CN104659583A - 云端智能突波保护插座与云端电量监测系统 - Google Patents

Abstract

一种云端智能突波保护插座，通过一外部网络联机于一云端服务平台。云端智能突波保护插座持续侦测电力消耗结果，并通过一无线桥接装置连接至云端服务平台，从而将一电力供应排程从云端服务平台下载至储存单元内，并上传电力消耗结果至云端服务平台以产生一历史纪录窗体。电力供应排程包含连续多天的排程，云端智能突波保护插座依据电力供应排程开启或关闭电力供应接口的电力供应。此外，云端智能突波保护插座可接收一旁通讯号或外部讯号，使云端智能突波保护插座执行与当前电力供应状态相反的切换动作。

Description

云端智能突波保护插座与云端电量监测系统

【技术领域】

本发明是有关于远程电力消耗管理技术，特别是关于一种云端智能突波保护插座与云端电量监测系统。

【背景技术】

智能插座可依据排程进行电力供应的开启/关闭，同时可由远程监控及操作，实时监控电力消耗状态，并进行电力消耗历史记录。目前的电力供应排程，通常仅有短周期的管理，例如以一天为管理周期，无进行长周期管理。

商用智能插座包含以一般消费者销售对象的智能插座。远程装置通过因特网联机此种智能插座时，必须有明确的网络地址才有办法进行联机，进行大规模管理时有其不便性。同时，由于欠缺数据服务平台，因此产生电力消耗历史记录功能通常也欠缺，更无法产生图像化窗体分析。一般而言，此类智能插座仅有远程遥控功能，而欠缺电力消耗量测功能。

针对智能节能建筑运用的智能插座，通常必须配合服务提供者的管理平台使用。管理平台的服务必须定期付费。相关信息集中于管理平台后，使用者以智能型手机、个人计算机联机至管理平台，以取得所需信息，并控制智能插座。

管理平台有利于数据管理，但若与管理平台之间的网络联机中断时，电力供应排程将无法取得，且远程摇控也会失效，而导致智能插座失去作用。此外，目前智能插座因集中于节能方面，对于电能安全感知(Electrical SafetyAwareness)完全忽略。

【发明内容】

鉴于现有智能插座之于电力消耗管理及监控功能不足，本发明提出一种云端智能突波保护插座及云端电量监测系统，可加强电力消耗管理及监控功能。

本发明提供一种云端智能突波保护插座，通过一外部网络联机于一云端服务平台。云端智能突波保护插座包含一电力供应接口、一电量侦测电路、一控制系统、一切换开关、一旁通讯号产生装置。

电力供应接口连接于一外部电力源，并提供电力接点。

电量侦测电路连接于电力供应接口及外部电力源，用以侦测所述电力供应接口所消耗的电能，而发出一电力消耗结果。

控制系统包括一控制电路、一储存单元及一无线传输模块。控制电路连接于电量侦测电路，接收电力消耗结果，藉以监控电力供应接口的电力使用状态。储存单元用以储存一电力供应排程及电力消耗结果，控制电路依据电力供应排程开启或关闭电力供应接口的电力供应；其中电力供应排程包含连续多天的排程。无线传输模块通过一近端网络通讯协议连接于一无线桥接装置，从而通过无线桥接装置连接至一外部网络，而由外部网络连接至一云端服务平台，从而将电力供应排程从云端服务平台下载至储存单元内，并上传电力消耗结果至云端服务平台以产生一历史纪录窗体。

切换开关设置于电力供应接口与外部电力源之间，且电性连接于控制电路，从而被控制电路所控制，从而切断或导通电力供应接口与外部电力源之间的连接，而开启或关闭电力供应接口的电力供应。

旁通讯号产生装置用以产生一旁通讯号；当控制电路接收到旁通讯号产生装置发出的旁通讯号，旁通讯号将优于(Override)当前电力供应排程，而使控制电路执行与当前电力供应状态相反的切换动作。

于本案中，电力供应排程可包含多日排程，例如7日的排程，从而在网络联机长时间中断时，仍有完整的电力供应排程可供执行。此外，使用者可通过旁通讯号产生装置，于近端强制电力供应开启或是关闭，而不受限于电力供应排程的限制。

本发明还进一步提供一种云端电量监测系统，通过在线状态监控平台监控云端智能突波保护插座的联机状态，避免云端智能突波保护插座与云端服务平台之间的不必要封包传递，从而改善云端服务平台的对外联机速率，并提升云端服务平台可管理的装置数目。

【附图说明】

图1为本发明实施例中，云端智能突波保护插座的方块示意图。

图2为本发明实施例中，远程装置、云端智能突波保护插座、云端服务平台及在线状态监控平台的联机示意图。

图3为本发明实施例中，远程装置、云端智能突波保护插座通过近端网络建立联机的示意图。

主要组件符号说明：

100    云端智能突波保护插座    40     切换开关

10     电力供应接口            50     旁通讯号产生装置

20     电量侦测电路            60     突波保护电路

30     控制系统                200    云端服务平台

32     控制电路                210    在线状态监控平台

34     储存单元                300    远程装置

36     无线传输模块            S      外部电力源

【具体实施方式】

请参阅图1所示，为本发明实施例的云端智能突波保护插座100，包含一电力供应接口10、一电量侦测电路20、一控制系统30、一切换开关40、一旁通讯号产生装置50、一突波保护电路60。

请参阅图1所示，电力供应接口10主要用以连接于一外部电力源S，并提供电力接点。电力供应接口10可为但不限定于家用电力插座，连接于一外部AC电力源，并用以供插头连接，而通过插头供应电力。

电量侦测电路20连接于电力供应接口10及所述外部电力源S，而形成一电力供应及侦测回路。于此回路上，电量侦测回路可侦测电力供应接口10所消耗的电流或电功率，而发出一电力消耗结果。

如图1所示，控制系统30包括一控制电路32、一储存单元34、一无线传输模块36。

控制电路32连接于电量侦测电路20，从而接收电力消耗结果，从而监控电力供应接口10的电力使用状态。储存单元34用以储存程序代码、电力供应排程等数据，所述储存单元34可为闪存，从而快速地储存或更新程序代码、电力供应排程，并可于电力供应中断时保留数据。控制电路32依据电力供应排程开启或关闭电力供应接口10的电力供应，其中电力供应排程包含连续多天的排程。

无线传输模块36用以通过一近端网络通讯协议连接于一无线桥接装置，从而通过无线桥接装置连接至外部网络，而由外部网络连接至一云端服务平台200。前述的近端网络通讯协议包含Wi-Fi协议、Zigbee协议或蓝牙协议。

请参阅图1所示，切换开关40设置于电力供应接口10与外部电力源S之间，且电性连接于控制电路32，从而被控制电路32所控制，从而切断或导通电力供应接口10与外部电力源S之间的连接。切换开关40可为但不限定于继电器。

具体而言，控制电路32自储存单元34加载电力供应排程，依据电力供应排程，驱动切换开关40，从而开启或关闭电力供应接口10的电力供应。通过无线传输模块36连接云端服务平台200，云端智能突波保护插座100将电力供应排程从云端服务平台200下载至储存单元34内。依据电力供应排程，控制电路32控制切换开关40，以开启或关闭电力供应接口10的电力供应。电力供应排程包含连续多天的排程，因此，云端智能突波保护插座100与云端服务平台之间200，可以长时间断线，而不影响电力供应的切换。

云端智能突波保护插座100更通过所述外部网络并上传电力消耗结果至云端服务平台200，以产生一历史纪录窗体。因此，当远程装置300联机至云端服务平台200时，除可取得当前电力消耗结果之外，亦可取得电力消耗结果的窗体，从而分析电力供应接口10的电力输出状态，以作为电力节约规划的依据。

此外，控制电路32实时通过电量侦测电路20监控电力供应接口10的电功率负载状态。当电力供应接口10的电功率负载状态超过一电功率门坎值，控制电路32驱动切换开关34关闭电力供应接口10的电力供应。控制电路32同时可通过无线传输模块36连接位于远程的云端服务平台200，而将电功率负载状态超过电功率门坎值的过负载事件上传至云端服务平台200。云端服务平台200可将过负载事件通过电子邮件发送至指定的电子邮件信箱；或云端服务平台200通过远程装置300安装的软件，与远程装置300之间建立点对点通讯管道，而实时推送过负载事件至远程装置300。

此外，电力供应接口10可另外连接于一接地的漏电侦测回路70，例如以一大电阻连接一电流侦测器，通过侦测接地的漏电流取得漏电状态。当控制电路32通过漏电侦测回路70取得漏电事件时，控制电路32通过切换开关电力供应接口10的电力供应，从而避免使用者发生触电。同样地，漏电事件亦上传至云端服务平台200。云端服务平台200可将漏电事件通过电子邮件发送至指定的电子邮件信箱；或云端服务平台200通过远程装置300安装的软件，与远程装置300之间建立点对点通讯管道，而实时推送漏电事件至远程装置300。

此外，控制电路32的控制逻辑，亦可设定为外部控制讯号优先。所述外部讯号可为通过无线传输模块36接收到的切换讯号，或通过旁通讯号产生装置50输入的旁通讯号。

如前所述，控制电路32通过无线传输模块36连接于云端服务平台200，且控制电路32同时传送一装置辨识码，以供云端服务平台200区别所述云端智能突波保护插座100。而远程装置300，例如智能型手机、个人计算机等，以可通过网络连接至云端服务平台200，并通过前述的装置辨识码或其它识别信息（例如与装置辨识码关连的其它辨识机制），取得电力消耗结果的实时信息及历史信息。远程装置300亦可下达开启或关闭讯号，通过网络联机被控制电路32接收后，远程装置300发出的开启或关闭讯号，将优于(Override)当前电力供应排程，而被控制电路32执行以开启或关闭电力供应接口10的电力供应。

旁通讯号产生装置50可为一简易的按压式开关，用以产生触发讯号以作为旁通讯号。旁通讯号产生装置50连接于控制电路32，当控制电路32接收到旁通讯号产生装置50发出的旁通讯号，旁通讯号将优于(Override)当前电力供应排程，而使控制电路32执行与当前电力供应状态相反的切换动作。

如图1所示，突波保护电路60连接于电力供应接口10，当高于一突波门坎值的电压或电流由瞬间导入电力供应接口10时，突波保护电路60可产生突波保护，从而避免云端智能突波保护插座100本身或是所连接的电器被突波破坏。

突波保护电路60可为断路装置，于接收到突波时进行断路作动，亦可为选择性接地装置。例如以一齐纳二极管接地，于突波电压大于崩溃电压时，将大电流导向接地线路。此外，云端智能突波保护插座100更包含一突波状态显示单元62，连接于控制电路32。当突波保护电路60发生作动而进行突波保护，控制电路32驱动突波状态显示单元62显示突波保护事件，以供使用者判断是否暂时手动切断外部电力。突波保护事件亦可通过无线传输模块36上传至云端服务平台200，而进一步通过电子邮件发送至指定的电子邮件信箱；或实时推送突波保护事件至远程装置300。

请参阅图2所示，为本发明实施例揭露的一种云端电量监测系统。

于云端智能突波保护插座100启用且通过无线传输模块36连接外部网络时，云端智能突波保护插座100可连接一在线状态监控平台210。在线状态监控平台210定期或持续通过所述外部网络与所述云端智能突波保护插座100进行同步程序，例如发出存在确定信号（Heart Beat），以使在线状态监控平台210判别云端智能突波保护插座100是否联机于外部网络。而云端智能突波保护插座100在需要进行联机上传电能消耗的数据，或需要下载电力供应排程时，才对云端服务平台200发出数据联机请求，以建立数据链路。

云端服务平台200包含一网页服务器，用以将云端智能突波保护插座100上传的数据，转换为网页内容。当远程装置300需要取得电能消耗的数据时，远程装置300通过HTTP协议，联机至云端服务平台200，而执行网页内容。当远程装置300通过网页浏览器连接至云端服务平台200，云端服务平台200可通过在线状态监控平台210确认云端智能突波保护插座100是否在线；若云端智能突波保护插座100在线，云端服务平台200直接联机至智能突波保护插座100，而取得当前及暂存的电力消耗结果，并编辑为网页内容以供远程装置300通过网页浏览器读取。不论云端智能突波保护插座100是否在线，云端服务平台200亦可将先前储存的电力消耗结果，编辑为历史纪录窗体，并编辑历史纪录窗体为网页内容。

云端智能突波保护插座100的在线状态的确认，不通过云端服务平台200以HTTP协议执行，而另以在线状态监控平台210以同步程序执行。如此一来，可减少云端服务平台200与智能突波保护插座100之间有持续封包的传递，而占用云端服务平台200的对外频宽。而云端服务平台200可以服务的装置数量，也不会受限于网络信道数仅有65535的限制。

请参阅图3所示，云端智能突波保护插座100可持续或定期通过UPNP组件发出UDP信息，且云端智能突波保护插座100提供HTTP Service，以通过CGI/HTML协议提供信息并接收指令。

远程装置300亦具有UPNP组件，用以撷取广播的UDP信息。当远程装置300与智能突波保护插座100位于同一近端网络，例如同时联机于一无线网络网关器时，远程装置300可接收到云端智能突波保护插座100发出UDP信息，而于网络中进行搜寻以寻找可以控制的智能突波保护插座100，从而在近端网络中，从而在近端网络中，建立所述远程装置300与所述云端智能突波保护插座100之间的直接通讯连接。

通过云端智能突波保护插座100提供的HTTP Service，远程装置300通过CGI/HTML对云端智能突波保护插座100的硬件层（hardware abstraction layer，HAL）进行控制，以直接取得云端智能突波保护插座100的电量供应状态，控制切换开关40的运作，或修改电力供应排程。

此外，远程装置300可配备有无线网络联机功能。远程装置300位于智能突波保护插座100的无线网络联机范围时，远程装置300启动无线扫描软件，寻找附近的WiFi讯号源。云端智能突波保护插座100则通过无线传输模块36持续发出指定ID（例如，装置辨识码，Device ID）以及MAC数据。通过无线扫描软件设定的辨识机制，远程装置300以指定ID以及MAC数据找出云端智能突波保护插座100发出的WiFi讯号，从而与云端智能突波保护插座100之间建立点对点(Peer-to-Peer)连结。之后，远程装置300直接取得云端智能突波保护插座100的电量供应状态，控制切换开关40的运作，或修改电力供应排程。

云端智能突波保护插座100可通过电力供应排程，控制电力供应的开启或关闭，以对电力进行完善的管理。电力供应排程可包含多日排程，例如7日的排程，从而在网络联机长时间中断时，仍有完整的电力供应排程可供执行。此外，使用者可通过旁通讯号产生装置50，于近端强制电力供应开启或是关闭，而不受限于电力供应排程的限制。通过在线状态监控平台210监控云端智能突波保护插座100的联机状态，避免云端智能突波保护插座100与云端服务平台200之间的不必要封包传递，从而改善云端服务平台200的对外联机速率，并提升云端服务平台200可管理的装置数目。

Claims (10)

1.一种云端智能突波保护插座，通过一外部网络联机于一云端服务平台，所述云端智能突波保护插座，其特征在于包含：

一电力供应接口，用以连接于一外部电力源，并提供电力接点；

一电量侦测电路，连接于所述电力供应接口及所述外部电力源，用以侦测所述电力供应接口所消耗的电能，而发出一电力消耗结果；

一控制系统，包括

一控制电路，连接于所述电量侦测电路，接收所述电力消耗结果，从而监控所述电力供应接口的电力使用状态；

一储存单元，用以储存一电力供应排程及所述电力消耗结果，所述控制电路依据所述电力供应排程开启或关闭所述电力供应接口的电力供应；其中所述电力供应排程包含连续多天的排程；

一无线传输模块，通过一近端网络通讯协议连接于一无线桥接装置，从而通过所述无线桥接装置连接至一外部网络，而由所述外部网络连接至所述云端服务平台，从而将所述电力供应排程从所述云端服务平台下载至储存单元内，并上传所述电力消耗结果至所述云端服务平台以产生一历史纪录窗体；

一切换开关，设置于所述电力供应接口与所述外部电力源之间，且电性连接于控制电路，从而被所述控制电路所控制，从而切断或导通所述电力供应接口与所述外部电力源之间的连接，而开启或关闭所述电力供应接口的电力供应；及

一旁通讯号产生装置，用以产生一旁通讯号；当所述控制电路接收到所述旁通讯号产生装置发出的旁通讯号，所述旁通讯号将优于(Override)当前电力供应排程，而使所述控制电路执行与当前电力供应状态相反的切换动作。

2.如请求项1所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，其中所述电力供应接口为一家用电力插座，用以供一插头连接。

3.如请求项1所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，更包含一突波保护电路，当高于一突波门坎值的电压或电流导入所述电力供应接口时，所述突波保护电路产生突波保护。

4.如请求项1所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，其中所述控制系统中设置一电功率门坎值，所述控制电路通过所述电量侦测电路监控所述电力供应接口的电功率负载状态；当所述电力供应接口的电功率负载状态超过所述电功率门坎值，所述控制电路驱动所述切换开关关闭所述电力供应接口的电力供应。

5.如请求项4所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，其中所述控制电路通过所述无线传输模块将所述电功率负载状态超过所述电功率门坎值的过负载事件上传至所述云端服务平台。

6.如请求项1所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，更包含一漏电侦测回路，用以监控所述电力供应接口的漏电状态；当所述控制电路通过所述漏电侦测回路取得漏电事件时，所述控制电路通过所述切换开关关闭所述电力供应接口的电力供应。

7.如请求项1所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，其中所述控制电路传送一装置辨识码，以供所述云端服务平台区别所述云端智能突波保护插座。

8.如请求项7所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，更包含一远程装置，通过所述外部网络连接至所述云端服务平台，并通过所述装置辨识码进行识别而取得所述电力消耗结果的实时信息及历史信息。

9.如请求项8所述的云端智能突波保护插座，其特征在于，所述远程装置用以下达一开启讯号或所述关闭讯号，且所述开启讯号或所述关闭讯号，优于(Override)当前电力供应排程，而被所述控制电路执行以开启或关闭所述电力供应接口的电力供应。

10.一种云端电量监测系统，，其特征在于包含：

如请求项1所述的云端智能突波保护插座；以及

一在线状态监控平台，定期或持续通过所述外部网络与所述云端智能突波保护插座进行同步程序，以使在线状态监控平台判别所述云端智能突波保护插座是否联机于外部网络，而所述云端智能突波保护插座在需要进行联机上传电能消耗的数据，或需要下载电力供应排程时，才对云端服务平台发出数据联机请求，以建立数据链路。