CN105022274A - 智能感控装置及智能感控*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能感控装置及智能感控***，该智能感控装置包括一微处理器，一第一通信单元，一第二通信单元，一模拟信号输入单元，第一通信单元、第二通信单元、模拟信号输入单元电性连接于微处理器，模拟信号输入单元连接有感测器，感测器包括温度感测器、湿度感测器、监控摄像头、安防感测器、气味感测器、按键压力感测器、光感测器中的一个或多个，该智能感控***包括多个如上述的智能感控装置，多个智能感控装置之间电性连接。该智能感控装置及智能感控***具备智能感控功能且成本低又耗能低。
Description
【技术领域】
本发明涉及智能感控技术领域，特别涉及一种智能感控装置及智能感控***。
【背景技术】
随着智能产品在日常生活中的普及，其应用情况也逐步复杂，尤其是控制装置，仅靠简单的开关控制已不能满足人们日益增长的需求，所以要求生活中的控制***具备智能控制功能。而现在的先进技术应用中，多数都具有完善的中央管理及自控***，还有些控制装置采用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)进行内部程序设置，但是这种技术成本太高且耗能大，不适合用于人们的日常生活中。再有，现有技术中的智能控制装置功能单一，仅能实现控制功能。
随着人们生活水平的提高，感测装置的应用情况也逐步丰富多彩，目前人们所用到的感测装置类型多样化，但其仅能实现感测功能，不能实现对外部接入设备进行控制，不够智能化。
目前的技术中，感测装置和控制装置都是各自分开实现其所具备的功能，若要实现同时具备两者的功能就需要把该二者结合起来应用，但其成本高且耗能高。
【发明内容】
为克服现有技术的诸多难题，本发明提供了一种具备智能感控功能，成本低且耗能低的智能感控装置及智能感控***。
本发明解决技术问题的方案是提供一种智能感控装置，其与多个接入设备以及监控平台对接，该智能感控装置包括一微处理器，一第一通信单元，一第二通信单元，一模拟信号输入单元，第一通信单元、第二通信单元、模拟信号输入单元分别电性连接于微处理器，模拟信号输入单元连接有感测器，感测器包括温度感测器、湿度感测器、监控摄像头、安防感测器、气味感测器、按键压力感测器、光感测器中的一个或多个，多个接入设备有线或无线连接于第二通信单元，感测器的工作状态通过微处理器反馈给第一通信单元，第一通信单元将信号传递给监控平台。
优选地，第一通信单元接收来自监控平台的控制信号，其将该控制信号传递给微处理器，微处理器通过第二通信单元控制接入设备的工作状态，接入设备的工作状态通过第二通信单元反馈给微处理器，微处理器将该信号通过第一通信单元传递给监控平台。
优选地，该智能感控装置进一步包括一自我侦测单元，该自我侦测单元电性连接于微处理器，其侦测智能感控装置所接收到的来自于监控平台的控制信号是否异常。
优选地，该智能感控装置进一步包括一***保护单元，该***保护单元电性连接于微处理器，微处理器通过***保护单元侦测智能感控装置是否有过载或温度过高或负载及电路短路或智能感控装置烧毁或外部干扰的异常信号。
优选地，当自我侦测单元侦测到智能感控装置所接收到的来自于监控平台的控制信号异常时，或***保护单元侦测到智能感控装置有异常时，自我侦测单元或***保护单元将对应的异常信号传输给微处理器并由微处理器将异常信号通过第一通信单元反馈给监控平台。
优选地，该智能感控装置进一步包括一PWM调节单元，其电性连接于微处理器，该PWM调节单元为单一或多个PWM输出回路，该PWM输出回路上连接有设定相应IP地址的灯具，微处理器根据IP地址调节相应PWM输出回路上的电流或电压。
优选地，该智能感控装置进一步包括一负载反馈侦测单元，该负载反馈侦测单元电性连接于微处理器，其实时侦测PWM输出回路上的灯具的工作状态且根据灯具的工作状态调整PWM输出回路上的电流或电压，该负载反馈侦测单元将侦测到的灯具的工作状态反馈给微处理器，由微处理器通过第一通信单元传递给监控平台。
优选地，该智能感控装置进一步包括一交流转直流单元，该交流转直流单元电性连接于微处理器，其可直接接入直流电源或交流电源或太阳能电池为智能感控装置供电。
本发明解决技术问题的又一方案是提供一种智能感控***，该智能感控***包括多个如上述的智能感控装置，多个智能感控装置通过第一通信单元有线或无线通讯。
优选地，感测器所感测的信号类型与接入设备的功能有相关性，比如，若感测器为温度感测器，那么与第二通信单元相连的接入设备为空调。
与现有技术相比，本发明的智能控制装置采用微处理器控制其他功能单元的工作状态，通过编程将用户所需要的功能程序烧录到微处理器内，微处理器成本低，除此之外，任何设备均可接入该智能控制装置，比如，基于电力载波***的电器、基于网络信号的设备、有线电视、任何无线装置等，均可接入该智能控制装置，其无需另外布设电力***等，其利用现有的电力***即可实现相应的控制。该智能控制装置通过一个APP控制平台便可以对其进行总控制，其无需通过多个APP分别控制。智能感控***中的智能感控装置通过第一通信单元将信号的处理以及数据之间的传递都会自动上传至APP，用户可随时实时读取，而不需要经过调取出来后再读取。
本发明的智能感控装置通过自我侦测单元侦测周遭环境的温度/湿度，还可以对供应电压/电流稳定度、内存、输出/输入回路等硬件电路进行侦测。该智能感控装置通过PWM调节单元使该智能控制装置可以根据实际需要来控制电量，实现供电量的大小随着所需要的电量大小而变化，节约能源。该智能感控装置通过交流转直流单元将交流电转为直流电，使得所有接入设备都直接与直流电连接，相对于交流电使用起来更安全可靠，我们目前所用的太阳能电池把光能转换成电能后得到的是直流电，通常都需要用太阳能逆变器将该直流电转换为交流电后才能被使用，而该智能感控装置可以实现即便是太阳能电池也可以直接并入使用。
本发明的智能感控***中，智能感控装置集成度高且体积小，其大小约为10cm*10cm，且其具有可开放式设置的特点，可根据实际需要修改其功能，比如在家居中将该智能感控装置接入灯控、防盗或者在饭店等场合接入其他功能设备来实现相应的功能，此外，智能感控装置在智能感控***中可以叠加设置，譬如在接入设备较多的房间里设置多个智能感控装置，该智能感控***中的智能感控装置之间可以相互通信，其可以一体控制和感测，非常简便实用。再有，用户可以在监控平台设置各种情景模式，便于多设备的一体控制，譬如，用户设置情景模式一，该情景模式可以是同时打开房间的灯光和空调，其使得用户体验多样化，使用便捷化。每个智能感控装置中的自我侦测单元可将其侦测的结果通过第一通信单元传送至监控平台并告知目前的状态，其内部的校正模块对其感测到的数据进行校正检测，如出现较大的误差，智能感控装置自动报错并将该信息反馈给监控平台，从而确保***运转正常。当智能感控***中有多个智能感控装置叠加时，多个智能感控装置通过第一通信单元有线或无线通讯，使整个智能感控***可通过一个APP同时控制。
【附图说明】
图1是本发明智能感控装置的电路模块结构示意图。
图2是本发明智能感控***的电路模块结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明智能感控装置10包括微处理器101，其进一步包括交流转直流单元102、第一通信单元103、第二通信单元104、模拟信号输入单元107、***保护单元110、自我侦测单元111和负载反馈侦测单元112，这些单元均与微处理器101电性连接。该智能感控装置10进一步包括多个感测器113，该感测器113可以为温度感测器、湿度感测器、监控摄像头、安防感测器、气味感测器、按键压力感测器、光感测器等其中的一个或多个，该感测器113电性连接于模拟信号输入单元107。
请参阅图2，该智能感控***1可用于房间中的灯控、防盗以及饭店等各种场合，其可以在房间里单一设置，也可以叠加设置，多个智能感控装置10通过第一通信单元103有线或无线通信，该智能感控装置10通过连接监控平台200、接入设备340、电源(未标号)和集线座(未标号)等形成智能感控***1，监控平台200可以是手机、电脑、平板电脑、个人计算机或云端***或行动装置等具备有线或无线传输功能的设备或图控接口软件，接入设备340包括家电设备(图未示)，灯具(图未示)，气阀，水阀等，其中家电设备可以为电视、冰箱、空调等设备，灯具可以为各种照明设备。用户可以在监控平台200上安装APP并通过无线通信与该智能感控装置10对接来实现远程操控。监控平台200也可以安置在对应的房间或楼道内，其与智能感控装置10有线或无线连接。客户端的APP界面也可以设置多种情景模式，该情景模式可以是针对一个接入设备340设置或者针对多个接入设备340一体设置。用户可以通过APP客户端来进行控制，接入设备340可根据具体设备选择有线或无线连接于第二通信单元104。
微处理器101控制该智能感控装置10中的各个功能单元的工作状态，其具有计算/***运作/控制/输入/输出/通讯/模拟信号转数字信号/数字信号转模拟信号等处理功能，该微处理器101体积小且重量轻。
交流转直流单元102主要负责把100～240V的交流电转换为3V/5V/12V/24V～48V的直流电，其转换后的电压用来供应电路以及输出负载所用的电压，其电流输出值可随使用量进行调整。智能感控装置10通过该交流转直流单元102将交流电转为直流电，使得所有接入设备340和/或感测器113都直接与直流电连接，相对于交流电使用起来更安全可靠，我们目前所用的太阳能电池把光能转换成电能后得到的是直流电，通常都需要用太阳能逆变器将该直流电转换为交流电后才能被使用，而该智能感控装置10可以实现即便是太阳能电池也可以直接并入使用，该交流转直流单元102外接一太阳能电池(图未示)，除此之外，其还可以直接接入直流电源或交流电源，该交流转直流单元102为所有功能单元提供电源。
第一通信单元103是智能感控装置10与外部进行信号传输的通信单元，其主要负责对外双向通讯，根据***通讯模式的不同，其可调整为有线通讯，比如RS-232/RS-485/CAN_BUS/网络/电力载波等通讯模式，其也可调整为无线通讯，比如无线网络/蓝牙/Zigbee/红外线及其他无线频段等无线通信模式，所述有线通讯和无线通讯皆可单一通讯或者多重通讯模式混合使用。当第一通信单元103接收到外部信号时，其将该信号传送至微处理器101进行处理，微处理器101依照第一通信单元103的指令将处理后的信号通知第二通信单元104并作出相应的动作，接下来该第一通信单元103再将对应的电信号反馈给监控平台200。
第二通信单元104连接接入设备340，其是内部控制连接双向通讯***，其和第一通信单元103一样可以调整为有线通讯、无线通讯和多重通讯模式混合使用。该第二通信单元104接收微处理器101的动作指令后将信号转为通信格式传递给与其有线或无线通讯的接入设备340。
模拟信号输入单元107主要用于感测器113的接入，其接收来自感测器113的信号。模拟信号输入单元107接收0～25mA电流或者0～10V电压，当感测器113的信号进入模拟信号输入单元107后，转入微处理器101进行处理，处理后的信号通知给第二通信单元104并做相应的动作，再由第一通信单元103将信号传送至监控平台200并告知目前第二通信单元104所对应接入设备340的状态。
PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调节单元109为单一或多个PWM输出回路，PWM输出回路接有负载灯具，本发明中以LED为例来进行说明，该输出回路的数量及输出负载的电流或电压都可根据实际需要增加或递减，该PWM调节单元109的主要功能为LED调光或者ON/OFF控制，其控制电压为5V～48V的直流电压，其控制电流为零至数十安培以上。该PWM调节单元109可以根据灯具的各种规格做调光或ON/OFF控制，其每个回路可串联或并联一至数百个以上LED灯。该PWM调节单元109的输出负载的电流或电压可根据实际需求增加或递减。
***保护单元110有***自动保护功能，当出现电路过载/温度过高/负载及电路短路/智能感控装置10烧毁/外部干扰等问题时，该***保护单元110将这些突发状况实时地反映到微处理器101并采取相关措施保护电路及***的安全。
自我侦测单元111主要负责自我功能侦测，比如周遭环境的温度/湿度的侦测，供应电压/电流稳定度、内存、输出/输入回路等硬件电路侦测，并将侦测结果通过第一通信单元103传送至监控平台200并告知目前的状态，确保***运转正常。该自我侦测单元111内部设置有多个校正模块1111，该校正模块1111对其感测到的数据进行校正检测，如出现较大的误差，该智能感控装置10自动报错，并将该信息反馈给监控平台200。
负载反馈侦测单元112主要用于实时侦测每一回路PWM负载电压/电流/阻抗/频率，同时做出调整PWM输出状态的动作，以保证输出负载的稳定性和一致性。该负载反馈侦测单元112将后端负载信号传递给微处理器101，微处理器101根据内部的规划程序做分析后再将分析后的数据通知给第二通信单元104并做相应的动作，再由第一通信单元103将信号传送至监控平台200并告知目前第二通信单元104所对应接入设备340的状态。
当模拟信号输入单元107接收到与其电性连接的感测器113的信号后，其将该信号传递给微处理器101，微处理器101将这些信号通过第一通信单元103回传至监控平台200，把感测器113感测到的情况告知使用者。这时使用者可通过监控平台200发出指令进而对接入设备340进行控制，指令信号通过第一通信单元103传入微处理器101，经过处理后信号由微处理器101传送至第二通信单元104，由第二通信单元104通知给接入设备340并作出相应的动作。感测器113所感测的信号类型与接入设备340的功能有相关性，以温度感测器为例，若感测器113为温度感测器，那么与第二通信单元104相连的接入设备340为空调，温度感测器感测到的温度会以信号形式依次通过模拟信号输入单元107、微处理器101、第一通信单元103传给监控平台200告知使用者目前的环境温度，这些环境温度可通过监控平台200实时读取，这时使用者在监控平台200处发送打开空调设备并设定相应温度的指令，该指令信号依次通过第一通信单元103、微处理器101、第二通信单元104传给接入设备340空调，从而启动空调来调节室内温度。类似地，若感测器113为湿度感测器，那么与第二通信单元104相连的接入设备340为加湿器；若感测器113为报警器，那么与第二通信单元104相连的接入设备340为安防设备。
当通过监控平台200发出动作指令后，信号通过第一通信单元103传入微处理器101；用户可根据实际需要提前设定是否打开***保护单元110和自我侦测单元111，若***保护单元110和自我侦测单元111处于关闭状态，微处理器101将该信号直接传递给第二通信单元104并做相应的动作，再由第一通信单元103将信号传送至监控平台200并告知目前第二通信单元104所对应的接入设备340的状态。若***保护单元110和自我侦测单元111处于打开状态，微处理器101通过***保护单元110进行***侦测，若侦测到所连接的电路出现电路过载/温度过高/负载及电路短路/组件烧毁/外部干扰等问题时，***保护单元110将这些突发状况实时地传送至到微处理器101并由微处理器101将异常信号通过第一通信单元103回传至监控平台200，同时采取相关措施保护电路及***的安全，若***保护单元110未侦测到异常信号，那么微处理器101将信号传送至自我侦测单元111，该自我侦测单元111侦测周遭环境的温度/湿度和硬件电路的供应电压/电流稳定度/内存/输出/输入回路是否正常，若侦测到异常情况，自我侦测单元111中的校正模块1111对其感测到的数据进行校正，如出现较大的误差，自我侦测单元111将异常信号回送至微处理器101并由微处理器101将异常信号通过第一通信单元103回传至监控平台200，把这些异常情况告知使用者。若***保护单元110和自我侦测单元111侦测到的信号都正常，微处理器101将该信号传递给第二通信单元104并做相应的动作，再由第一通信单元103将信号传送至监控平台200并告知目前第二通信单元104所对应接入设备340的状态。当然用户也可以根据需要只设置***保护单元110和自我侦测单元111其中一个。
LED等照明设备可以连接于PWM调节单元109，PWM调节单元109在接收到来自微处理器101的电信号时，该PWM调节单元109会根据事先设定LED的IP地址并根据微处理101提供的输出负载电流或电压的需求增加或递减，并通过负载反馈单元112侦测LED的使用情况，若LED出现故障导致耗电量的变化，那么负载反馈侦测单元112维持LED的亮度并将异常信号会送至微处理器101并由微处理器101将异常信号通过第一通信单元103回传至监控平台200，把这些异常情况告知使用者，若LED使用状况正常，那么PWM调节单元109可以对LED进行启动或关闭或调光，当进行调光时，该PWM调节单元109以数字方式控制模拟电路，输出的PWM信号以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到负载上去，当PWM信号为高电平时，LED灯发光，当PWM信号为低电平时，LED灯不发光，由于变化频率比较快以及人眼有视觉暂留特性，所以我们感觉不到间接性的发光与不发光，根据实际情况可以按固定频率操作占空比来实现LED亮度调节，这样起到了节能作用，大幅度地降低整个***的成本和功耗。
与现有技术相比，本发明的智能控制装置10采用微处理器101控制其他功能单元的工作状态，通过编程将用户所需要的功能程序烧录到微处理器101内，微处理器101成本低，除此之外，任何设备均可接入该智能控制装置10，比如，基于电力载波***的电器、基于网络信号的设备、有线电视、任何无线装置等，均可接入该智能控制装置10，其无需另外布设电力***等，其利用现有的电力***即可实现相应的控制。该智能控制装置10通过一个APP控制平台便可以对其进行总控制，其无需通过多个APP分别控制。智能感控***1中的智能感控装置10通过第一通信单元103将信号的处理以及数据之间的传递都会自动上传至APP，用户可随时实时读取，而不需要经过调取出来后再读取。
本发明的智能感控装置10通过自我侦测单元111侦测周遭环境的温度/湿度，还可以对供应电压/电流稳定度、内存、输出/输入回路等硬件电路进行侦测。该智能感控装置10通过PWM调节单元109使该智能控制装置10可以根据实际需要来控制电量，实现供电量的大小随着所需要的电量大小而变化，节约能源。该智能感控装置10通过交流转直流单元102将交流电转为直流电，使得所有接入设备都直接与直流电连接，相对于交流电使用起来更安全可靠，我们目前所用的太阳能电池把光能转换成电能后得到的是直流电，通常都需要用太阳能逆变器将该直流电转换为交流电后才能被使用，而该智能感控装置10可以实现即便是太阳能电池也可以直接并入使用。
本发明的智能感控***1中，智能感控装置10集成度高且体积小，其大小约为10cm*10cm，且其具有可开放式设置的特点，可根据实际需要修改其功能，比如在家居中将该智能感控装置10接入灯控、防盗或者在饭店等场合接入其他功能设备来实现相应的功能，此外，智能感控装置10在智能感控***1中可以叠加设置，譬如在接入设备较多的房间里设置多个智能感控装置10，该智能感控***1中的智能感控装置10之间可以相互通信，其可以一体控制和感测，非常简便实用。再有，用户可以在监控平台200设置各种情景模式，便于多设备的一体控制，譬如，用户设置情景模式一，该情景模式可以是同时打开房间的灯光和空调，其使得用户体验多样化，使用便捷化。每个智能感控装置10中的自我侦测单元111可将其侦测的结果通过第一通信单元103传送至监控平台200并告知目前的状态，其内部的校正模块1111对其感测到的数据进行校正检测，如出现较大的误差，智能感控装置10自动报错并将该信息反馈给监控平台200，从而确保***运转正常。当智能感控***1中有多个智能感控装置10叠加时，多个智能感控装置10通过第一通信单元103有线或无线通讯，使整个智能感控***1可通过一个APP同时控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能感控装置，其与多个接入设备以及监控平台对接，其特征在于：该智能感控装置包括一微处理器，一第一通信单元，一第二通信单元，一模拟信号输入单元，第一通信单元、第二通信单元、模拟信号输入单元分别电性连接于微处理器，模拟信号输入单元连接有感测器，感测器包括温度感测器、湿度感测器、监控摄像头、安防感测器、气味感测器、按键压力感测器、光感测器中的一个或多个，多个接入设备有线或无线连接于第二通信单元，感测器的工作状态通过微处理器反馈给第一通信单元，第一通信单元将信号传递给监控平台。
2.如权利要求1所述的智能感控装置，其特征在于：第一通信单元接收来自监控平台的控制信号，其将该控制信号传递给微处理器，微处理器通过第二通信单元控制接入设备的工作状态，接入设备的工作状态通过第二通信单元反馈给微处理器，微处理器将该信号通过第一通信单元传递给监控平台。
3.如权利要求1所述的智能感控装置，其特征在于：该智能感控装置进一步包括一自我侦测单元，该自我侦测单元电性连接于微处理器，其侦测智能感控装置所接收到的来自于监控平台的控制信号是否异常。
4.如权利要求1所述的智能感控装置，其特征在于：该智能感控装置进一步包括一***保护单元，该***保护单元电性连接于微处理器，微处理器通过***保护单元侦测智能感控装置是否有过载或温度过高或负载及电路短路或智能感控装置烧毁或外部干扰的异常信号。
5.如权利要求3或4所述的智能感控装置，其特征在于：当自我侦测单元侦测到智能感控装置所接收到的来自于监控平台的控制信号异常时，或***保护单元侦测到智能感控装置有异常时，自我侦测单元或***保护单元将对应的异常信号传输给微处理器并由微处理器将异常信号通过第一通信单元反馈给监控平台。
6.如权利要求1所述的智能感控装置，其特征在于：该智能感控装置进一步包括一PWM调节单元，其电性连接于微处理器，该PWM调节单元为单一或多个PWM输出回路，该PWM输出回路上连接有设定相应IP地址的灯具，微处理器根据IP地址调节相应PWM输出回路上的电流或电压。
7.如权利要求6所述的智能感控装置，其特征在于：该智能感控装置进一步包括一负载反馈侦测单元，该负载反馈侦测单元电性连接于微处理器，其实时侦测PWM输出回路上的灯具的工作状态且根据灯具的工作状态调整PWM输出回路上的电流或电压，该负载反馈侦测单元将侦测到的灯具的工作状态反馈给微处理器，由微处理器通过第一通信单元传递给监控平台。
8.如权利要求1所述的智能感控装置，其特征在于：该智能感控装置进一步包括一交流转直流单元，该交流转直流单元电性连接于微处理器，其可直接接入直流电源或交流电源或太阳能电池为智能感控装置供电。
9.一种智能感控***，其特征在于：该智能感控***包括多个如权利要求1所述的智能感控装置，多个智能感控装置通过第一通信单元有线或无线通讯。
10.如权利要求9所述的智能感控***，其特征在于：感测器所感测的信号类型与接入设备的功能有相关性，比如，若感测器为温度感测器，那么与第二通信单元相连的接入设备为空调。
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