出現(xiàn)自動斷電的功能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在家用型交換機中沒有流量傳輸?shù)臅r候，及時地切斷交換機電源，在需要交換機傳輸流量時自動啟動，從而在保證用戶正常上網(wǎng)需求的同時達到節(jié)能減排的效果；同時有效地避免交換機長時間待機發(fā)熱帶來的安全隱患。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案在交換機中設置一個監(jiān)測電路， 所述監(jiān)測電路包括光電耦合器、單片機控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元， 其中，所述光電耦合器的輸入端連接交換機指示燈的信號輸出端，光電耦合器的輸出端連接單片機控制電路的第一輸入端；所述放大比較單元的輸入端連接計算機網(wǎng)線，所述放大比較單元的輸出端與整流濾波器的輸入端連接；所述整流濾波器的輸出端與單片機控制電路的第二輸入端相連，所述單片機控制電路的輸出端與固態(tài)繼電器輸入端連接，所述固態(tài)繼電器的輸出端連接交換機電源接口 ；當監(jiān)測電路啟動后光電耦合器用于監(jiān)測交換機指示燈的信號變化并將其發(fā)送至單片機控制電路，當交換機指示燈顯示無流量時，單片機控制電路控制固態(tài)繼電器切斷交換機的電源；所述放大比較單元用于監(jiān)測計算機網(wǎng)線上電信號的變化，當計算機啟動引起網(wǎng)線上電信號發(fā)生變化，放大比較單元將該信號發(fā)送至整流濾波器經(jīng)整流、濾波后由單片機控制電路進行分析與處理，由單片機發(fā)送控制命令控制固態(tài)繼電器接通交換機電源，從而帶動整個交換機恢復工作。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案在監(jiān)測電路中還包括一個邏輯門電路，該邏輯門電路設置在交換機指示燈輸出端與光電耦合器輸入端之間。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案固態(tài)繼電器內(nèi)部米用可控娃的電磁線圈結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案還包括一個與所述監(jiān)測電路相連接的法拉電容，在交換機斷電后監(jiān)測電路由法拉電容進行供電。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果極大的減少了家用交換機沒必要的待機耗電。此外，本發(fā)明還可以延長家用型交換機的相對使用壽命，并避CN 102932284 A書明說2/3頁免交換機長時間待機所帶來的安全隱患，在節(jié)能減排、延長壽命的同時，有效地提高了家用型交換機的安全性能。


圖I是本發(fā)明設計的基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2是本發(fā)明的光電耦合器及邏輯門部分電路設計圖；圖3是本發(fā)明的單片機控制電路及固態(tài)繼電器部分電路設計圖；圖4是本發(fā)明的放大器及網(wǎng)線信號檢測部分電路設計圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明如圖I所示，本發(fā)明涉及的基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，在交換機中設置一個監(jiān)測電路，所述監(jiān)測電路包括光電耦合器、單片機控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元，其中，所述光電耦合器的輸入 端連接交換機指示燈的信號輸出端，光電耦合器的輸出端連接單片機控制電路的第一輸入端；所述放大比較單元的輸入端連接計算機網(wǎng)線，所述放大比較單元的輸出端與整流濾波器的輸入端連接；所述整流濾波器的輸出端與單片機控制電路的第二輸入端相連， 所述單片機控制電路的輸出端與固態(tài)繼電器輸入端連接，所述固態(tài)繼電器的輸出端連接交換機電源接口。當監(jiān)測電路啟動后，光電耦合器用于監(jiān)測交換機指示燈的信號變化并將其發(fā)送至單片機控制電路，當交換機指示燈顯示無流量時，單片機控制電路控制固態(tài)繼電器切斷交換機的電源；放大比較單元用于監(jiān)測計算機網(wǎng)線上電信號的變化，當計算機啟動引起網(wǎng)線上電信號發(fā)生變化，放大比較單元將該信號發(fā)送至整流濾波器經(jīng)整流、濾波后由單片機控制電路進行分析與處理，由單片機發(fā)送控制命令控制固態(tài)繼電器接通交換機電源， 從而帶動整個交換機恢復工作。
它在普通家用型交換機上改裝而成，包括光電耦合器，固態(tài)繼電器，單片機控制電路，以及整流濾波器、放大比較單元。本發(fā)明以普通家用型交換機為基礎，將光電耦合器、單片機控制電路、固態(tài)繼電器以及整流濾波器集成到普通家用型交換機上。在交換機上加入無流量時自動斷電功能，從而大幅度地減少交換機無流量時沒有必要的電能消耗。在普通家用型交換機上加入光電耦合器監(jiān)測交換機指示燈的閃爍狀態(tài)，利用交換機指示燈的亮、 滅與閃爍的狀態(tài)變化間接地監(jiān)測交換機內(nèi)流量的傳輸情況；同時，利用用戶計算機與交換機間網(wǎng)線上電信號的變化，來監(jiān)測用戶計算機是否開啟，是否需要啟動交換機。將所得的信號輸入單片機控制電路中，由單片機控制電路內(nèi)設程序來控制固態(tài)繼電器的開關(guān)，從而控制交換機的開啟或關(guān)閉。
通過光電耦合器對家用型交換機指示燈的狀態(tài)進行監(jiān)測，并將光電耦合器得到的信號輸入單片機控制電路進行處理，再由單片機控制電路輸出信號控制固態(tài)繼電器，最終完成交換機無流量即用戶計算機關(guān)機或待機時電源的及時切斷；需要交換機自動啟動時， 通過監(jiān)測計算機啟動時引起網(wǎng)線上電信號的變化，經(jīng)放大比較單元及整流濾波器后由單片機控制電路進行分析與處理，使固態(tài)繼電器接通，從而帶動整個交換機恢復工作；另外，將光電耦合器得到的信號輸入單片機控制電路中，由單片機控制電路內(nèi)設程序來控制固態(tài)繼4CN 102932284 A書明說3/3頁電器的開關(guān)，從而控制交換機的開啟或關(guān)閉。在交換機斷電后，監(jiān)測電路由法拉電容進行供電，最大限度減少了電路的自功耗。
如圖2所示，使用TLP521可控制型光電耦合器。將光電耦合器與交換機LED指示燈相連接，由光電耦合器把交換機LED指示燈信號通過“電_光_電”轉(zhuǎn)化成高低電平信號向下級單片機控制電路輸出，并由MCU對信號進行處理與分析。此外，為了實現(xiàn)同時對交換機的多個LED指示燈進行監(jiān)控，本發(fā)明在光電耦合器前加入了邏輯門電路進行擴展。
如圖3所示，使用51型單片機作為控制電路。單片機控制電路對接收信號進行處理與分析，然后向固態(tài)繼電器輸入高或低電平信號，從而控制固態(tài)繼電器的通或斷。使用SSR-10DD型直流控直流固態(tài)繼電器來實現(xiàn)交換機電源的通斷，此型號固態(tài)繼電器相比于傳統(tǒng)繼電器，其內(nèi)部由新型可控硅取代了傳統(tǒng)的電磁線圈，且驅(qū)動電流從傳統(tǒng)繼電器的 10mA-50mA降至了 3mA左右，因此本作品使用的固態(tài)繼電器和傳統(tǒng)繼電器相比，大大減少了功耗。
如圖4所示，為了將用戶以太網(wǎng)線上的電信號轉(zhuǎn)化為可以被單片機控制電路直接識別的高低電平信號，本發(fā)明將從以太網(wǎng)線上得到的信號輸入放大比較單元進行處理， 以便后續(xù)單片機控制電路的識別、分析與處理。5·
權(quán)利要求
1.基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，其特征在于在交換機中設置一個監(jiān)測電路，所述監(jiān)測電路包括光電耦合器、單片機控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元，其中，所述光電耦合器的輸入端連接交換機指示燈的信號輸出端，光電耦合器的輸出端連接單片機控制電路的第一輸入端；所述放大比較單元的輸入端連接計算機網(wǎng)線，所述放大比較單元的輸出端與整流濾波器的輸入端連接；所述整流濾波器的輸出端與單片機控制電路的第二輸入端相連，所述單片機控制電路的輸出端與固態(tài)繼電器輸入端連接，所述固態(tài)繼電器的輸出端連接交換機電源接口 ；當監(jiān)測電路啟動后 光電耦合器用于監(jiān)測交換機指示燈的信號變化并將其發(fā)送至單片機控制電路，當交換機指示燈顯示無流量時，單片機控制電路控制固態(tài)繼電器切斷交換機的電源； 所述放大比較單元用于監(jiān)測計算機網(wǎng)線上電信號的變化，當計算機啟動引起網(wǎng)線上電信號發(fā)生變化，放大比較單元將該信號發(fā)送至整流濾波器經(jīng)整流、濾波后由單片機控制電路進行分析與處理，由單片機發(fā)送控制命令控制固態(tài)繼電器接通交換機電源，從而帶動整個交換機恢復工作。
2.如權(quán)利要求I所述的基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，其特征在于所述監(jiān)測電路中還包括一個邏輯門電路，該邏輯門電路設置在交換機指示燈輸出端與光電耦合器輸入端之間。
3.如權(quán)利要求I所述的基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，其特征在于所述固態(tài)繼電器內(nèi)部米用可控娃的電磁線圈結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，其特征在于還包括一個與所述監(jiān)測電路相連接的法拉電容，在交換機斷電后監(jiān)測電路由法拉電容進行供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于流量監(jiān)測的自斷電式節(jié)能家用型交換機，在交換機中設置一個監(jiān)測電路，所述監(jiān)測電路包括光電耦合器、單片機控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元。本發(fā)明設計的交換機使得在交換機中沒有流量傳輸?shù)臅r候，及時地切斷交換機電源，在需要交換機傳輸流量時自動啟動，從而在保證用戶正常上網(wǎng)需求的同時達到節(jié)能減排的效果；并且有效地避免交換機長時間待機發(fā)熱帶來的安全隱患，進一步提升交換機安全性能與使用壽命，并避免交換機長時間待機所帶來的安全隱患，在節(jié)能減排、延長壽命的同時，有效地提高了家用型交換機的安全性能。
文檔編號H04L12/931GK102932284SQ20121045008
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者王譯簡, 朱博, 吳子彧, 吳志峰, 姜毅力, 袁建榮, 張正 申請人:南京郵電大學