CN202772362U - 一种基于电力线载波通信联网的智能插座 - Google Patents
一种基于电力线载波通信联网的智能插座 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202772362U CN202772362U CN 201220384002 CN201220384002U CN202772362U CN 202772362 U CN202772362 U CN 202772362U CN 201220384002 CN201220384002 CN 201220384002 CN 201220384002 U CN201220384002 U CN 201220384002U CN 202772362 U CN202772362 U CN 202772362U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power
- carrier communication
- line carrier
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000006855 networking Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于电力线载波通信联网的智能插座，由单片机控制电路、状态检测电路、通信接口电路、电源转换电路和带继电器的插座本体组成。其特征是具有短路保护、漏电保护、过载保护多重安全保护功能，并带有电力线载波通信接口，可以实现远程联网控制，该智能插座还能实时检测用电设备的工作电流，并经A/D转换后通过电力线路传给远端的主控机。在联网状态下，主控机通过该智能插座可以对用电设备实现远程监控、定时控制、待机节能控制、负载功耗计量等智能化管理。可广泛用于物联网、安全监控、远程供电控制、楼宇节能管理、智能家居领域。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及单片机控制、信号采集和处理、电力线载波通信技术，尤其是可联网的电源控制装置。
背景技术
目前，物联网技术在实时监测、远程控制、报警联动、安全节能、环境保护、楼宇管控、智能家居等领域获得广泛应用。所有这些分布于每个智能节点的传感器或智能终端都离不开供电***，因此，智能化的供配电***就是物联网的前沿技术。物联网的控制节点一般具有位置分散、节点多、距离远、工作环境复杂、待机时间长和无人值守等特点，对其监测、控制、管理和维护要求比较高。因此，更需要智能供电装置配合工作，更进一步说，有些远程监测和控制功能也可以通过智能化供电***来实现。
目前的智能插座设计多以解决待机功耗为主要出发点，如专利号分别为200820086610.8、201020210145.1、201120087200.7的实用新型专利，都是通过比较负载电流的变化来识别设备的待机状态并及时切断供电以达到节能目的。这些所谓的智能插座功能单一，且不具备联网管理功能，不适用于物联网。201020226400.1、201110342206.9号实用新型专利使用无线遥控方式虽然可以遥控操作，但并不具备双向通信和基本的信息处理能力，虽然这些功能可以通过技术进步来加以改进和完善，但遥控装置电路复杂、成本较高，而且易受环境干扰，遥控距离有限，所以这种智能插座应用有很大局限性。通过查阅文献和专利检索，还没有发现能很好地适应物联网控制需要的智能插座技术方案，本专利就是在这样的技术背景和要求下提出的。
发明内容
本实用新型所采用的技术方案是：采用以单片机为核心的检测控制***，用非接触式的传感器分别检测负载电流和漏电电流，为供电插座提供短路保护、过载保护和漏电保护等安全功能，并将电流值进行A/D转换后，通过电力线载波通信接口传给主控机***，由此实现可联网的远程监测和控制。本智能插座的电气设计如图1所示，由单片机控制电路、状态检测电路、通信接口电路、电源转换电路和带继电器的插座本体五个部分组成。本智能插座可以作为可控的智能终端与远端的主控***联网工作，在***主机的控制下可以实现任意设备待机节能、时序控制、远程控制、状态监测、功率计量等一系列智能化、自动化管理，是真正的智能化供电装置。
本实用新型的主要技术特征有四点：一是采用电力线载波通信接口，可以实现远程联网控制，智能插座可以将负载电流和自身工作状态信息(设备运行、待机节能、过载保护、短路保护、漏电保护、设备关机)上传给主控机，也接收和执行主控机的操作指令。相比于采用专用通信线路组网更为经济和便于实施，相比于无线遥控方式控制更为可靠，不受环境限制并具有更远的通信距离；二是设计有状态监测电路，可以实时检测用电设备的工作电流参数并经A/D转换后传给上位主控计算机，以便进行状态识别和节能管理，还设计了短路保护、漏电保护、过载保护等三重安全保护功能；三是采用更先进的单片机和集成电路技术，仅用少量元器件既可实现较复杂的安全保护和智能控制功能，大幅度简化电路、降低成本并提高产品的可靠性；四是采用模块化结构设计，可分为单片机控制电路、通信模块、电流检测电路、漏电检测电路、电源转换模块等五个相对独立的功能电路或模块。除单片机控制电路外，每个功能模块相对独立，便于针对用户需求和成本控制进行定制生产。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的智能插座具有普通电源插座所不具备的短路保护、漏电保护、过载保护功能，并具有电力线载波通信联网功能。在联网状态下，可以实现远程控制、定时控制、负载功耗计量、待机节能控制等智能化管理。本实用新型智能插座可以广泛用于物联网、安全监控、远程供电控制、楼宇节能管理、智能家居等领域。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型智能插座的电路原理框图。
图2是本实用新型智能插座一个实施例的电路原理图。
图1中，1.通信接口模块，2.电源转换模块，3.单片机控制电路，4.带继电器的插座本体，5.状态检测电路。
图2中，M1.电力线载波通信接口模块，型号为KQ130F，M2.AC-DC电源转换模块，型号为ZY0JGB05CD，IC1.8位单片机，型号为PIC16F526，IC2.霍尔电流检测集成电路，型号为ACS712，ZCT.零序电流互感器，J1.智能插座电源控制继电器。
具体实施方式
本智能插座的一个具体实施例电路图如附图2所示。电路主要由电力线载波通信接口模块M1、AC-DC电源转换模块M2、单片机IC1、霍尔电流检测IC2、零序互感器ZCT和少量分立元件组成。整个电路分可为单片机电路、通信接口电路、电流检测电路、漏电检测电路、电源转换电路等五个部分。
IC1是14引脚8位微小型单片机，片内集成上电复位电路、RC振荡器电路、1024字节FLASH ROM(字长12位)、64字节FLASH RAM(字长8位)、12个I/O接口、两个模拟比较器和四路八位A/D转换，芯片本身就是一个多功能的单片机应用***。
单片机IC1与通信接口模块M1组成串行通信电路，IC1的RB5、RB4端子设置成串行通信的发送和接收，与通信接口模块M1的RX、TX相连，实现与M1的数据传输。IC1的RC3端子设置成输出控制端，接M1的MODE端，MODE是M1的状态控制端，利用RC3的电平高低控制M1通过电力线的数据发送或接收。M1内部有耦合器件，可以通过AC1、AC2端子直接并接在220V交流电源上。
单片机IC1内置的A/D转换器与霍尔电流检测IC2构成电流检测电路，插座上用电设备的负载电流经IC2的IP+、IP-端子通过，IC2内的霍尔传感器获得电流的信号，并经内部电路进行整形、放大处理，再由IC2的OUT端子输出至IC1的RB0端子，IC1的RB0端子是内置A/D转换的输入端，单片机IC1根据检测到的电流大小实现过载、短路保护控制，并经A/D转换后通过接口模块M1传给上位主控机。
单片机IC1内置的比较器与零序互感器ZCT构成漏电检测电路，ZCT是非接触式零序电流互感器，当插座及所连设备发生漏电或有人触电时，ZCT产生电压信号，经电阻R4、R5送至IC1比较器输入端RC0、RC1，一旦漏电流超过设定值，在IC1内比较器输出端RC4发出控制信号，经三极管T1驱动继电器动作，及时切断插座供电电源，确保设备及用电安全。
M2是集成式开关电源模块，其作用是将220V交流电经过一系列变换变成稳定的5V直流电源，供电路使用，整个电路采用单一的5V电源供电。
三极管T1及周边元件R2、R3、D3构成继电器J1驱动电路。D1、D2限制ZCT输出信号的幅度，保护IC1的输入端。C1、C2是电源滤波电容，C3、C4、C5用于防止高频谐波干扰。
上述具体实施例仅用于说明本实用新型的设计思想和实现方法，不是唯一和全部实施例，该实施例电路中使用的元器件也有多种选择和代换，凡符合本实用新型的设计思想和智能供电装置中类似的功能电路都属于本专利的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于电力线载波通信的智能插座，主要由单片机控制电路、状态检测电路、电力线载波通信接口电路、电源转换电路和一个带继电器的插座本体组成，其特征是：由单片机根据负载状态和远端指令控制插座供电，设计有状态检测电路，能实时检测负载电流并具有短路保护、过载保护、漏电保护功能，还设计有电力线载波通信接口电路，插座内部单片机可以通过普通交流供电线路与远程的控制主机联网通信。
2.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征是：采用电力线载波通信实现远程联网控制，载波通信接口电路采用模块化设计，可以分别与单片机和交流电网直接接口，通信接口既可以采用专用通信协议，也可以基于透明的串行通信工作。
3.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征是：设计有状态检测电路，状态检测电路采用非接触式传感器检测负载电流和漏电电流，配合单片机控制，具有短路保护、漏电保护、过载保护功能，还可以实时监测用电设备的工作电流，经过A/D转换后传给上位主控计算机。
4.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征是：采用AC-DC电源转换电路，将220V交流电转换成5V直流电源为本智能插座内部电路供电。
5.根据权利要求1所述的一种智能插座，其特征是：采用模块化结构设计，分为单片机控制电路、通信模块、电流检测电路、漏电检测电路、电源转换模块，除单片机控制电路外，每个功能模块相对独立。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220384002 CN202772362U (zh) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 一种基于电力线载波通信联网的智能插座 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220384002 CN202772362U (zh) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 一种基于电力线载波通信联网的智能插座 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202772362U true CN202772362U (zh) | 2013-03-06 |
Family
ID=47778907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220384002 Expired - Fee Related CN202772362U (zh) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 一种基于电力线载波通信联网的智能插座 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202772362U (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104241981A (zh) * | 2014-10-10 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 基于双网络混合通信的智能插座装置 |
| CN105137783A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-09 | 陈泽 | 一种智能插座及智能家居*** |
| CN105356171A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-24 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 入墙式智能插座 |
| CN105676680A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种控制方法及电子设备 |
| CN106610659A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-03 | 重庆金鑫科技产业发展有限公司 | 一种智能家居控制*** |
| CN106707865A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 重庆金鑫科技产业发展有限公司 | 一种窗帘电机控制*** |
| CN106941279A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-11 | 康体佳智能科技（深圳）有限公司 | 一种智能电源*** |
| CN106972325A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-21 | 康体佳智能科技（深圳）有限公司 | 一种基于电力载波通信的多功能智能插座 |
| CN107302243A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-10-27 | 广西康体佳智能科技有限公司 | 一种基于电力载波通讯的充电桩 |
| CN111289817A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电器的故障监听的方法、装置、***及存储介质 |
-
2012
- 2012-08-06 CN CN 201220384002 patent/CN202772362U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104241981A (zh) * | 2014-10-10 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 基于双网络混合通信的智能插座装置 |
| CN104241981B (zh) * | 2014-10-10 | 2016-08-17 | 国家电网公司 | 基于双网络混合通信的智能插座装置 |
| CN105137783A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-09 | 陈泽 | 一种智能插座及智能家居*** |
| CN105356171A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-24 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | 入墙式智能插座 |
| CN105676680A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种控制方法及电子设备 |
| CN106610659A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-03 | 重庆金鑫科技产业发展有限公司 | 一种智能家居控制*** |
| CN106707865A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-24 | 重庆金鑫科技产业发展有限公司 | 一种窗帘电机控制*** |
| CN106941279A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-11 | 康体佳智能科技（深圳）有限公司 | 一种智能电源*** |
| CN106972325A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-21 | 康体佳智能科技（深圳）有限公司 | 一种基于电力载波通信的多功能智能插座 |
| CN107302243A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-10-27 | 广西康体佳智能科技有限公司 | 一种基于电力载波通讯的充电桩 |
| CN111289817A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电器的故障监听的方法、装置、***及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202772362U (zh) | 一种基于电力线载波通信联网的智能插座 | |
| CN101859141A (zh) | 基于无线传感器网络的远程电源监控***及控制方法 | |
| CN104582181A (zh) | 一种灯具信息采集控制装置 | |
| CN104135431A (zh) | 一种实现故障电弧检测的能源网关 | |
| CN102507729A (zh) | 一种非接触式钢丝绳无线检测***和方法 | |
| CN102895734B (zh) | 双路互备非接触式心脏起搏器电源*** | |
| CN102545580A (zh) | 一种可在线编程的通用pfc多功能处理器 | |
| CN204008785U (zh) | 计量回路故障监测*** | |
| CN204408678U (zh) | 一种灯具信息采集控制装置 | |
| CN208954322U (zh) | 新型无线通信采集模块 | |
| CN204258832U (zh) | 一种适用于供电网络***的直流电源 | |
| CN205720377U (zh) | 总线供电式多功能电力仪表 | |
| CN204331366U (zh) | 一种基于ZigBee技术的无线智能开关 | |
| CN203119759U (zh) | 一种升压型直流变换器 | |
| CN103904715A (zh) | 入墙式智能usb充电插座 | |
| CN203841495U (zh) | 一种无线窗帘控制装置 | |
| CN206057988U (zh) | 一种欠压缺水保护型无线水位控制器 | |
| CN205094133U (zh) | 一种电动窗帘外接无线控制装置 | |
| CN206685970U (zh) | 智能强电管理装置 | |
| CN201716847U (zh) | 无线终端采集器 | |
| CN212784074U (zh) | 一种智能插座 | |
| CN105739362A (zh) | 一种变电站测控保护装置 | |
| CN204334606U (zh) | 一种网络物业管理*** | |
| CN205985595U (zh) | 一种基于物联网的智能无线插座 | |
| CN214044212U (zh) | 智能插座 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HEILONGJIANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY Free format text: FORMER OWNER: LV BIN Effective date: 20130613 Free format text: FORMER OWNER: GUAN SHUANGCHENG Effective date: 20130613 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 150027 HARBIN, HEILONGJIANG PROVINCE TO: 150050 HARBIN, HEILONGJIANG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130613 Address after: 150050 Heilongjiang province Harbin Daowai District, Hongqi Street, No. 999 Patentee after: Heilongjiang Institute of Technology Address before: 602 room four, unit 150027, international A12 building, Pine View International, Songbei, Heilongjiang, Harbin Patentee before: Lv Bin Patentee before: Guan Shuangcheng |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130306 Termination date: 20130806 |