CN101251394A - 能量检测传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能量检测传感器。它解决了目前缺少用于建筑物内能量检测用的传感器，不能对整个楼宇的能量消耗进行有效检测，并进行节能控制等问题，具有结构简单，使用方便，能有效感知(感知是否人)、照度、温度、湿度用电量等的一体化集成检测，适用于客房、办公室等与人活动有关的能量消耗的测量，通过这个传感器将人的活动与此时能量使用状态对应检测出来，为节能实现提供数据支持等优点。它包括CPU，所述CPU的输入端分别与热敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻和红外探测器连接，其输出端与485通信接口和/或网络接口连接，同时CPU的输入端还与电量检测传感器连接。

Description

能量检测传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种能量检测传感器。

背景技术

目前随着智能化建筑的兴起，越来越多的建筑要求在实现智能化的同时，做到能源的节省。为此，需在建筑物内设置用于检测楼内能量消耗的设备，这种能量检测主要是为了检测建筑物能量使用状况，并据此获得哪些能量是合理的需求，那些是被浪费的。所谓被浪费的能量是指没有被人充分的能量，若要检测出被浪费的能量，那么就需要对所有与人使用相关的能量应用进行检测。普通的传感器种类虽然很多，但其在能量检测中尚缺乏应用，也无此类产品出现，这样就得通过复杂的线路设计来保证能量的检测，不仅准确率不高，而且能耗较多，工作稳定性不好，易出故障，且线路过多也不易维护。

发明内容

本发明的目的就是为了解决目前缺少用于建筑物内能量检测用得传感器，不能对整个楼宇的能量消耗进行有效检测，并进行节能控制等问题，提供一种具有结构简单，使用方便，能有效感知(感知是否人)、照度、温度、湿度、用电量等的一体化集成检测用能量检测传感器，它适用于客房、办公室等与人活动有关的能量消耗的测量，通过该传感器可将人的活动与此时能量使用状态对应检测出来，从而为实现节能提供数据支持。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种能量检测传感器，它包括CPU，所述CPU的输入端分别与热敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻和红外探测器连接，其输出端与485通信接口和/或网络接口连接，同时CPU的输入端还与电量检测传感器连接。其主要特点为将红外探测器集成进能量检测传感器，利用红外探测器能够感知人是否存在的特点，可以把是否有人在使用能量检测出来，这样此能量传感器除了可以实现传统意义上的能量监测外，还检测出是否有人使用能量，能量是否被浪费。

所述电量检测传感器为电流互感器。

所述485通信接口或网络接口与上位机通信采用应答通信方式，其通信方式包括：

向能量检测传感器发送查询命令时，其数据格式由从机地址、功能码、数据长度、CRC1和CRC2组成，其中从机地址，1个字节，指分配给每个能量检测传感器的地址编号；功能码，1个字节，指上位机命令能量检测传感器执行何种操作；数据长度，1个字节，指查询能量检测传感器的数据的长度；CRC1、CRC2，各占1个字节，为对前面3个字节的CRC校验，能量检测传感器收到上位机的查询命令数据后，首先计算前3个字节的CRC校验值，如果计算结果与收到的后两个数据CRC1、CRC2相符，则返回该控制器的传感器数据；否则返回错误信息；

能量检测传感器返回给上位机的数据格式为：从机地址、功能码、数据长度、有效数据、CRC1和CRC2，其中，从机地址、功能码、数据长度、CRC1和CRC2均为1个字节，有效数据为能量检测控制器采集的温度、湿度、照度、感知传感器和电量的参数，其长度固定为20个字节，第一个字节为控制器的地址编号，接下来12个字节依次为温度、湿度、照度、感知、电量传感器的数据，剩下的字节暂留；CRC1、CRC2为对前面23个字节的校验值。

本发明的能量检测传感器利用被动红外感知技术检测是否有人，利用单位时间内被动红外感知技术检测到人活动的次数与人数的多少建立关系，即能量检测传感器除了能够检测是否有人外，还能够大致检测出人数的多少。能量检测传感器分别利用光敏电阻、热敏电阻和湿敏电阻检测照度、温度和湿度，所有的检测元件与一个微处理器相连，通过微处理器将照度、温度和湿度检测元件所产生的模拟量转换成数字量，通过RS485总线/以太网传送出去。

能量检测传感器对用电量的检测通过检测电流实现的，利用电流互感器将检测区域的用电电流检测出来，再通过微处理器计算出电能。

本发明的有益效果是：结构简单，使用方便，能快速准确的得到建筑物的能量消耗数据，为采取相应的节能措施提供数据。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明一个实施例的电气原理图。

其中，1.CPU，2.热敏电阻，3.湿敏电阻，4.光敏电阻，5.红外探测器，6.485通信接口，7.网络接口，8.电量检测传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

图1中，能量检测传感器，包括CPU1，CPU1的输入端分别与热敏电阻2、湿敏电阻3、光敏电阻4和红外探测器5连接，其输出端与485通信接口6和/或网络接口7连接，同时CPU1的输入端还与电量检测传感器8连接。电量检测传感器8为电流互感器。485通信接口6或网络接口7与上位机通信采用应答通信方式，其通信方式包括：

向能量检测传感器发送查询命令时，数据命令格式如下表所示。

                  查询数据命令格式

从机地址

功能码

数据长度

CRC1

CRC2

该数据命令共5个字节，具体说明如下：

1)从机地址，1个字节，指分配给每个能量检测传感器的地址编号。

2)功能码，1个字节，指上位机命令能量检测传感器执行何种操作。

如0xF1表示查询某一能量检测传感器当前实时数据；

  0xF2表示命令能量检测传感器复位；

  0xF3表示命令能量检测传感器休眠等。

3)数据长度，1个字节，指查询能量检测传感器的数据的长度。

4)CRC1、CRC2，各占1个字节，为对前面3个字节的CRC校验。能量检测传感器收到上位机的查询命令数据后，首先计算前3个字节的CRC校验值，如果计算结果与收到的后两个数据CRC1、CRC2相符，则返回该控制器的传感器数据；否则返回错误信息。

能量检测传感器返回给上位机的数据格式如下表所示。

从机地址

功能码

数据长度

有效数据

CRC1

CRC2

该数据长度为25个字节，其中，从机地址、功能码、数据长度、CRC1和CRC2均为1个字节。功能码值为0xF1，数据长度值为0x14，CRC1、CRC2为对前面23个字节的校验值。

有效数据指能量检测控制器采集的温度、湿度、照度、感知传感器和电量的参数。进行数据传输时，A/D转换的精度为10位，每一路信号需要用两个字节来表示。为将来发展预留空间，设定有效数据的固定长度为20个字节，第一个字节为控制器的地址编号，接下来12个字节依次为温度、湿度、照度、感知、电量传感器的数据，剩下的字节暂留，用0xFF填充，以备后续扩充使用。

若采用网络传输方式，除了传输介质不一样外，数据格式与用485方式完全相同。

图2给出了发明的一个实施例的电气原理图，但本发明的保护范围并不限于该图所示结构。

Claims (3)

1、一种能量检测传感器，它包括CPU，其特征是：所述CPU的输入端分别与热敏电阻、湿敏电阻、光敏电阻和红外探测器连接，其输出端经485通信接口和/或网络接口与上位计算机连接，同时CPU的输入端还与电量检测传感器连接。

2、根据权利要求1所述的能量检测传感器，其特征是：所述电量检测传感器为电流互感器。

3、根据权利要求1所述的能量检测传感器，其特征是：所述485通信接口或网络接口与上位机通信采用应答通信方式，其通信方式包括：

向能量检测传感器发送查询命令时，其数据格式由从机地址、功能码、数据长度、CRC1和CRC2组成，其中从机地址，1个字节，指分配给每个能量检测传感器的地址编号；功能码，1个字节，指上位机命令能量检测传感器执行何种操作；数据长度，1个字节，指查询能量检测传感器的数据的长度；CRC1、CRC2，各占1个字节，为对前面3个字节的CRC校验，能量检测传感器收到上位机的查询命令数据后，首先计算前3个字节的CRC校验值，如果计算结果与收到的后两个数据CRC1、CRC2相符，则返回该控制器的传感器数据；否则返回错误信息；

能量检测传感器返回给上位机的数据格式为：从机地址、功能码、数据长度、有效数据、CRC1和CRC2，其中，从机地址、功能码、数据长度、CRC1和CRC2均为1个字节，有效数据为能量检测控制器采集的温度、湿度、照度、感知传感器和电量的参数，其长度固定为20个字节，第一个字节为控制器的地址编号，接下来12个字节依次为温度、湿度、照度、感知、电量传感器的数据，剩下的字节暂留；CRC1、CRC2为对前面23个字节的校验值。

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