CN103066458A - 多节点插座系统及其控制方法 - Google Patents

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范振珂
李晓云
苏士娟
刘学诚
付作辉
张兴
杨春
徐扬生
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Abstract

本发明涉及一种多节点插座系统,其包括至少一个主控装置,所述主控装置包括控制单元、路由器、收发器;至少一个插座节点,所述插座节点包括控制单元、收发器、开关控制电路以及电源拔插器,所述插座节点通过插座节点的收发器与主控装置通信;至少一个用电设备,所述用电设备与所述电源拔插器连接;一个控制器,用于传输指令到所述主控装置。本发明的控制用电设备电力使用的多节点插座系统,通过所述控制器对所述用电设备进行相应操作,可以最大限度的较少用电设备的用电量,此外,用户终端可通过远程控制和自定义方法,满足用户的个人偏好。

Description

多节点插座系统及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用电设备的电力控制系统,尤其涉及一种用于控制用电设备电力使用的多节点插座系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着城乡用电量的日益增长,全社会用电量持续增长。在日常生活中,用户通过终端设备的管理来节省电力,已经成为一种趋势。特别是在商业大厦以及住宅楼宇中,各种电器设备的超负荷运作以及个别电器设备的闲置现象明显,因此,智能化的电力使用是当务之急;此外,满足用户的个人偏好也成为用电设备供应商们需要考虑的重点。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术 问题在于提供一种可控制用电设备电力使用、减少用电量的多节点插座系统。
[0004] 为此,本发明一方面提供一种多节点插座系统,其包括
[0005] 至少一个主控装置,所述主控装置包括控制单元、路由器、收发器;
[0006] 至少一个插座节点,所述插座节点包括控制单元、收发器、开关控制电路以及电源拔插器,所述插座节点通过插座节点的收发器与主控装置通信;
[0007] —个控制器,用于传输指令到所述主控装置;
[0008] 所述电源拔插器用于连接用电设备。
[0009] 进一步地,所述电源拔插器是电源插座、电源插头或者带有电源插头的电源插座;所述电源拔插器的个数大于等于I。
[0010] 进一步地,所述主控装置所包括的控制单元和收发器可以封装为一个芯片。
[0011] 进一步地,所述插座节点所包括的控制单元和收发器可以封装为一个芯片。
[0012] 进一步地,所述控制器为有线控制器或者无线控制器。
[0013] 进一步地,所述有线控制器是一台电脑。
[0014] 进一步地,所述无线控制器为手机、平板电脑、笔记本电脑或者移动终端设备。
[0015] 进一步地,所述路由器为无线路由器,或者是具无线和有线功能的混合路由器,或者是有线电视机顶盒扩展的路由器。
[0016] 进一步地,所述无线路由器采用ffiEE 802. 11或者IEEE 802. 15. X通讯协议。
[0017]进一步地,所述无线路由器采用 315MHz、433MHz、868MHz、902 〜928MHz、2. 4GHz 或者5GHz通信频段的通讯方式。
[0018] 本发明另一方面提供一种多节点插座的控制方法,其应用前述的多节点插座系统,还其包括以下步骤:
[0019] 所述控制器发送一条指令,该指令通过网络传输到所述路由器;
[0020] 所述路由器将指令传输到所述插座节点;
[0021] 所述插座节点通过开关控制电路对连接所述用电设备的电源拔插器进行相应的电力控制,更新所述用电设备的状态;
[0022] 所述插座节点把更新后的所述用电设备的状态信息通过所述路由器发送给所述控制器。
[0023] 进一步地,所述电源拔插器是电源插座或者电源插头,所述电源拔插器的个数大于等于I。
[0024] 进一步地,所述控制器所发送的指令是控制所述用电设备开或者关的操作,或者控制所述用电设备用电电流大小的操作,或者控制所述用电设备开或者关和所述用电设备用电电流大小。
[0025] 本发明的控制用电设备电力使用的多节点插座系统,通过所述控制器对所述用电设备进行相应操作,可以最大限度的较少用电设备的用电量,此外,用户终端可通过远程控制和自定义方法,满足用户的个人偏好。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明一实施例主控装置结构示意图;
[0027] 图2为本发明一实施例插座节点结·构示意图;
[0028] 图3为本发明一实施例控制器对插座节点控制的原理示意图;
[0029] 图4为本发明一实施例控制器的工作流程图;
[0030] 图5为本发明一实施例主控装置的工作流程图;
[0031] 图6为本发明一实施例插座节点的控制操作流程图。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0033] 本发明提供一种多节点插座系统,其包括
[0034] 至少一个主控装置,上述主控装置包括控制单元、路由器、收发器;
[0035] 至少一个插座节点,上述插座节点包括控制单元、收发器、开关控制电路以及电源拔插器,上述插座节点通过插座节点的收发器与主控装置通信;
[0036] 一个控制器,用于传输指令到上述主控装置;
[0037] 上述电源拔插器用于连接用电设备。
[0038] 上述主控装置的控制单元与路由器连接、收发器与路由器连接,路由器接收上述控制单元的命令,收发器接收路由器发送的信息并发送至插座节点。
[0039] 上述插座节点的收发器接收主控装置的收发器发送的信息,上述收发器与插座节点的控制单元相连,插座节点的控制单元与开关控制电路相连进而控制电源拔插器的供电。
[0040] 优选地,上述电源拔插器是电源插座、电源插头或者带有电源插头的电源插座;上述电源拔插器的个数大于等于I;上述控制器为有线控制器或者无线控制器;上述有线控制器是一台电脑;上述无线控制器为手机、平板电脑、笔记本电脑或者移动终端设备;上述路由器为无线路由器,或者是具无线和有线功能的混合路由器,或者是有线电视机顶盒扩展的路由器;上述无线路由器采用IEEE 802. 11或者IEEE 802. 15. X协议;采用315MHz、433MHz、868MHz、902〜928MHz、2. 4GHz或者5GHz通信频段的通讯方式。[0041] 上述主控装置所包括的控制单元和收发器可以封装为一个芯片。
[0042] 上述插座节点所包括的控制单元和收发器可以封装为一个芯片。
[0043] 本发明的控制用电设备电力使用的多节点插座系统,通过上述控制器对上述用电设备进行相应操作,可以最大限度的较少用电设备的用电量,此外,用户终端可通过远程控制和自定义方法,满足用户的个人偏好。
[0044] 本发明还提供一种多节点插座系统的控制方法,其应用上述的多节点插座系统,其包括以下步骤:
[0045] 上述控制器发送一条指令,该指令通过网络传输到上述路由器;
[0046] 上述路由器将指令传输到上述插座节点;
[0047] 上述插座节点通过开关控制电路对连接上述用电设备的电源拔插器进行相应的电力控制,更新上述用电设备的状态;
[0048] 上述插座节点把更新后的上述用电设备的状态信息通过上述路由器发送给上述控制器。
[0049] 上述电源拔插器是电源插座或者电源插头,上述电源拔插器的个数大于等于I。
[0050] 上述控制器所发送的指令可以是控制上述用电设备开或者关的操作,或者控制上述用电设备用电电流大小的操作,或者控制上述用电设备开或者关和上述用电设备用电电流大小的时间。
[0051] 实施例1 :
[0052] 如图1所示,为本发明一实施例主控装置结构示意图,上述主控装置101包括:路由器102、无线转发模块(收发器)110、控制单元(图中未示出)。
[0053] 路由器102不仅具有普通路由器的路由功能,还能根据接收控制单元的命令,将控制信息发送给无线转发模块110。路由器102包括无线射频106、路控器104、有线接口103以及天线105。无线射频106能够进行无线信号的收发,路控器104用于实现路由算法以及控制功能,有线接口 103可以用来连接有线设备,天线105配合无线射频106使用可以增强信号。
[0054] 无线转发模块110接收来自路由器102的控制信号并将其转发给指定的插座节点。无线转发模块Iio包括无线射频107、控制单元109、天线108。控制单元109接收来自路由器102的控制信号,然后通过无线射频107发送给插座节点,同时无线射频107也可以接收来自插座节点的反馈信息。天线108配合无线射频107使用可以增强信号。
[0055] 实施例2 :
[0056] 如图2所示,为本发明一实施例插座节点结构示意图,上述插座节点201包括无线射频模块(收发器)204、控制单元206、电源插座(电源拔插器)202、开关控制电路203。
[0057] 上述插座节点201通过无线射频模块204接收主控装置101发送的控制信息,控制单元206解析并执行控制命令,并通过无线射频模块204发送给主控装置101反馈信息。上述插座节点201还包括天线205,上述天线205与无线射频模块204连接,天线205配合无线射频模块204使用可以增强信号。
[0058] 开关控制电路203接收来自控制单元206的控制信号对电源插座202进行控制。开关控制电路203包括三极管208、继电器209 ;具体说来,控制单元206的控制管脚与开关控制电路203中的三极管208的基极相连,当控制单元206的控制管脚输出高电平时三极管208导通,此时驱动继电器209闭合从而实现电源插座火线导通。反之,控制单元206的控制管脚输出低电平时三极管208不导通,继电器209断开,从而使电源插座的火线断开。这样就实现了对插座的控制。
[0059] 实施例3 :
[0060] 如图3所示,为本发明另一实施例控制器对插座节点控制的原理示意图,上述主控装置301不仅具备传统路由器的路由功能,其本身还带有插座控制功能。用户可以在局域网中通过无线控制器304、有线控制器303控制插座,也可以通过互联网使用无线控制器304、有线控制器303控制插座。其中无线控制器304是指已安装控制插座所需要的应用软件,或者可访问网页服务器的手机、平板电脑等移动设备。有线控制器303是指已安装控制插座所需要的应用软件或者可访问网页服务器的台式计算机等设备。
[0061] 如图4所示,为本实施例控制器流程图,流程图描述了用户如何通过控制器实现设备的添加,以及通过访问内网和外网的控制过程。
[0062] 首先,步骤401,询问用户是否要添加新的设备,如果是,软件将执行步骤402 ;
[0063] 步骤402,在网络中搜寻插座设备,当搜寻到新设备后,控制器端软件即可与插座进行通信,此时将执行步骤403 ;
[0064] 步骤403,用户可以修改设备中插座的ID以及密码;如果步骤401的回答为否,程序将直接跳至步骤404 ;
[0065] 步骤404,软件将根据接收的广播包自动判断是执行内网控制还是外网控制,如果是外网控制,执行步骤405 ;
[0066] 步骤405,与公网进行连接,然后执行步骤406 ;
[0067] 步骤406,登录公网服务器,解析主控设备的ip地址;如果是内网控制,将直接跳至步骤407 ;
[0068] 步骤407,软件与智能路由器将建立控制连接;到此时用户即可通过控制器端软件对设备进行开关控制,接下来程序将循环执行步骤408对用户发送的控制信息进行响应;
[0069] 步骤409,判断用户是否退出,程序结束。
[0070] 如图5所示,为本实施例主控装置流程图,程序开始后,
[0071] 首先,步骤501,实现路由器的正常路由功能,路由解析算法;
[0072] 步骤502,向内网发送广播包,此步骤发送的广播包将会被内网的控制器端软件接收,控制器端软件将会分析其地址等有效信息从而实现内网控制;
[0073] 步骤503,向公网发送数据包,用于实现装置的公网控制;
[0074] 步骤504,主控装置不断轮询是否接收到命令,如果没有接收到,程序将会跳转至步骤501,如果接收到命令,程序将会执行步骤505 ;
[0075] 步骤505,验证命令是否有效,如验证校验码以及插座节点设备密码等,如果验证无法通过,程序将会跳转至步骤501,如果验证通过,程序将会执行步骤506 ;
[0076] 步骤506,解析命令中包含的控制动作和控制量等有效信息,命令解析完成后装置会执行步骤507 ;
[0077] 步骤507,将命令转发给指定的插座节点;
[0078] 步骤508,设备根据实际的执行情况接收反馈信息,并跳转至步骤501。[0079] 如图6所示,本实施例为插座节点的控制操作流程图,程序开始后,
[0080] 首先,步骤601,判断是否加入新网络,如果是,程序将执行步骤602 ;如果否,程序将跳至到步骤603 ;
[0081] 步骤602,插座节点将添加至新网络;
[0082] 步骤603,不断轮询是否接收到命令,如果没有接收到,将会跳转至步骤603,如果接收到命令,程序将会执行步骤604 ;
[0083] 步骤604,在此处程序会验证校验码以及设备密码等,如果验证无法通过,程序将会跳转至步骤603,如果验证通过,程序将会执行步骤605 ;
[0084] 步骤605,解析命令中包含的控制动作和控制量等有效信息,命令解析完成后装置会执行步骤606 ;
[0085] 步骤606,执行命令,完成对插座的实际控制;
[0086] 步骤607,设备根据实际的执行情况发送反馈信息,并跳转至步骤601。
[0087] 以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1. 一种多节点插座系统,其特征在于:其包括 至少一个主控装置,所述主控装置包括控制单元、路由器、收发器; 至少一个插座节点,所述插座节点包括控制单元、收发器、开关控制电路以及电源拔插器,所述插座节点通过插座节点的收发器与主控装置通信; 一个控制器,用于传输指令到所述主控装置; 所述电源拔插器用于连接用电设备。
2.根据权利要求1所述的多节点插座系统,其特征在于:所述电源拔插器是电源插座、电源插头或者带有电源插头的电源插座;所述电源拔插器的个数大于等于I。
3.根据权利要求1所述的多节点插座系统,其特征在于:所述主控装置所包括的控制单元和收发器封装为一个芯片。
4.根据权利要求1所述的多节点插座系统,其特征在于:所述插座节点所包括的控制单元和收发器封装为一个芯片。
5.根据权利要求1所述的多节点插座系统,其特征在于:所述控制器为有线控制器或者无线控制器。
6.根据权利要求5所述的多节点插座系统,其特征在于:所述有线控制器是一台电脑。
7.根据权利要求5所述的多节点插座系统,其特征在于:所述无线控制器为手机、平板电脑、笔记本电脑或者移动终端设备。
8.根据权利要求1所述的多节点插座系统,其特征在于:所述路由器为无线路由器,或者是具无线和有线功能的混合路由器,或者是有线电视机顶盒扩展的路由器。
9.根据权利要求8所述的多节点插座系统,其特征在于:所述无线路由器采用IEEE802. 11 或者 IEEE 802. 15. X 通讯协议。
10.根据权利要求8所述的多节点插座系统,其特征在于:所述无线路由器采用315MHz、433MHz、868MHz、902 〜928MHz、2. 4GHz 或者 5GHz 通信频段的通讯方式。
11. 一种多节点插座的控制方法,其应用如权利要求1所述的多节点插座系统,其特征在于,其包括以下步骤: 所述控制器发送一条指令,该指令通过网络传输到所述路由器; 所述路由器将指令传输到所述插座节点; 所述插座节点通过开关控制电路对连接所述用电设备的电源拔插器进行相应的电力控制,更新所述用电设备的状态; 所述插座节点把更新后的所述用电设备的状态信息通过所述路由器发送给所述控制器。
12.根据权利要求11所述的多节点插座的使用方法,其特征在于:所述电源拔插器是电源插座或者电源插头,所述电源拔插器的个数大于等于I。
13.根据权利要求11所述的多节点插座的使用方法,其特征在于:所述控制器所发送的指令控制所述用电设备开或者关的操作,或者控制所述用电设备用电电流大小的操作,或者控制所述用电设备开或者关和所述用电设备用电电流大小。
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