CN103179005A

CN103179005A - 太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统

Info

Publication number: CN103179005A
Application number: CN2013100546425A
Authority: CN
Inventors: 徐咸
Original assignee: NANTONG TIANDITONG NETWORK ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: HAIQUAN FENGLEI NEW ENERGY POWER GENERATION Co.,Ltd.
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: CN103179005B

Abstract

本发明涉及太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，属于新能源应用技术领域。本发明是一个包含电脑、网络电视（itv）、电话等家用电器的可以远程控制和管理的系统，它的两个特点是，第一利用太阳能作为系统的供电来源，同时利用带蓄电池的稳压电源和逆变电源作为储能设备，摆脱了家用光纤网络单元对于220V交流电源的依赖，在遇有停电、台风、地震等自然灾害造成电源供应中断时，保证网络通讯和主要家用电器的正常工作，还可以节省电费，节能又环保，第二是利用太阳能电池供电系统的不间断供电与光网络单元通讯设备的结合设计，可以实现丰富多样的远程管理和控制功能。

Description

太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统

技术领域

本发明涉及太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，属于新能源应用技术领域。

背景技术

太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统是一个包含电脑、网络电视（itv）、电话等家用电器的可以远程控制和管理的系统。目前的光纤网络单元（ONU）因为使用220V的市电系统，所以一旦停电，电脑、电视、固定电话统统断线，成为目前用户向运营商报修的热点，还有目前的光纤网络单元不具备对负载（电脑、电视、电话等家电）的远程控制和管理功能，24小时开着，增加电费支出，不利于节能环保。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，通过使用太阳能电池发电的供电系统，加上带蓄电池储能功能的稳压电源和逆变器，来确保光纤网络单元在任何维修断电或自然灾害造成的长时间停电的情况下，可靠和节能环保的提供光纤网络单元的不间断供电，从而保障电脑、电视、固定电话、监控摄像头、火灾报警等重要家用电器的正常工作。

本发明的主要技术方案是这样实现的：使用太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，此装置由1平方米150W太阳能电池板（1）、支柱（2）、电线（3）、交直流两用电源（4）、交直流两用电源中的蓄电池（5）、交直流两用电源中的交流输出逆变器（6）、交直流两用电源中的直流稳压电源（7）、导线（8）、导线（9）、导线（10）、导线（11）、导线（12）、光纤网络单元控制器（13）、局端GPON系统总机房（14）、室外传输光纤（15）、光纤收发模块（16）、光纤网络单元模块（17）、网络电视iTV解码模块（18）、报警喇叭（19）、家用电器控制管理模块（20）、阻抗75欧姆的控制管理总线（21）、直流12V电脑显示器导线（22）、220V交流电脑导线（23）、电脑（24）、电脑网络输入线（25）、电脑到电脑显示器的视频连接线（26）、导线（27）、可控硅（28）、太阳能供电的水循环热交换空调（29）、可控硅控制极导线（30）、温度传感器导线（31）、温度传感器（32）、电饭煲电源线（33）、电饭煲电源插头（34）、可控硅（35）、电饭煲（36）、可控硅控制极导线（37）、二氧化碳传感器（38）、导线（39）、空气分离式制氧机（40）、空气分离式制氧机电源线（41）、电源插头（42）、可控硅（43）、可控硅控制极导线（44）、烟雾传感器（45）、导线（46）、导线（47）、带电磁阀水喷头（48）、无线门磁或窗磁发射器（49）、无线门磁或窗磁发射器天线（50）、无线门磁或窗磁接收天线（51）、摄像头（52）、摄像头视频连接线（53）、液晶数字电视机电源线（54）、电源插头（55）、可控硅（56）、可控硅控制极导线（57）、导线（58）、电话机（59）、液晶数字电视机（60）、导线（61）、三根一组的视音频导线（62）、液晶电脑显示器（63）、导线（64）、导线（65）、导线（66）、导线（67）、导线（68）、导线（69）、导线（70）、导线（71）、9V叠层电池（72）、导线（73）、导线（74）、导线（75）、导线（76）、导线（77）、导线（78）、导线（79）、电话线（80），共80个部件，共同组成；

连接关系是，1平方米150W太阳能电池板（1）通过电线（3）与交直流两用电源（4）的d端子连接，交直流两用电源（4）的d端子通过导线（76）与交直流两用电源中的蓄电池（5）的a端子连接，交直流两用电源中的蓄电池（5）中的b端子和交直流两用电源中的蓄电池（5）中的c端子连接，交直流两用电源中的蓄电池（5）中的b端子通过导线（8）与交直流两用电源中的交流输出逆变器（6）的a端子连接，交直流两用电源中的蓄电池（5）中的c端子通过导线（9）与交直流两用电源中的直流稳压电源（7）的a端子连接，交直流两用电源中的直流稳压电源（7）的b端子通过导线（11）与交直流两用电源（4）的b端子连接，交直流两用电源（4）的b端子输出的经过稳压的DC直流12V电源，一路通过导线（22）给液晶电脑显示器（63）供电，一路通过导线（47）给水喷淋电磁阀（48）的a端子给水喷淋电磁阀（48）供电，交直流两用电源中的直流稳压电源（7）的c端子，输出三路经过稳压的直流DC9V电源，一路通过导线（12）与交直流两用电源（4）的c端子连接，交直流两用电源（4）的c端子通过导线（64）输出给光纤网络单元控制器（13）供电，第二路通过导线（74）与二氧化碳传感器（38）的a端子连接后给二氧化碳传感器（38）供电，第三路通过导线（75）与摄像头（52）的a端子连接后给摄像头（52）供电，交直流两用电源中的交流输出逆变器（6）的b端子输出的AC220V交流电源通过导线（10）与交直流两用电源（4）的a端子连接，交直流两用电源（4）的a端子输出两路交流AC220V电源，一路通过导线（23）给电脑供电，一路通过导线（27）与可控硅（28）连接，可控硅（28）通过导线（65）与太阳能供电的水循环热交换空调（29）连接，可控硅（28）的控制极通过可控硅控制极导线（30）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，温度传感器（32）通过导线（31）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，可控硅（35）的控制极通过可控硅控制极导线（37）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，可控硅（35）的输出极通过导线（66）与电饭煲（36）的电源输入插座连接，可控硅（35）的输入极通过导线（67）与电源插头34连接，电源插头（34）的另一根电源线通过导线（33）与电饭煲（36）电源输入插座连接，二氧化碳传感器（38）的b端子通过导线（39）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，空气分离式制氧机（40）的两根电源线一根通过空气分离式制氧机电源线（41）与电源插头（42）连接，另一根通过导线（68）与可控硅（43）的输出端连接，可控硅（43）的输入端通过导线（69）与电源插头（42）连接，可控硅（43）的控制端通过可控硅控制极导线（44）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，烟雾传感器（45）通过导线（46）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，带电磁阀水喷头（48）的b端子通过导线（70）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，无线门磁或窗磁接收天线（51）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，摄像头（52）的b端子通过摄像头视频连接（53）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，液晶数字电视机（60）的两根电源线，一根通过导线（54）与电源插头（55）连接，另一根通过导线（61）与可控硅（56）连接，可控硅（56）通过导线（77）与电源插头（55）连接，可控硅（56）的控制极通过可控硅控制极导线（57）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，液晶数字电视机（60）通过三根一组的视音频导线（62）与网络电视iTV解码模块（18）连接，网络电视iTV解码模块（18）通过导线（78）与光纤网络单元模块（17）, 光纤网络单元模块（17）通过导线（58）与家用电器控制管理模块（20）连接，家用电器控制管理模块（20）与报警喇叭（19）连接，电话机（59）通过导线（80）与光纤网络单元控制器（13）连接，局端GPON系统总机房（14）通过室外传输光纤（15）与光纤收发模块（16）连接，光纤收发模块（16）通过导线（79）与光纤网络单元模块（17）连接 ;

安装位置是，1平方米150W太阳能电池板（1）通过支柱（2）固定于楼顶或阳台，交直流两用电源中的蓄电池（5）、交直流两用电源中的交流输出逆变器（6）、交直流两用电源中的直流稳压电源（7）安装于交直流两用电源（4）的机壳内，光纤收发模块（16）、光纤网络单元模块（17）、网络电视iTV解码模块（18）、报警喇叭（19）、家用电器控制管理模块（20）安装于光纤网络单元控制器（13）的机壳内，电脑（24）、液晶电脑显示器（63）、电话机（59）安放于桌面，液晶数字电视机（60）、太阳能供电的水循环热交换空调（29）的室内热交换器、摄像头（52）、温度传感器（32）、二氧化碳传感器（38）安装于室内墙面，9V叠层电池（72）安装于每个无线门磁或窗磁发射器（49）内，电饭煲（36）安装于厨房的桌面，烟雾传感器（45）、带电磁阀水喷头（48）安装于屋顶，空气分离式制氧机（40）安放于地面，（28）、（35）、（43）、（56）四个可控硅安装于一个外接的小盒内；

本发明的有益效果是，使用太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，第一可以节省能源，家内的小功率电器，均可以使用本系统而节省电费开支，第二在停电时，保证所有的通讯和火灾和防盗报警等重要电器的正常使用，第三可以实现家用电器的遥控管理和自动控制。

附图说明

附图为本发明专利的结构示意图。

具体实施方式

本发明涉及太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，属于新能源应用技术领域。下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统是由太阳能供电系统和信号控制系统两部分构成。

太阳能供电系统工作原理是，1平方米150W太阳能电池板（1）将太阳能转变成的直流电，通过电线（3）输出给交直流两用电源（4）中的交直流两用电源中的蓄电池（5），进行充电和储能，交直流两用电源中的蓄电池（5），将储存的电能，分两路输出，一路给交直流两用电源中的交流输出逆变器（6），输出220V的交流电，一路给交直流两用电源中的直流稳压电源（7），交直流两用电源中的直流稳压电源（7），输出直流DC9V和DC12V两组直流电源给负载。由于本专利设计的太阳能电池板供电功率在150W左右，因此功率分配的原则是，小于100W的电器，由太阳能供电系统供应，大于100W的电器，由220V室内原供电系统供电，控制220V室内原供电系统供电的可控硅，由于耗电功率仅0.2W，由太阳能供电系统供电。

信号控制系统的工作原理是，局端GPON系统总机房（14）通过室外传输光纤（15）、光纤收发模块（16）、光纤网络单元模块（17），构成了本专利系统的光传输通道，光纤网络单元模块（17）作为用户的终端设备，由局端GPON系统总机房（14）分配给它一个外网IP地址，下面的被控制的家用电器，由家用电器控制管理模块（20）分配给每个被控制的家用电器一个内网IP地址，每一个内网IP地址均映射到外网的IP地址上，使得用户在家外可以使用电脑或手机上网，通过互联网对家里的电器实现远程控制和管理，附图中对选用的电器控制过程是，光纤网络单元模块（17）有三路输出，第一路通过电话线（80）把解码后的电话信号给固定电话（59），第二路是通过电脑网络输入线（25）把解调后的电脑网络信号输出给电脑（24），第三路是通过导线（78）局端GPON系统总机房（14）储存的网络电视节目输出给网络电视iTV解码模块（18），网络电视iTV解码模块（18），通过三根一组的视音频导线（62）输出解码后的标准视音频信号给液晶电脑显示器（63），液晶电脑显示器（63）的电源控制，由家用电器控制管理模块（20）输出信号给阻抗75欧姆的控制管理总线（21），阻抗75欧姆的控制管理总线（21）输出正电压给可控硅（56），可控硅（56）输出220V交流电，开启电视机，温度传感器（32）在达到用户设定的温度值后，通过温度传感器导线（31），将输出一个正方波信号给家用电器控制管理模块（20），家用电器控制管理模块（20）输出控制信号给可控硅（28），可控硅（28），导通后，输出太阳能供电系统输出的220V交流电，通过导线（65）给功率为80W的太阳能供电的水循环热交换空调（29），太阳能供电的水循环热交换空调（29），加电后，风扇开始向室内吹出地下的冷风（夏天），或热风（冬天），电饭煲（36）的控制方式有两种，一种是通过家用电器控制管理模块（20）中的网络时钟，根据设定的时间，到时输出信号给可控硅控制极导线（37），可控硅（37）打开外接的220V家内电源，电饭煲（36）加电煮饭，还有一种控制方式是通过远程的电脑或手机上网，登陆家用电器控制管理模块（20）后，开通电饭煲（36）所设定的内网IP，输出控制信号给可控硅（37），打开外接的220V家内电源，电饭煲（36）加电煮饭，空气分离式制氧机（40）控制是由二氧化碳传感器（38）设定的启动值决定，当二氧化碳传感器（38）达到启动值时，输出信号给家用电器控制管理模块（20），家用电器控制管理模块（20）输出信号给阻抗75欧姆的控制管理总线（21），阻抗75欧姆的控制管理总线（21）通过可控硅控制极导线（44）输出正电压给可控硅（43），可控硅（43）输出220V交流电，开启空气分离式制氧机（40）为室内制氧，烟雾传感器（45）在接收到烟雾信号后，通过导线（46）与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）连接后再与家用电器控制管理模块（20）连接，家用电器控制管理模块（20）接到信号后，通过阻抗75欧姆的控制管理总线（21）和导线（70）给电磁阀水喷头（48）的b端子加正电，电磁阀水喷头（48）的b端子加正电后，打开带电磁阀水喷头（48）的a端子的DC9V直流电，电磁阀水喷头（48）中的电磁铁加电后，打开电磁阀水喷头（48）开始喷水，实现自动灭火，无线门磁或窗磁发射器（49）与无线门磁或窗磁发射器（50）根据用户需要，可以是若干套，当任意一个无线门磁或窗磁发射器（49）出现非正常位移时，无线门磁或窗磁发射器（50）将发射信号给无线门磁或窗磁接收天线（51），无线门磁或窗磁接收天线（51）通过与阻抗75欧姆的控制管理总线（21）输出信号给家用电器控制管理模块（20），家用电器控制管理模块（20）通过导线（58）、光纤网络单元模块（17）、导线（78）、光纤收发模块（16）、室外传输光纤（15）、局端GPON系统总机房（14）经过互联网向手机发送报警信号，同时根据设定，可以打开扬声器（19），发出音响报警信号，摄像头（52）的a端子通过导线（75），得到交直流两用电源中的直流稳压电源（7），提供的24小时不间断的DC9V的直流电源，摄像头（52）的b端子通过摄像头视频连接线（53）、阻抗75欧姆的控制管理总线（21）、家用电器控制管理模块（20）、导线（58）、光纤网络单元模块（17）、导线（78）、光纤收发模块（16）、室外传输光纤（15）、局端GPON系统总机房（14）将信号传输入互联网，远程电脑或手机，可以登录到家用电器控制管理模块（20）设定的内网IP，实现24小时远程监控室内的视频图像。

实施例一：某家庭安装了太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，双职工上班，中午回家吃饭，上班前将米放入锅中，可以提前一小时，通过互联网登陆自己家中的家用电器控制管理模块（20）中分配给电饭煲（36）的内网IP，点击ON开关选项，家用电器控制管理模块（20）通过可控硅控制极导线（37）给可控硅（35）控制极加正电压，可控硅（35）打开220V交流电，电饭煲(36)加电工作，饭煮好后，自动保温，实现远程加电控制操作。

本发明设计的太阳能电池板面积为1平方米，主要考虑便于在阳台安装，如果住在顶楼的用户，楼顶太阳能利用面积较大时，可以将太阳能电池板面积增加到10-30平方米以上时，就可以带更多的家电负载，节省更多的电能和电费。

实施例二：某家庭安装了太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，夜里睡眠后，因附近居民长时间燃放烟火、鞭炮造成室内二氧化碳增加，氧气含量下降时，二氧化碳传感器（38）输出信号给家用电器控制管理模块（20），家用电器控制管理模块（20）通过阻抗75欧姆的控制管理总线（21）、导线（44），输出正电压控制信号给可控硅（43），可控硅（43）导通后，空气分离式制氧机（40）得到220V交流电开始工作，向室内制造输出氧气，实现家庭内氧气含量的自动控制。

Claims

1.使用太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统，此装置由1平方米150W太阳能电池板（1）、支柱（2）、电线（3）、交直流两用电源（4）、交直流两用电源中的蓄电池（5）、交直流两用电源中的交流输出逆变器（6）、交直流两用电源中的直流稳压电源（7）、导线（8）、导线（9）、导线（10）、导线（11）、导线（12）、光纤网络单元控制器（13）、局端GPON系统总机房（14）、室外传输光纤（15）、光纤收发模块（16）、光纤网络单元模块（17）、网络电视iTV解码模块（18）、报警喇叭（19）、家用电器控制管理模块（20）、阻抗75欧姆的控制管理总线（21）、直流12V电脑显示器导线（22）、220V交流电脑导线（23）、电脑（24）、电脑网络输入线（25）、电脑到电脑显示器的视频连接线（26）、导线（27）、可控硅（28）、太阳能供电的水循环热交换空调（29）、可控硅控制极导线（30）、温度传感器导线（31）、温度传感器（32）、电饭煲电源线（33）、电饭煲电源插头（34）、可控硅（35）、电饭煲（36）、可控硅控制极导线（37）、二氧化碳传感器（38）、导线（39）、空气分离式制氧机（40）、空气分离式制氧机电源线（41）、电源插头（42）、可控硅（43）、可控硅控制极导线（44）、烟雾传感器（45）、导线（46）、导线（47）、带电磁阀水喷头（48）、无线门磁或窗磁发射器（49）、无线门磁或窗磁发射器天线（50）、无线门磁或窗磁接收天线（51）、摄像头（52）、摄像头视频连接线（53）、液晶数字电视机电源线（54）、电源插头（55）、可控硅（56）、可控硅控制极导线（57）、导线（58）、电话机（59）、液晶数字电视机（60）、导线（61）、三根一组的视音频导线（62）、液晶电脑显示器（63）、导线（64）、导线（65）、导线（66）、导线（67）、导线（68）、导线（69）、导线（70）、导线（71）、9V叠层电池（72）、导线（73）、导线（74）、导线（75）、导线（76）、导线（77）、导线（78）、导线（79）、电话线（80），共80个部件，共同组成；

2.根据权利要求1，所述的其特征是，所述的使用太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统中的太阳能电池（1），是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。

3.据权利要求1，所述的使用太阳能电池供电的家用光纤网络单元控制系统中所述的GPON光网络单元系统，其特征是一种与EPON光网络单元兼容的系统。