CN101291031A - 节能监控插座 - Google Patents

Abstract

本发明为一种节能监控插座，其包括：一插座本体与电力线相连接，所述的插座本体上设置有电力输出端子，用以与用电设备的插头结合；还包括：一检测单元，所述的检测单元检测对应电力端子的瞬时电能消耗参数；一处理器，接收所述的瞬时电能消耗参数，根据预设数据发出控制命令；一电力线传输模块，其与所述的处理器相连接，将数据信息通过所述的电力线发送出去，并接收上位机的指令；一断路单元，其设置在所述的电力线和所述的电力输出端子之间，接收所述处理器的控制命令，切断所述电力输出端子的电力输出。

Description

节能监控插座

技术领域

本发明涉及的是一种节能监控设备，特别涉及的是一种能够监控用电设备用电情况和周围环境参数变化的节能监控插座。

背景技术

随着国家对资源节约型社会建设步伐的加快，人们想尽办法在各种领域中加强对节能工作的开展和重视；根据上海市节能协会的测算，电源插座在无任何负载时的本身功耗为1.9W，电脑显示器不使用时的电源功耗为30W，而主机在关机时的电源功耗为4.81W，打印机的功耗为12W，扫描仪的功耗为13W，电视机的功耗为15W，空调的功耗为10W。也就是说，一个电源插座的能耗为16644W/年，一台电脑的能耗为304935.6W/年，一台电视机的能耗为131400W/年，一台空调的能耗为87600W/年。以0.5元/度的电费计，电源插座、电脑、电视机，空调将分别多支付8.3元/年、152.47元/年、65.7元/年、43.8元/年的电费。

多余能源的消耗对环境的压力也非常巨大。以饮水机为例：据统计，饮水机每天真正使用的时间约9个小时，其他时间基本闲置，近三分之二的用电量因此被白白浪费掉。在饮水机闲置时关掉电源，每台每年节电约366度，相应减排二氧化碳351千克。如果对全国保有的约4000万台饮水机都采取这一措施，那么全国每年可节电约145亿度，减排二氧化碳1405万吨。再以电脑为例，截至2007年底，我国电脑拥有量为1.3亿台，平均每年消耗电量近500亿度，相当于三峡水电站一年的发电量，其中一大半以上是办公用途。若按照办公电脑7700万台计算，在下班后若将其完全断电，每年可节省电能35亿千瓦时，相应减排二氧化碳336万吨。对于打印机，不使用时若将其断电，每台每年可省电10度，相应减排二氧化碳9.6千克。如果对全国保有的约3000万台打印机都采取这一措施，那么全国每年可节电约3亿度，减排二氧化碳28.8万吨。

政府机关、企事业单位、宾馆、大专院校等电器较多的场所，空调、电脑主机、显示器、打印机等办公设备在工作时间八小时之外的待机状态浪费电能非常严重，杜绝待机能耗、减少电费投入已成为这些单位节能减排的重要措施之一。

针对这种需求，中国专利200420025284.1提供了一种电脑专用智能节能电源插座，其包括壳体、壳体上的若干组插孔，其特征在于，所述的壳体上的一组插孔为独立的主机插孔，外接电源，其余各组插孔并联，壳体内还设置电流取样电路、光电隔离和传输模块、数码运算放大处理模块、继电器开关、分压和整流模块；分压和整流模块的源端与主机插孔外接电源端并联，分压和整流模块的输出电压供光电隔离和传输模块、数码运算放大处理模块；电流取样电路中的取样电阻串接在主机插孔的源端，电流取样电路产生的直流电压信号经光电隔离和传输模块的隔离和传输接入数码运算放大处理模块的输入端，其输出接继电器开关线圈，继电器开关接点串接在除主机插孔外的各组插孔回路中。所述的专利虽然实现了电脑主机开机自动接通所有设备的电源，主机关机自动切断所有设备的电源，大大降低了待机状态下的能耗浪费；但是仍有以下缺陷：此类节能插座产品功能单一，并不能对所有用电设备的实时耗能进行监测，在收集记录相关数据后没法上传至监控中心，更没有组网功能，难以实现办公环境内用电设备的综合管理。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种节能监控插座，用以克服上述的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种节能监控插座其包括：一插座本体与电力线相连接，所述的插座本体上设置有电力输出端子，用以与用电设备的插头结合；还包括：

一检测单元，所述的检测单元检测对应电力端子的瞬时电能消耗参数；

一处理器，接收所述的瞬时电能消耗参数，根据预设数据发出控制命令；

一电力线传输模块，其与所述的处理器相连接，将数据信息通过所述的电力线发送出去，并接收上位机的指令；

一断路单元，其设置在所述的电力线和所述的电力输出端子之间，接收所述处理器的控制命令，切断所述电力输出端子的电力输出；

一电源单元，用以向所述插座本体内用电元器件供电；

较佳的，所述的检测单元包括：一电压互感器，用以获取电力端子输出的实时电压值；

一电流互感器，用以获取电力端子输出的实时电流值；

一A/D转换器，将所述的实时电压值和实时电流值转换成数字信号；

一电能计量芯片，用以接收所述的实时电压值和实时电流值的数字信号，并计算瞬时电能消耗；

较佳的，所述的断路单元为一继电器；

较佳的，还包括：一复位开关，其设置在所述的插座本体上，将所述的断路单元进行复位，恢复所述的电力输出端子的电力输出；

较佳的，还至少包括温度传感器、烟雾传感器以及湿度传感器其中之一，设置于所述的插座本体上；其于所述的处理器相连接；

较佳的，所述的电力线传输模块包括：一耦合器，其设置在所述的电力线上，用以从所述的电力线上接收信号，或者将信号耦合至所述的电力线上；

一调制解调芯片，用以将从所述处理器输出的数据进行调制传输给所述的耦合器，或者从所述的耦合器将信息解调后传输给所述的处理器；

一存储器，对所述调制解调芯片各项参数进行存储。

与现有技术比较本发明的有益效果在于，本能在不拔掉电源插座的情况下实现电脑、显示器、打印机、饮水机、空调等电器关机后的自动断电，有效避免了电器无效工作或待机时所浪费的电能，并可在开机状态下把当前消耗的电能通过电力线传输到上位机或监控中心，实现对用电设备的实时监控，还可在必要时远程手动或自动关断电源，达到节能降耗的目的。

附图说明

图1为本发明节能监控插座的立体结构示意图；

图2为本发明节能监控插座电路部分的功能结构简图；

图3为本发明节能监控插座电路部分较佳实施例一的功能结构简图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明节能监控插座的立体结构示意图，所述的节能监控插座包括：一插座本体，其类似于普通插座，其与用电设备结合，并为用电设备提供电力的能力；所述的插座本体包括有：一壳体0，用以承载所述节能监控插座的元器部件；一接线座2，用以与电力线1进行连接，将室内电力线1引入所述的接线座2内，电力输出端子，其设置在所述的接线座2的上，并从所述的壳体0的接线面显露出来(图中未示)，所述的电力输出端子用以与所述的用电设备的插头相结合；所述的节能监控插座还包括：一电路板3，其位于所述的壳体0内，用以实现本案中的监控和传输作用。

请参阅图2所示，其为本发明节能监控插座电路部分的功能结构简图，所述的节能监控插座的电路板上包括：

一检测单元5，所述的检测单元5检测对应电力输出端子8的瞬时电能消耗参数；

一处理器7，其与所述的检测单元5相连接，用以接收所述的检测单元5输出的瞬时电能消耗参数，根据内部预设程序发出控制命令；

一电力线传输模块6，其与所述的处理器7相连接，使本发明节能监控插座通过所述的电力线1与上位机进行数据的交互；

一断路单元9，其设置在所述的电力线1和所述的电力输出端子8之间，接收所述处理器7的控制命令，切断所述电力输出端子8的电力输出以及一电源单元11，用以向所述电路板上用电元器件供电。当所述的检测单元5将获的瞬时电能参数传输给所述的处理器7时，所述的处理器7根据预先设置的功率消耗量，判断所述的用电设备4的工作状态，如果根据指令需要上传数据，则将所述的数据通过所述的电力线传输模块6经所述的电力线1传输给上位接收机，等待接收机发过来控制指令；所述的处理器7可以预设一延时时间t1，在达到时间t1时，向所述的断路单元9发出控制命令，使所述的接线座2与所述的电力线1之间产生切断动作，进而使所述的电力输出端子8没有电力输出；当然也可以通过所述的上位机传输过来命令信号，给所所述的处理器7，从而最终使所述的电力输出端子8没有电力输出。

请参阅图3所示，其为本发明节能监控插座电路部分较佳实施例一的功能结构简图；对于上述图2所示的功能结构简图而言，其中各功能单元都有具体的结构与之对应，本实施一仅是一种实施方式，而不局限于此，其他元器件的等效变换都应属于本发明的保护范围；所述的节能监控插座电路部分较佳实施例一包括：一电压互感器51和一电流互感器52，其分别设置与所述的电力线1上，用以获取电力输出端子8输出的实时电压值和实时电流值；一A/D转换器53，其分别与所述的电压互感器51和电流互感器52相连接，将所述的实时电压值和实时电流值转换成数字信号；一电能计量芯片54，其与所述的A/D转换器53相连接，用以接收所述的实时电压值和实时电流值的数字信号，并计算瞬时电能消耗；所述的处理器为一单片机7，其为本发明的数据处理和控制命令调度中心；以及一继电器9其设置与所述的电力线1和接线座2之间，所述的继电器9的控制端与所述的单片机7的触发端相连接，用以控制所述电力输出端子8是否有电力输出；还包括：一复位开关(图中未示)，其设置在所述的插座本体上，在所述的继电器9断开后，使其能够进行复位，恢复所述的电力输出端子的电力输出；为了实现对环境参数的检测，本发明还至少包括温度传感器55、烟雾传感器56以及湿度传感器57其中之一，其设置于所述的插座本体上；其分别与所述的单片机7的指定的输入端相连接；所述的电力线传输模块包括：一耦合器61，其设置在所述的电力线1上，用以从所述的电力线1上接收信号，或者将信号耦合至所述的电力线1上；一调制解调芯片63，用以将从所述单片机7输出的数据进行调制传输给所述的耦合器61，或者从所述的耦合器61将信息解调后传输给所述的单片机7；一存储器62，其对调制解调芯片各项参数进行存储。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1、一种节能监控插座，其包括：一插座本体与电力线相连接，所述的插座本体上设置有电力输出端子，用以与用电设备的插头结合；其特征在于，还包括：

一检测单元，所述的检测单元检测对应电力端子的瞬时电能消耗参数；

一处理器，接收所述的瞬时电能消耗参数，根据预设数据发出控制命令；

一电力线传输模块，其与所述的处理器相连接，将数据信息通过所述的电力线发送出去，并接收上位机的指令；

一断路单元，其设置在所述的电力线和所述的电力输出端子之间，接收所述处理器的控制命令，切断所述电力输出端子的电力输出；

一电源单元，其用以向所述插座本体内用电元器件供电。

2、根据权利要求1所述的节能监控插座，其特征在于，所述的检测单元包括：一电压互感器，用以获取电力端子输出的实时电压值；

一电流互感器，用以获取电力端子输出的实时电流值；

一A/D转换器，将所述的实时电压值和实时电流值转换成数字信号；

一电能计量芯片，用以接收所述的实时电压值和实时电流值的数字信号，并计算瞬时电能消耗。

3、根据权利要求2所述的节能监控插座，其特征在于，所述的断路单元为一继电器。

4、根据权利要求3所述的节能监控插座，其特征在于，还包括：一复位开关，其设置在所述的插座本体上，将所述的断路单元进行复位，恢复所述的电力输出端子的电力输出。

5、根据权利要求3所述的节能监控插座，其特征在于，还至少包括温度传感器、烟雾传感器以及湿度传感器其中之一，设置于所述的插座本体上；其于所述的处理器相连接。

6、根据权利要求5所述的节能监控插座，其特征在于，所述的电力线传输模块包括：一耦合器，其设置在所述的电力线上，用以从所述的电力线上接收信号，或者将信号耦合至所述的电力线上；

一调制解调芯片，用以将从所述处理器输出的数据进行调制传输给所述的耦合器，或者从所述的耦合器将信息解调后传输给所述的处理器；

一存储器，其对所述调制解调芯片各项参数进行存储。

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