基于無線網(wǎng)絡(luò)利用鋰電池供電的單火線智能開關(guān)的制作方法
【專利摘要】基于無線網(wǎng)絡(luò)利用鋰電池供電的單火線智能開關(guān)，是基于無線網(wǎng)絡(luò)具有單火取電能力的智能開關(guān)。主要解決要安裝于86盒中，可以與其它設(shè)備進(jìn)行通訊，可以通過遠(yuǎn)程和本地控制。主要技術(shù)方案是：集成了zigbee網(wǎng)絡(luò)可以與其它設(shè)備進(jìn)行通訊。它通過單火線方式取得微弱電流，利用鋰電池儲(chǔ)能，為智能控制單元提供電能，它同時(shí)擁有電子控制開關(guān)和手動(dòng)機(jī)械開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和故障下的強(qiáng)制開關(guān)控制。該智能開關(guān)具有安裝便利；單火線取電不用改變常規(guī)建筑物燈控布線方案；可實(shí)現(xiàn)高可靠較大速率的雙向無線通訊；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制和本地手動(dòng)控制燈具的亮滅；具有不依賴于電子控制的手動(dòng)機(jī)械開關(guān)作為應(yīng)急等特點(diǎn)。
【專利說明】 基于無線網(wǎng)絡(luò)利用鋰電池供電的單火線智能開關(guān)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]目前嵌入式系統(tǒng)逐漸進(jìn)入各種傳統(tǒng)設(shè)備中，在日常生活工作中的電燈開關(guān)也不例外，針對(duì)電燈開關(guān)的所處的環(huán)境限制，以及所賦予開關(guān)的功能，特研發(fā)此開關(guān)，它可以在不改變現(xiàn)有配電狀況下，滿足安裝于開關(guān)內(nèi)的嵌入式系統(tǒng)的供電需求使其可以滿足控制需求，并支持基于Zigbee協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)通訊使其成為一個(gè)完整的控制系統(tǒng)中的一員。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在市場(chǎng)上具有嵌入式系統(tǒng)的智能開關(guān)所面臨的問題主要有:1、目前的智能開關(guān)控制多采用單向通訊——遙控器單方向向開關(guān)發(fā)出指令，由于無法實(shí)現(xiàn)雙向通訊，開關(guān)的狀態(tài)信息、自檢情況等無法傳送出去，同時(shí)也限制了更靈活的應(yīng)用。2、為適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的配線方式需要通過單火線取電，采用單火取電方案時(shí)當(dāng)關(guān)燈時(shí)，需要竊取一定的電流，而現(xiàn)在普遍使用節(jié)能燈具——節(jié)能燈、LED燈等，由于原理性的原因，竊取的電流如果過大會(huì)造成燈具產(chǎn)生鬼火(閃爍)；對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)智能節(jié)電，設(shè)備需要以一定的功率進(jìn)行接收、發(fā)送相關(guān)信息，這需要較大的瞬時(shí)電流，會(huì)加大鬼火現(xiàn)象。3、出于設(shè)計(jì)及對(duì)設(shè)備體積的要求等原因，目前市場(chǎng)上普遍出現(xiàn)的是純電子開關(guān)——完全由嵌入式設(shè)備控制，這樣當(dāng)嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，電燈狀態(tài)將不可控；有些開關(guān)雖然有手動(dòng)按鈕，但它也是通過嵌入式系統(tǒng)來控制電燈的，即嵌入式系統(tǒng)故障該按鍵亦不起作用。綜上所述，本開關(guān)為適應(yīng)這些情況和克服相應(yīng)問題而設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本開關(guān)的設(shè)計(jì)目的是:設(shè)計(jì)一個(gè)采用單火線供電，能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)安裝環(huán)境(86盒安裝)，具有雙向無線通訊且具有在電子設(shè)備完全癱瘓的情況下依然能夠控制燈具的手動(dòng)機(jī)械開關(guān)的智能開關(guān)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
[0005]1、將zigbee網(wǎng)絡(luò)集成于開關(guān)，使其可以融入標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)內(nèi)，從而可以與網(wǎng)絡(luò)其它設(shè)備進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊；2、采用鋰電池給嵌入式設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，通過單火取電方式為鋰電池充電且取電電流足夠小(50微安左右)以使大多數(shù)節(jié)能燈具不出現(xiàn)鬼火現(xiàn)象；3、加入不依賴與電子設(shè)備的手動(dòng)機(jī)械裝置，使開關(guān)一方面可以在本地由人直接根據(jù)情況控制，另一方面在電子器件出現(xiàn)故障致使控制失效時(shí)能夠通過其控制電燈。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)和有益效果:
[0007](I)具有雙向無線通訊能力；
[0008](2) ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率高，協(xié)議簡(jiǎn)單，可靠性高，使用性價(jià)比強(qiáng)；
[0009](3)通訊有效覆蓋范圍10?75米之間，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定，既保證了控制范圍全全覆蓋，又不會(huì)因?yàn)轭~外的覆蓋浪費(fèi)能源，通過路由等手段能夠保證覆蓋所使用的空間；
[0010](4)配置靈活，系統(tǒng)安裝、維護(hù)、以及功能更改便捷；
[0011](5)采用鋰電池供電，系統(tǒng)供電質(zhì)量高，提高抗電磁干擾能力；
[0012](6)實(shí)時(shí)給鋰電池充電，提供充電保護(hù)功能，使開關(guān)可以做到在生命周期內(nèi)對(duì)電池免維護(hù)；
[0013](7)具有不依賴于電子控制的手動(dòng)開關(guān)，保證在任何電子設(shè)備故障情況下開關(guān)都能在人工控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的控制目的，徹底避免了因電子開關(guān)故障造成的燈具無法開啟或關(guān)閉的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1是基于無線網(wǎng)絡(luò)利用鋰電池供電的單火線智能開關(guān)結(jié)構(gòu)圖
[0016]其中附圖標(biāo)注I零線
[0017]2 火線
[0018]3 火線 I
[0019]4鋰電池
[0020]5Zigbee 局域網(wǎng)
[0021]6無線通訊單元
[0022]7CPU控制單元
[0023]8電源調(diào)理、充電控制
[0024]9電子控制開關(guān)
[0025]10機(jī)械控制開關(guān)

【具體實(shí)施方式】
[0026]工作過程:
[0027]火線進(jìn)入開關(guān)通過設(shè)備內(nèi)部電路、燈具與零線形成一個(gè)回路，開關(guān)通過此回路取電并向電池充電，電池在充滿的情況下將關(guān)閉充電電路；電池通過電壓調(diào)理器件向開關(guān)內(nèi)其它用電器件供電。開關(guān)通過無線網(wǎng)絡(luò)接收控制指令，最終控制電子控制開關(guān)的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)控制電燈的亮、滅。機(jī)械控制開關(guān)可以(即使在電子控制開關(guān)或其它部分故障的情況下)由人工來控制電燈的狀態(tài)，當(dāng)嵌入式系統(tǒng)無故障時(shí)，該狀態(tài)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)被傳送到其它網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)中。
【權(quán)利要求】
1.該智能開關(guān)采用單火線供電方式，且能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)安裝環(huán)境(86盒安裝)，具有雙向無線通訊且具有在電子設(shè)備完全癱瘓的情況下依然能夠控制燈具的手動(dòng)機(jī)械開關(guān)的智能開關(guān)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖一所示，虛線框內(nèi)為智能開關(guān)部分的結(jié)構(gòu)示意。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能開關(guān)采用單火線供電方式，且能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)安裝環(huán)境(86盒安裝)，其特征在于:如圖一所示，只有火線接入智能開關(guān)，智能開關(guān)通過該火線取得邏輯運(yùn)算及控制電路所需的電源，且根據(jù)設(shè)計(jì)該開關(guān)可以安裝在86盒內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述該智能開關(guān)采用鋰電池給嵌入式設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，其特征在于:通過單火取電方式為鋰電池充電且取電電流足夠小(50微安左右)以使大多數(shù)節(jié)能燈具不出現(xiàn)鬼火現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述該智能開關(guān)具有雙向無線通訊功能，其特征在于:開關(guān)集成了zigbee網(wǎng)絡(luò)功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述該智能開關(guān)具有機(jī)械控制開關(guān)，其特征在于:機(jī)械控制開關(guān)可以(即使在電子控制開關(guān)或其它電子控制部分故障的情況下)由人工來控制電燈的狀態(tài)，當(dāng)嵌入式系統(tǒng)無故障時(shí)，該狀態(tài)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)被傳送到其它網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)中。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104320874SQ201410509972
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】陳國(guó)榮, 王濱 申請(qǐng)人:北京華億創(chuàng)新信息技術(shù)有限公司