CN110391553A - 一种工厂友好的智慧电源插座控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工厂友好的智慧电源插座控制装置及其控制方法，包括：事务管理部分以及电器认证部分，所述事务管理部分与所述电器认证部分连接；所述事务管理部分包括：主控模块以及与所述主控模块连接的开关驱动模块、电能检测模块、远程遥控模块和人机交互模块。本发明可以防触电防偷电，插座平时不通电，而只在使用时通过设备认证以后再通入电流。只要没有认证设备，则插座即使***异物也不会触电。同时，在工厂内应用这种插座，通过个别认证来为带标签用户及设备供电，实现了对设备使用权限的有效控制，还能对使用者收费计价的应用兼具防偷电用途。通过对电器设备能源消耗信息的收集，还能使业主清晰明了的掌握各设备的耗电情况。

Description

一种工厂友好的智慧电源插座控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电气元件领域，具体地，涉及一种工厂友好的智慧电源插座控制装置。
背景技术
随着智慧制造在各行各业的全面推进，人们对工作环境的安全、便利提出了新要求。相应的，传统工厂的智慧互联由于缺少智慧电器设备，那么如何便捷的兼容所有电器设备，使其成为友好的智慧电器，就是一个非常大且有意义的课题。
目前市场上的插座，缺少智慧性，主要体现在：(1)无法远程遥控插座的通断电；(2)防触电主要是被动型的，即等人触电了，通过电流的变化感知触电这一状况，然后再切断电源的；(3)无法告知用户具体电器设备在当前工作状态下的实际耗电量，不利于用户掌握工厂电器的用电结构信息。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种工厂友好的智慧电源插座控制装置及其控制方法。
根据本发明提供的一种工厂友好的智慧电源插座控制装置，包括：事务管理部分以及电器认证部分，所述事务管理部分与所述电器认证部分连接；
所述事务管理部分包括：主控模块以及与所述主控模块连接的开关驱动模块、电能检测模块、远程遥控模块和人机交互模块。
较佳的，所述电器认证部分包括依次连接的：RFID处理器、阻抗匹配网络、滤波网络、增益调节器和天线耦合器，所述天线耦合器与所述RFID处理器连接，所述天线耦合器还连接天线；
其中，所述主控模块与所述RFID处理器连接。
较佳的，所述阻抗匹配网络与所述滤波网络之间连接有前端巴伦。
较佳的，所述天线耦合器与所述RFID处理器之间连接有后端巴伦。
根据本发明提供的一种工厂友好的智慧电源插座控制装置的控制方法，包括：
步骤1：所述主控模块判断插座上是否有通过所述电器认证部分认证的电气设备，若判断结果为无，则插座的插孔保持断电状态，若判断结果为有，则执行步骤2；
步骤2：所述主控模块获取对应电器设备的ID，判断所述远程遥控模块是否打开，若判断结果为未打开，则插座的插孔保持断电状态，若判断结果为打开，则执行步骤3；
步骤3：所述主控模块发出驱动信号至所述开关驱动模块使插座的插孔得电，所述电能检测模块采集对应电器设备的电能信息并显示在所述人机交互模块上；
步骤4：不断监视所述远程遥控模块是否关闭以及所述电器认证部分的认证是否消失，若有任意一个判断结果为是，则所述主控模块发出驱动信号至所述开关驱动模块使插座的插孔断电。
较佳的，所述电器认证部分包括依次连接的：RFID处理器、阻抗匹配网络、滤波网络、增益调节器和天线耦合器，所述天线耦合器与所述RFID处理器连接，所述天线耦合器还连接天线；
其中，所述主控模块与所述RFID处理器连接。
较佳的，所述阻抗匹配网络与所述滤波网络之间连接有前端巴伦。
较佳的，所述天线耦合器与所述RFID处理器之间连接有后端巴伦。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明可以防触电防偷电，插座平时不通电，而只在使用时通过设备认证以后再通入电流。只要没有认证设备，则插座即使***异物也不会触电，十分安全。同时，在工厂内应用这种插座，通过个别认证来为带标签用户及设备供电，实现了对设备使用权限的有效控制，还能对使用者收费计价的应用兼具防偷电用途。通过对电器设备能源消耗信息的收集，还能使业主清晰明了的掌握各设备的耗电情况。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明一实施例中事务管理部分的结构示意图；
图3为本发明一实施例中电器认证部分的结构示意图；
图4为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供的一种工厂友好的智慧电源插座控制装置，包括两个部分：事务管理部分以及电器认证部分。
事务管理部分包括：主控模块1以及与主控模块1连接的开关驱动模块2、电能检测模块3、远程遥控模块4和人机交互模块5。
电器认证部分包括依次连接的：RFID处理器6、阻抗匹配网络7、前端巴伦8、滤波网络9、增益调节器10、天线耦合器11和后端巴伦13，后端巴伦13与RFID处理器6连接，天线耦合器11还连接天线12，主控模块1与RFID处理器6通过数据总线连接。
如图2示出了事务管理部分的一种具体实施方式。其中，主控模块1采用Sumsung公司生产的S3C6410芯片，其流水线结构能够快速响应***的指令。开关驱动模块2采用OMRON公司的G5V-1的PCB板级继电器，其大小和引脚方便集成在较小区域的PCB板上。电能检测模块3采用珠海炬力公司的单相电能计量芯片ATT7021，其测量线性度好动态范围大，输出高频脉冲适宜于控制器的数据处理。远程遥控模块4采用美国Rockwell公司的半双工同步调制解调芯片R96DFX，其是在公用电话网(PSTN)上进行通信的专用芯片，借助PSTN就能利用最常见方便的电话或手机控制电器设备的启停状态。人机交互模块5采用TFT屏显示，驱动控制器集成在S3C6410内，极大的方便了人机交互。电能检测模块能够很直观的给用户展现目前电器设备的用电状态，方便用户掌握电器设备的能耗分配。
图3示出了电器认证部分的一种具体实施方式。其中，RFID处理器6采用AustriaMicroSystems公司生产的AS3992芯片。阻抗匹配网络7用于把AS3992的输出阻抗匹配成标准的50欧姆特征阻抗传输。前端巴伦8采用Johanson Technology公司的0900BL18B100芯片，把AS3992输出的平衡信号转化成单端信号作为增益调节器的输入。滤波网络9用于匹配前端巴伦和增益调节器之间的传输信号阻抗，通过不同的容值的切换使得传输阻抗接近或等于50欧姆特征阻抗。增益调节器10采用Sirenza公司生产的SPA-2118芯片，其能够保证在20.7dbm处进行不失真放大。天线耦合器11采用Anaren公司生产的1D1304-3耦合器芯片，对UHF频段的射频信号发送和接收进行隔离，防止泄露干扰，又对输入信号具有一定的带宽选择作用，筛选目标信号进入RFID处理器。天线12采用PCB天线，节省了插座空间体积。后端巴伦13采用Johanson Technology公司的0900BL18B100芯片，把天线耦合器输出的单端信号转化成平衡信号作为AS3992的输入。
电器认证部分采用射频识别(RFID)的形式实现，只要给工厂电器设备的插头处贴上RFID标签，这样***智慧插座才能得电，同时主控模块也得到了标签上的信息，方便了电能检测得到的数据分门别类的存储和显示。若是有人不慎将手误***智慧插座，因为手上没有带标签，所以插座是不通电的，这样也主动保护了人身。同时在工厂内应用这种插座，通过个别认证来为带标签用户及设备供电，实现了对设备使用权限的有效控制，还能对使用者收费计价的应用兼具防偷电用途。
如图4所示，基于上述一种工厂友好的智慧电源插座控制装置，本发明还提供了其对应的控制方法，包括：
步骤1：主控模块判断插座上是否有通过电器认证部分认证的电气设备，若判断结果为无，则插座的插孔保持断电状态，若判断结果为有，则执行步骤2；
步骤2：主控模块获取对应电器设备的ID，判断远程遥控模块是否打开，若判断结果为未打开，则插座的插孔保持断电状态，若判断结果为打开，则执行步骤3；
步骤3：主控模块发出驱动信号至开关驱动模块使插座的插孔得电，电能检测模块采集对应电器设备的电能信息并显示在人机交互模块上；
步骤4：不断监视远程遥控模块是否关闭以及电器认证部分的认证是否消失，若有任意一个判断结果为是，则主控模块发出驱动信号至开关驱动模块使插座的插孔断电。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种工厂友好的智慧电源插座控制装置，其特征在于，包括：事务管理部分以及电器认证部分，所述事务管理部分与所述电器认证部分连接；
所述事务管理部分包括：主控模块以及与所述主控模块连接的开关驱动模块、电能检测模块、远程遥控模块和人机交互模块。
2.根据权利要求1所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置，其特征在于，所述电器认证部分包括依次连接的：RFID处理器、阻抗匹配网络、滤波网络、增益调节器和天线耦合器，所述天线耦合器与所述RFID处理器连接，所述天线耦合器还连接天线；
其中，所述主控模块与所述RFID处理器连接。
3.根据权利要求1所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置，其特征在于，所述阻抗匹配网络与所述滤波网络之间连接有前端巴伦。
4.根据权利要求1所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置，其特征在于，所述天线耦合器与所述RFID处理器之间连接有后端巴伦。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置的控制方法，其特征在于，包括：
步骤1：所述主控模块判断插座上是否有通过所述电器认证部分认证的电气设备，若判断结果为无，则插座的插孔保持断电状态，若判断结果为有，则执行步骤2；
步骤2：所述主控模块获取对应电器设备的ID，判断所述远程遥控模块是否打开，若判断结果为未打开，则插座的插孔保持断电状态，若判断结果为打开，则执行步骤3；
步骤3：所述主控模块发出驱动信号至所述开关驱动模块使插座的插孔得电，所述电能检测模块采集对应电器设备的电能信息并显示在所述人机交互模块上；
步骤4：不断监视所述远程遥控模块是否关闭以及所述电器认证部分的认证是否消失，若有任意一个判断结果为是，则所述主控模块发出驱动信号至所述开关驱动模块使插座的插孔断电。
6.根据权利要求5所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置的控制方法，其特征在于，所述电器认证部分包括依次连接的：RFID处理器、阻抗匹配网络、滤波网络、增益调节器和天线耦合器，所述天线耦合器与所述RFID处理器连接，所述天线耦合器还连接天线；
其中，所述主控模块与所述RFID处理器连接。
7.根据权利要求5所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置的控制方法，其特征在于，所述阻抗匹配网络与所述滤波网络之间连接有前端巴伦。
8.根据权利要求5所述的工厂友好的智慧电源插座控制装置的控制方法，其特征在于，所述天线耦合器与所述RFID处理器之间连接有后端巴伦。
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