CN104135431A - 一种实现故障电弧检测的能源网关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现故障电弧检测的能源网关，包含：MCU微控制单元和与之分别连接的故障电弧检测模块、电弧状态反馈模块、设备状态反馈模块；所述故障电弧检测模块还连接至电弧状态反馈模块。所述故障电弧检测模块对电网回路中的电弧状态检测得到的故障电弧信息，经电弧状态反馈模块发送至MCU微控制单元，再由所述设备状态反馈模块向用户端设备发送报警信息，以便用户在用户端设备上查看报警信息并进行对故障电弧处理的手动操作。本发明提供的能源网关作为智能电网用户侧的电力设备，能够基于电力线载波通信技术，监测用电线路故障电弧并通过网关向用户发出安全用电警示，满足用户安全用电及获取各类增值服务的需求。

Description

一种实现故障电弧检测的能源网关

技术领域

本发明涉及智能用电产品领域，特别涉及一种实现故障电弧检测的能源网关。

背景技术

能源网关是家居智能化的重要组成部分，通过有无线方式与家庭智能交互终端等产品进行数据交互，实现家庭网络各终端信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。

但在指导电力用户如何智能用电和安全用电方面，特别是具有对用电线路的故障电弧实现在线监测功能的能源网关，目前还缺乏有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现故障电弧检测的能源网关，作为智能电网用户侧的家庭智能用电设备，能够基于电力线载波通信技术，监测用电线路故障电弧并通过网关向用户发出安全用电警示，满足用户安全用电及获取各类增值服务的需求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种能够实现对家庭用电线路故障电弧检测的家庭能源网关，所述能源网关设置有对能源网关中各模块工作进行控制的MCU微控制单元，和与所述MCU微控制单元分别连接的故障电弧检测模块、电弧状态反馈模块、设备状态反馈模块；

所述故障电弧检测模块对能源网关所在电网回路中的电弧状态进行检测得到的故障电弧信息，经由与该故障电弧检测模块连接的所述电弧状态反馈模块发送至MCU微控制单元，由所述设备状态反馈模块向用户端设备发送报警信息，以便用户在家庭电视屏幕、平板电脑屏幕和手机屏幕等用户端设备上查看报警信息以便及时发现家庭用电线路故障电弧隐患。从而有效避免由故障电弧带来的电气火灾隐患，安全性高。

优选地，所述故障电弧检测模块与家庭电力线路开关连接以获取家庭内各回路的电弧检测信号，通过一个接口单元和与该接口单元连接的RS485芯片，将RS485格式的电弧检测信号转换为相应的TTL电平信号后向MCU微控制单元发送；所述RS485芯片与所述 MCU微控制单元连接，以接收控制指令或传输电弧检测的相关数据。

优选地，所述能源网关设置有与所述MCU微控制单元连接的载波通讯模块；所述能源网关通过载波通讯模块与终端设备之间基于电力线载波方式通信。

优选地，所述能源网关通过插座电能量采集模块，对与该能源网关基于电力线载波通信的插座进行电量计量；所述插座电能量采集模块，通过与计量芯片连接的电阻分压采样电路来获取插座的电压信号，并通过计量芯片将电压信号发送至MCU微控制单元。

优选地，所述插座电能量采集模块，通过与计量芯片连接的电流通道采样电路来获取插座的电流信号，并通过计量芯片将电流信号发送至MCU微控制单元。

优选地，所述插座电能量采集模块设置于所述能源网关中，或者设置在所述插座中。

优选地，所述插座中设置有MCU控制器、与所述智能网关基于电力载波方式通信的第二载波通讯模块、按键输入模块、在该插座处连接设置的显示装置上显示用电量的输出模块、向连接至该插座的电器提供电源的供电模块、以及为该插座供电的电源模块。

优选地，所述能源网关设置有分别与MCU微控制单元连接的终端设备控制模块和控制结果反馈模块；在MCU微控制单元控制下，所述终端设备控制模块对终端设备的工作状态进行控制，并经由所述控制结果反馈模块将控制结果反馈给MCU微控制单元。

本发明的一个优选方案是提供一种能源网关，其中包含：

MCU微控制单元，及分别与之连接并受其控制的以下模块：

载波通讯模块，所述智能网关通过该载波通讯模块与终端设备之间基于电力线载波方式通信；

终端设备控制模块，接收MCU微控制单元的控制指令，对终端设备的工作状态进行控制；

控制结果反馈模块，其还与终端设备控制模块连接，用来向MCU微控制单元反馈终端设备控制模块对终端设备控制的结果；

故障电弧检测模块，接收MCU微控制单元的控制指令，对智能网关所在电网回路中的电弧状态进行检测；

电弧状态反馈模块，其还与故障电弧检测模块连接，用来向MCU微控制单元反馈故障电弧检测模块获得的电弧状态检测结果；

插座电能量采集模块，对与该智能网关基于电力线载波通信的插座进行电量计量，并将电量值发送至MCU微控制单元；

设备状态反馈模块，通过无线方式与用户端设备进行信息交互，向其发送智能网关自身或由其控制的终端设备的运行状态，或接收用户端设备发送的控制信号以调整终端设备的工作状态；以及，

电源模块，为所述智能网关的各个模块供电。

与现有技术相比，本发明提供的能源网关，其优点在于：本发明作为智能电网用户侧的家庭智能用电设备，能够基于电力线载波技术，检测家庭用电线路故障电弧，并与终端设备通信，满足用户安全用电及获取各类增值服务的需求。本发明还具备对家庭用电终端设备控制及结果反馈功能、对插座进行电量计量的功能，还能够将家庭用电终端设备的实时工作情况反馈至手机、平板电脑等用户端设备，方便用户监测并进行手动控制。

附图说明

图1是本发明所述实现故障电弧检测的能源网关的结构示意图；

图2是本发明所述能源网关的一个优选示例的示意图；

图3是所述能源网关中MCU微控制单元的示意图；

图4是所述能源网关中晶振电路的示意图；

图5是所述能源网关中载波信号解调电路的示意图；

图6是所述能源网关中载波发射电路的示意图；

图7是所述能源网关中终端设备控制模块的示意图；

图8是所述能源网关中控制结果反馈模块的示意图；

图9是所述能源网关中故障电弧检测模块及电弧状态反馈模块的示意图；

图10是所述能源网关中插座电能量采集模块的示意图；

图11是所述插座电能量采集模块中电阻分压采样电路的示意图；

图12是所述插座电能量采集模块中电流通道采样电路的示意图；

图13是所述插座电能量采集模块中接口滤波模块的示意图；

图14是所述能源网关中存储电路的示意图；

图15是所述能源网关中电源模块的示意图；

图16是所述能源网关中一个接口电路的示意图；

图17是所述能源网关中继电器接口的示意图；

图18是所述能源网关中防雷保护电路的示意图；

图19~图21是所述能源网关中直流信号输出电路的示意图；

图22是所述能源网关中编程端口的示意图；

图23是所述能源网关中上电复位电路的示意图；

图24是所述能源网关中一个滤波电路的示意图；

图25是所述能源网关中过零检测电路的示意图；

图26是所述能源网关中脉冲输出信号隔离电路的示意图；

图27是所述能源网关中电流采样电阻的示意图；

图28是带电量计量的载波插座的一个示例结构的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述实现故障电弧检测的能源网关，其中设置有MCU微控制单元1，故障电弧检测模块4、电弧状态反馈模块5、设备状态反馈模块6。

所述故障电弧检测模块4，用来对能源网关所在智能电网中各个回路的电弧状态进行检测，当其通过巡检判断连接线中有故障电弧存在时，能够通过电弧状态反馈模块5向MCU微控制单元1反馈。

所述设备状态反馈模块6，能够将能源网关自身或由其控制的终端设备的实时运行状态，通过各种有线或无线方式（优选是WiFi）传输至平板或手机等用户端设备，方便用户通过这些用户端设备进行现场观察，并接收用户端设备发送的控制信号从而调整终端设备的工作状态。

一个优选的示例中，所述故障电弧检测模块4检测到的故障电弧信息，经由所述电弧状态反馈模块5发送至MCU微控制单元1后，由连接所述MCU微控制单元1的所述设备状态反馈模块6向用户端设备发送报警信息，以便用户在用户端设备上查看报警信息并进行对故障电弧处理的手动操作，来避免由故障电弧带来的电气火灾。

如图9所示的一个示例中，所述故障电弧检测模块4及电弧状态反馈模块5的组合中，通过一种RS485芯片，进行RS485信号与TTL电平协议转换；本例中故障电弧检测模块通过P3接口连接该RS485芯片，进而与MCU微控制单元1信号连接，以传输电弧检测的数据或接收控制指令。该RS485芯片通过信号发送端TXD、信号接收端RXD和控制端CON与MCU微控制单元1连接。P3接口的第一端直接连接至RS485芯片的B极性端，所述接口单元的第二端有一路直接连接至RS485芯片的A极性端，还有一路经一个电阻连接至RS485芯片的B极性端；所述接口单元的第三端直接连接至RS485芯片的RGND端。在一些示例中，故障电弧检测模块可以是集成在外部终端设备中的器件；故障电弧检测模块还可以是通过P3接口及RS485芯片后，连接至网关的载波通讯模块2进行信号传输，等等。

所述MCU微控制单元1，用来对能源网关中其他模块的工作进行控制。图3中示出了MCU微控制单元1的芯片R8C/33C及其管脚设置情况，将在介绍图2中的其他模块时相应说明。

本发明中所述能源网关对其所在智能电网中的终端设备（包含但不限于通过电力线与该能源网关连接的开关、插座、灯等各种智能电器），通过电力载波（即PLC，Power line Communication）方式进行通信，能源网关对这些终端设备的工作状态进行智能控制。

配合参见图2、图3所示，在本发明的能源网关中，设置了与MCU微控制单元1连接的载波通讯模块2。所述载波通讯模块，基于电力线载波技术，通过电力线与终端设备进行通信。调制信号通过载波通讯模块的滤波电路滤波后，进入功放电路放大，最后经过耦合电路进入电力线信道中传输。

图5示出一种载波通讯模块所使用的载波信号解调电路，其基于一个AFE3361的载波芯片，接收来自终端设备的载波信号，并通过与该载波芯片连接的一个FSK解调芯片对载波信号进行解调；还与MCU微控制单元1连接以接收控制信号及发送解调后的信号。该载波芯片的管脚FILT-IN通过电阻R20及R23与FSK解调芯片连接，还通过电阻R19、电容C21及C25后接地；载波芯片的管脚SQLCH通过电容C12，经由电阻R23FSK解调芯片连接，还经由电阻R9与MCU微控制单元1芯片的管脚SING_IN连接。载波芯片的管脚FILT-OUT也经由电阻R9与MCU微控制单元1芯片的管脚SING_IN连接。所述载波芯片的管脚OSC1经过电容C11、电阻R6连接至MCU微控制单元1芯片的管脚185K，来发送载波芯片所产生的185K混频信号；在管脚OSC1处还经由电容C11与并联的电容C6、C8及电感L1连接。该载波芯片的管脚FILT-OUT经过电阻R9连接至MCU微控制单元1芯片的管脚SING_IN。该载波芯片的管脚MIX-OUT、LIM-IN分别与基于LT455BW陶瓷过滤器的两个管脚连接，LT455BW模块用于提取455K的中心频点。该载波芯片的管脚QUAD连接有并联的电阻R5及鉴频器Z1，由鉴频器Z1鉴别455K的信号。电容C10、C9分别与载波芯片的管脚DCPL1、DCPL2连接。载波芯片的管脚RA经由电阻R8、电容C25后接地。所述的载波信号解调电路，通过相应电路产生185K的混频信号，再经过提取455K的中心频点，和对455K的信号鉴别，再经过AFE3361载波芯片获取BFSK载波信号，进行FSK解调。

图6示出一种载波通讯模块所使用的载波发射电路，对信号进行功放、滤波、再耦合的处理后输出。其中，设置了并联的电容C23、电感L4、反向并联的二极管D3及D4；上述载波芯片的管脚MIX-IN在载波发射电路的FSK_IN处与二极管D4的负极连接，还经由串联的电容C22、电感L3、电阻R18连接至一耦合线圈T2的第四端口；在FSK_IN处，连接图4所示AFE3361的FSK解调芯片，来获取BFSK的载波信号。MCU微控制单元1芯片的管脚DATA_OUT经由电阻R22连接至N型MOSFET管的栅极，还通过电容C24连接至P型MOSFET管的栅极；N型MOSFET管的源极接地；P型MOSFET管的源极接12V电源，其源极与栅极之间还并联设置有电阻R21和二极管D2；N型及P型MOSFET管的漏极通过电感L2、电容C20连接至耦合线圈T2的第四端口。由MCU微控制单元1芯片的管脚DATA_OUT输送的信息，经由所述载波发射电路，最后通过耦合线圈T2接入至电力线中来发送。图5中包含N型及P型MOSFET管的V1模块与其周边的元器件相配合，即作为载波通讯模块的功放电路使用。

在本发明的能源网关中，设置了分别与MCU微控制单元1连接的终端设备控制模块7和控制结果反馈模块8；所述终端设备控制模块7还连接至控制结果反馈模块8。

所述终端设备控制模块7，用于对终端设备的工作状态进行控制，例如对灯的亮、灭，插座的通电、断电进行控制。图7所示是终端设备控制模块7对路灯进行控制的一个示例。所述终端设备控制模块7中包括继电器JDQ1、二极管D1、三极管Q1、电阻R24、电阻R25、电阻R26和电容C22，继电器JDQ1的常开端和常闭端分别连接路灯电缆的火线进线Lin和火线出线Lout，继电器JDQ1与二极管D1并联后的一端连接至控制结果反馈模块8，同时通过电阻R24连接至电源模块9的电源端，并联后的另一端连接三极管Q1的C极，三极管Q1的E极接地，三极管Q1的B极连接电容C22的一端、电阻R25的一端和电阻R26的一端，电容C22的另一端和电阻R25的另一端接地，电阻R26的另一端连接至MCU微控制单元11的RELAY管脚。其中，所述三极管Q1是型号为S8050的三极管。

所述终端设备控制模块7中，Lin为电缆火线进线，Lout为经终端设备控制模块7控制后的火线出线，其与路灯连接；N为零线。当MCU微控制单元1的RELAY管脚输出高电平时，晶体管Q1饱和导通，C极（集电极）变为低电平，因此继电器JDQ1线圈通电，触点位置打到常开点，此时Lin与Lout断开。

其中，继电器JDQ1采用12v驱动，触点容量10A，平时正常工作状态下Lin与Lout接继电器JDQ1的常闭端，以节省功耗。三极管Q1可视为控制开关，选取VCBO≈VCEOR≧24V，放大倍数在120-240之间。电阻R26与电阻R24主要起限流作用，以降低三极管Q1的功耗。电阻R25和电容C22可使三极管Q1可靠截止。与继电器JDQ1的线圈并联的二极管D1为保护二极管，由于线圈的电感在断电的瞬间，线圈两端将产生较高的反向电压，这个电压与电源电压叠加，很可能超过三极管Q1的最大反向击穿电压，使三极管Q1击穿损坏，而二极管D1的作用就是消除这个反向电压的影响，以防止电路元件的损坏，保护电路的正常工作。 

所述控制结果反馈模块8，将终端设备控制模块7对终端设备的控制结果反馈给MCU微控制单元1。如图8所示的一个具体实施例中，所述控制结果反馈模块88包括光耦E1、二极管D2、电容C23、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30和电阻R31。所述终端设备控制模块7的输出电压，经过串联连接的电阻R27、电阻R28和电阻R29降压后，再通过光耦E1隔离后，反馈给MCU微控制单元11。二极管D2与光耦E1并联连接，对其进行保护以免反向击穿；光耦E1和MCU微控制单元1之间还设有起整形滤波作用的、并联连接的电阻R31和电容C23。其中，所述光耦E1是型号为K1010-K35的光耦。

本例中的控制结果反馈模块8采集路灯侧电压，经降压、光耦隔离后反馈给MCU微控制单元1。若拉闸控制成功，MCU微控制单元1得到低电平信号，若拉闸控制不成功，MCU微控制单元11得到高电平信号，从而得到控制结果。其中，R27-R30为降压电阻，二极管D2在220v交流电负半周保护光耦E1不至于被反向击穿，光耦E1起隔离作用，电阻R31与电容C23起滤波整形作用。

在本发明的能源网关中，设置了与MCU微控制单元1连接的插座电能量采集模块3。所述插座电能量采集模块3，用于采集插座的相应数据并传输给MCU微控制单元1。如图10所示的插座电能量采集模块3基于一个RN8205计量芯片，并通过电阻分压采样电路和电流通道采样网络，使计量芯片能够根据电压和电流的数值计算得到功率因子等其它电能量数据，实现电量计量。如图11所示是电阻分压采样电路的一个示例，该电阻分压采样电路上为220V电源，通过设置一组串联的电阻进行降压的方式来采集到电压信号，通过与并联在最末端的电阻R15上的电容C12连接至计量芯片的V2P管脚。

如图12所示是电流通道采样电路的一个示例，该电路的I+端通过电阻R21接地，还通过串联的电阻R16及电容C14接地；该电路的I-端通过电阻R22接地，还通过串联的电阻R17及电容C15接地；I+端与I-端之间设有电阻R23。从电阻R16及电容C14之间的节点处连接计量芯片的V1N管脚，从电阻R17及电容C15之间的节点处连接计量芯片的V1P管脚，将采样电阻采集电流数据输送至计量芯片。

其他与所述计量芯片的相应管脚连接的器件，还包括：由退耦电容构成连接计量芯片管脚AVDD、DVDD的滤波电路，连接计量芯片管脚RSTN的复位电路，连接计量芯片管脚V2N的信号采样电路，连接计量芯片管脚REFV的电平参考电路，连接计量芯片管脚OSCO、OSC1以提供时基信号的晶振电路（见图10），以及分别连接至计量芯片管脚SCLK、SDO、SCS、SDI的若干接口滤波电路（见图13）。

在一个具体的示例中，可以是在插座中设置所述的插座电能量采集模块。如图28所示，该插座设置有MCU控制器、与智能网关基于电力载波技术通信的载波通讯模块、按键等输入模块、在该插座处连接设置的显示装置上显示用电量的输出模块、向连接至该插座的电器提供220VAC电源的供电模块、为该插座供电的电源模块，以及所述的插座电能量采集模块。其中，所述载波通讯模块可以使用图5、图6所示的电路架构，通过设置滤波电路、功放电路和耦合电路实现；所述插座电能量采集模块可以使用图10~图13的电路架构实现。

如图15所示，是本发明所述能源网关中设置的电源模块9的一个示例，该电源模块9用来对能源网关中的各模块供电。变压器一次线圈的第二端经由热敏电阻PTC1连接火线Lin，第一端连接零线Nin1；第四端连接二极管D11正极，第五端连接二极管D10正极，通过二极管D11、D10负极连接至稳压模块U8的第一管脚；第四端还连接二极管D12负极，第五端连接二极管D13负极，通过二极管D12、D13正极连接至稳压模块U8的第二管脚；稳压模块U8的第三管脚输出12V电源；在稳压模块U8的第一、第二管脚之间设有电解电容CE3，第三、第二管脚之间设有并联的电解电容CE4及电容C34。变压器二次线圈的第六端、第七端与二极管D6、D7、D5、D8至稳压模块U9的连接方式，可以参见上述对变压器一次线圈的第四、第五端处的电路连接方式；稳压模块U9的第三、第二管脚之间设有并联的电解电容CE5及电容C33，还与稳压模块U4的第一、第二管脚连接，由稳压模块U4的第三管脚输出VCC电源；在稳压模块U4的第三、第二管脚之间设有并联的电解电容CE2及电容C28。

另外，在本发明所述能源网关中还设置有以下的部件，相关元件的连接请参见相关附图：图3所示是晶振单元，其与MCU微控制单元1的管脚XT1及XT2连接，用来提供基本时钟信号。图14所示的存储电路，通过一个EEPROM存储芯片的相应管脚连接至MCU微控制单元1芯片的SCL、SDA管脚，来存储MCU微控制单元1接收到的各种数据，以及MCU微控制单元1处理的中间数据。

图16所示是一个接口模块JP1，其作为计量模块的接口，在对用电量数据进行计量时使用。接口模块JP1具有一些相应的端口与MCU微控制单元1芯片的RESTJL、SDO、SCLK、SCS、SDI、CF管脚连接，有另外一些相应的端口与电流通道采样电路的I+端和I-端连接，还有一些相应的端口与电阻分压采样电路的N端连接。图17所示是一个继电器端口JP2，其有相应的端口连接至MCU微控制单元1芯片的RELAY1管脚。图18所示是一个防雷保护电路，由GIA1 B8G800L型放电二极管及若干电阻构建，连接至有关模块的Lin和Nin1端。

如图19~图21示出一种0-10V直流信号输出电路。其中，通用放大器U5的VinB+端连接至MCU微控制单元1芯片的AD1管脚，来获取要输出的信号；通用放大器U5与连接至通用放大器U6的光耦模块分别在AD1’处、FK1处连接，通用放大器U6还在A11处与模块J2的管脚连接，A11处设有并联的稳压二极管和电容。

图22所示的编程端口模块JZ1，通过相应端口分别与MCU微控制单元1芯片的RESET、MODE管脚连接，便于进行软件调试。图23所示的上电复位电路，与MCU微控制单元1芯片的RESET管脚连接。图24所示通过并联的退耦电容C4、C5进行滤波。图25所示的过零检测电路，与MCU微控制单元1芯片的ZERO管脚连接，还在N、L端与市电电压连接。图26所示的脉冲输出信号隔离模块，设置了光耦，其与MCU微控制单元1芯片的CF管脚连接。如图27所示，所述能源网关的电路中，Nin1与Nout1相当于以导线直接连接，Nin与Nout的连线情况与之类似；Lin1与Lout1之间设有锰铜分流电阻，Lin1处接地；Lin与Lout的连线情况与之类似。

综上所述，本发明提供的能源网关，作为智能电网用户侧的电力设备，能够基于电力线载波技术与终端设备通信，满足用户安全用电及获取各类增值服务的需求。该能源网关具备故障电弧检测、终端设备的控制及结果反馈功能、对插座进行电量计量的功能，还能够将终端设备的实时工作情况反馈至手机、平板电脑等用户端设备，方便用户监测并进行手动控制。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种实现故障电弧检测的能源网关，其特征在于，

所述能源网关设置有对能源网关中各模块工作进行控制的MCU微控制单元（1），和与所述MCU微控制单元（1）分别连接的故障电弧检测模块、电弧状态反馈模块、设备状态反馈模块；

所述故障电弧检测模块（4）对能源网关所在电网回路中的电弧状态进行检测得到的故障电弧信息，经由与该故障电弧检测模块（4）连接的所述电弧状态反馈模块（5）发送至MCU微控制单元（1），由所述设备状态反馈模块（6）向用户端设备发送报警信息，以便用户在用户端设备上查看报警信息并进行对故障电弧处理的手动操作。

2.如权利要求1所述的能源网关，其特征在于，

所述故障电弧检测模块（4）与电力线路开关连接以获取各回路的电弧检测信号，通过一个接口单元（P3）和与该接口单元（P3）连接的RS485芯片，将RS485格式的电弧检测信号转换为相应的TTL电平信号后向MCU微控制单元（1）发送；所述RS485芯片与所述 MCU微控制单元（1）连接，以接收控制指令或传输电弧检测的相关数据。

3.如权利要求1或2所述的能源网关，其特征在于，

所述能源网关设置有与所述MCU微控制单元（1）连接的载波通讯模块（2）；所述能源网关通过载波通讯模块（2）与终端设备之间基于电力线载波方式通信。

4.如权利要求3所述的能源网关，其特征在于，

所述能源网关通过插座电能量采集模块（3），对与该能源网关基于电力线载波通信的插座进行电量计量；所述插座电能量采集模块（3），通过与计量芯片连接的电阻分压采样电路来获取插座的电压信号，并通过计量芯片将电压信号发送至MCU微控制单元（1）。

5.如权利要求4所述的能源网关，其特征在于，

所述插座电能量采集模块（3），通过与计量芯片连接的电流通道采样电路来获取插座的电流信号，并通过计量芯片将电流信号发送至MCU微控制单元（1）。

6.如权利要求4或5所述的能源网关，其特征在于，

所述插座电能量采集模块（3）设置于所述能源网关中，或者设置在所述插座中。

7.如权利要求6所述的能源网关，其特征在于，

所述插座中设置有MCU控制器、与所述智能网关基于电力载波方式通信的第二载波通讯模块、按键输入模块、在该插座处连接设置的显示装置上显示用电量的输出模块、向连接至该插座的电器提供电源的供电模块、以及为该插座供电的电源模块。

8.如权利要求1所述的能源网关，其特征在于，

所述能源网关设置有分别与MCU微控制单元（1）连接的终端设备控制模块（7）和控制结果反馈模块（8）；在MCU微控制单元（1）控制下，所述终端设备控制模块（7）对终端设备的工作状态进行控制，并经由所述控制结果反馈模块（8）将控制结果反馈给MCU微控制单元（1）。

9.一种能源网关，其特征在于，包含：

MCU微控制单元（1），及分别与之连接并受其控制的以下模块：

载波通讯模块（2），所述智能网关通过该载波通讯模块（2）与终端设备之间基于电力线载波方式通信；

终端设备控制模块（7），接收MCU微控制单元（1）的控制指令，对终端设备的工作状态进行控制；

控制结果反馈模块（8），其还与终端设备控制模块（7）连接，用来向MCU微控制单元（1）反馈终端设备控制模块（7）对终端设备控制的结果；

故障电弧检测模块（4），接收MCU微控制单元（1）的控制指令，对智能网关所在电网回路中的电弧状态进行检测；

电弧状态反馈模块（5），其还与故障电弧检测模块（4）连接，用来向MCU微控制单元（1）反馈故障电弧检测模块（4）获得的电弧状态检测结果；

插座电能量采集模块（3），对与该智能网关基于电力线载波通信的插座进行电量计量，并将电量值发送至MCU微控制单元（1）；

设备状态反馈模块（6），通过无线方式与用户端设备进行信息交互，向其发送智能网关自身或由其控制的终端设备的运行状态，或接收用户端设备发送的控制信号以调整终端设备的工作状态；以及，

电源模块（9），为所述智能网关的各个模块供电。