CN106025726A - 一种智能插座 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种智能插座，其包括外壳和外壳内部的电路板；电路板上装有中央处理器、移动通信模块和电源转换管理电路；中央处理器分别与移动通信模块和电源转换管理电路电连接；移动通信模块和SIM卡接口电连接；电源转换管理电路中包含AC‑AC电源转换电路，AC‑AC电源转换电路分别和电源输入插头和电源输出插孔电连接。本发明的智能插座包括远程监控，手动/自动控制电器开关等数十种丰富的功能，通过手机云平台可以方便的进行操作，内置高性能处理器处理速度快，智能程度高。

Description

一种智能插座
技术领域
本发明涉及智能家居设备领域，特别涉及一种智能插座。
背景技术
插座，是指有一个或一个以上电路接线可插入的座，通过它可插入各种接线，便于与其他电路接通。通过线路与铜件之间的连接与断开，来达到最终达到该部分电路的接通与断开。随着科学技术的发展，目前市面上出现了一些有特殊功能的插座，比如计量插座、定时插座、遥控插座等。他们能够解决部分实际问题，但都存在各种缺陷。计量插座能够直观反映出插座上的电器运行功率，电流，电压等信息，仅仅能够让用户知道电器的耗电情况，需要具备一定专业知识的用户才能根据测量结果分析电器是否耗电正常，才能及时发现电器异常，避免不正常耗电。定时插座能够控制用电器在特定时段工作，在一定程度上减少了空闲时段的能源浪费，但实际用电时段并非固定，情况一旦变化，需要重新进行设定，使用不方便。遥控插座需要配备专用遥控器，成本较高而且使用麻烦，难以得到用户接受。另外，这些插座不能同时具备全面的电网参数测量和负载控制功能，无法对用电器实现安全保护，更无法避免长期超负荷用电引发的安全事故。因此，市面上急需一种功能丰富，操作方便，智能化程度高的新型智能插座。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种功能丰富，操作方便，智能化程度高的智能插座。
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能插座，其包括外壳和外壳内部的电路板，电路板上装有中央处理器、移动通信模块和电源转换管理电路；中央处理器分别与移动通信模块和电源转换管理电路电连接；移动通信模块和设置于电路板上的SIM卡接口电连接；电源转换管理电路中包含AC-AC电源转换电路，设置于电路板上的电源输入插头及电源输出插孔分别和AC-AC电源转换电路电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，所述电源转换管理电路中还包括将交流电转为直流电的AC-DC电源转换电路；AC-DC电源转换电路分别和电源输入插头和设置于电路板上的USB接口电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，还包括能够实现定时遥控开关的电子开关电路，电子开关电路和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，还包括设置于电路板上的环境监测传感器电路，环境监测传感器电路和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，还包括设置于电路板上的，能够采集家电工作电状态的电能计量模块，电能计量模块和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，还包括设置于电路板上的，能够遥控家电的红外数据转发电路，红外数据转发电路和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，还包括设置于电路板上的，能够让用户远程操作的物联网数传模块，物联网数传模块和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，还包括设置于电路板上的遥控器学习电路，遥控器学习电路和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，所述外壳上还设有能够指示插座工作状态的指示灯，指示灯和中央处理器电连接。
作为上述技术方案一种智能插座的进一步改进，所述移动通信模块为3G、4G或5G通信模块。
本发明的智能插座包括远程监控，手动/自动控制电器开关等数十种丰富的功能，通过手机云平台可以方便的进行操作，内置高性能处理器处理速度快智能程度高；另外，采用了多种网络自动识别自动切换自动连接模式，内嵌有WI_FI/ZIGBEE/GSM几大模块，保障在用户网络环境复杂或较差的情况下，只需工作状态下任意一种网络有信号都能正常使用，并且还能将信号维持和放大及路由输出给家庭终端设备。带有多个usb接口，插上不同的usb模块，功能可以无限扩展。是一款性能优异的智能插座。
下面结合附图详细说明本发明,其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明的内部电路板背面图；
图3为本发明的内部电路板正面图。
图1-3中附图标记的对应关系为：
1-电源转换管理电路；2-电子开关电路；3-USB接口；4-物联网数传模块；5-中央处理器；6-环境监测传感器电路；7-电能计量模块；8-移动通信模块；9-红外数据转发电路；10-遥控器学习电路；11-SIM卡接口；12-指示灯；13-电源输入插头；14-电源输出插孔。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1-3所示，本实施例的智能插座，包括外壳和外壳内部的电路板；电路板上装有中央处理器5、移动通信模块8和电源转换管理电路1；中央处理器5分别与移动通信模块8和电源转换管理电路1电连接；移动通信模块8和SIM卡接口11电连接；电源转换管理电路1中包含AC-AC(交流转交流)电源转换电路，AC-AC电源转换电路分别和电源输入插头13和电源输出插孔14电连接。
中央处理器采于ARM内核处理器芯片，ARM处理器特点是耗电少功能强,能满足本机强大的应用系统和功能要求，快速计算和分析由传感装置等采集的数据，精准快速地反馈和执行相应指令。
AC-AC输出给家电用器设备供电，当家用电器产品通过该插座供电即可实现电能数据采集，如家电工作的电压、电流、功率、电量及功率因素等，通过该产品内嵌入的无线通信模块电路，实时收发到用户手机APP，用户可以远程开关家电电源和家电产品故障预警等功能。
移动通信模块电路可以让用户在没有固定宽带的环境或是固定宽带网络故障等情况下，只要插入了手机SIM数据流量卡便可正常自动切换通信工作，有效保障家庭智能化设备或因网络故障问题失控和失灵；同时用户因固定宽带网故障时，本机移动数据流量手机卡网络也可以启用转换输出WI_FI无线信号供用户进行连接互联网和因特网络使用。
本实施例中电源转换管理电路1中还包括将交流电转为直流电的AC-DC(交流转直流)电源转换电路；AC-DC电源转换电路分别和电源输入插头13和USB接口3电连接。AC-DC输出DC5V/2.1A，本插座设计有多路USB接口，插入USB接口的不同扩展模块，用户可以任意扩展家庭智能应用功能，比如插上USB接口的红外模块，就可以远程遥控包括空调/电视/音响/冰箱及洗衣机等家用电器设备；插上USB接口的门磁或人体感应模块，就可以实时设防家庭区域，在外来人员进入设防区域时实时发送预警信号通知用户，同时启动相关的包括摄像机/警告灯/蜂呜器等安防设施；插入USB接口的温湿度传感器及空气质量传感器，用户就可以在自己手机上实时得看到家庭环境中的温度/湿度/空气质量指标等，并可以实时自动启动或用户手动开启外理家居环境中的相关处理设备装置，比如空气净化器，加湿器，干燥器等家电设备，从而实现人们智慧的家庭卫生/环保/健康/安全的优质家庭环境。
除了以上所述的扩展功能，每个USB接口还具备有直流电源供电作用，工作时同时输出5V/2.1A可提供给家用弱电设备供电和充电，用户可以采用本产品给手机或平板电脑等设备充电；无论是三星、苹果、摩托罗拉及国产各品牌手机都能自动识别充电端口，使用户产品在充电过程中避免不匹配充放电要求而损伤设备。
本实施例中还包括能够实现定时遥控开关的电子开关电路2，电子开关电路2和中央处理器5电连接。本实施例中电路采用了大功率继电器(AC220V/20A)，电子开关电路在主控电路的工作指令中，实现定时开关、温度控制开关、远程遥控开关；比如用户家里空调、冰箱、电视、空气净化器等设备，都可以通过手机远程查看开关状态和远程遥控开关等功能。
本实施例中还包括环境监测传感器电路6，环境监测传感器电路6和中央处理器5电连接。环境监测传感器电路6主要用于本产品内嵌入和外部安装的传感探头进行确码判断分析，提供协定标准的校验值给处理器进行处理和执行相应命令。
本实施例中还包括能够采集家电工作电状态的电能计量模块7，电能计量模块7和中央处理器5电连接。在本插座上供电的家电产品工作时，通过计量电能电路采集和计算出家电的工作电压、电流、功率、功率因素和电量状态，让用户全面撑握家电的正常工作和异常工作情况，同时也撑握家电用电情况，以至设置定时或采用远程遥控关机的节能措施。
本实施例中还包括能够遥控家电的红外数据转发电路9，红外数据转发电路9和中央处理器5电连接。红外数据转发电路9为红外多信道多频段收发装置，应用针对本机内存码库中数据，在用户遥控各类带有红外遥控器的家电设备进行手机远程遥控功能
本实施例中还包括能够让用户远程操作的物联网数传模块4，物联网数传模块4和中央处理器5电连接。物联网数传模块4为物联网数传双向收发模块，采用了国际无线标准通信规约的ZIGBEE和WI_FI协议，能适配任意公共开放性网络连接同时又具备网络高安全性能；让用户在使用远程监测操控达到数据准确实时，有利避免一些外部因素造成收发数据丢失和失真等现象；用户在操控及开关家设备时，执行指令完成即时反馈状态信息等。比如用户在手机界面上实时可以查看家电设备是开还是关。
本实施例中还包括遥控器学习电路10，遥控器学习电路10和中央处理器5电连接。遥控器学习电路10采用射频学习型应用芯片，多制式可变频和自动增益；用户在使用本产品时可以将家庭中的无线射频遥控器，通过学习对码保存在应用APP上，从而实现手机遥控和远程遥控功能。如遥控电动窗帘、网络电视盒子、空气净化器等设备。
本实施例中外壳上还设有能够指示插座工作状态的指示灯12，指示灯12和中央处理器5电连接。指示灯12可以依据用户设定，用不同的颜色反映不同的工作状态，便于用户快速了解插座工作情况。
本实施例中移动通信模块8为4G通信模块。4G的高速率能够保证本产品的远程运行效率，不会出现延迟，操作指令丢失等。当然，移动通信模块也可以采用信号覆盖更广更为成熟的3G通信模块；或者随时5G通信技术的普及，使用速率更快，反应更灵敏的5G通信模块。
本发明相对现有技术主要有如下优点：
一、使用方便：包括远程监控，手动/自动控制电器开关等数十种丰富的功能，通过手机云平台可以方便的进行操作，内置高性能处理器处理速度快智能程度高。
二、运行稳定：采用了多种网络自动识别自动切换自动连接模式，内嵌有WI_FI/ZIGBEE/GSM几大模块，保障在用户网络环境复杂或较差的情况下，只需工作状态下任意一种网络有信号都能正常使用。
三、无限扩展：带有多个usb接口，插上不同的usb模块，功能可以无限扩展，比如插上传感器就能实现环境监测的风光雨及温湿度等数据信息；还能插入安防预警的人体感知传感器及物位传感器或红外探头等，让用户随时随地都能撑握家庭环境和安全预警信息。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能插座，包括外壳和外壳内部的电路板，其特征在于：电路板上装有中央处理器(5)、移动通信模块(8)和电源转换管理电路(1)；中央处理器(5)分别与移动通信模块(8)和电源转换管理电路(1)电连接；移动通信模块(8)和设置于电路板上的SIM卡接口(11)电连接；电源转换管理电路(1)中包含AC-AC电源转换电路，设置于电路板上的电源输入插头(13)及电源输出插孔(14)分别和AC-AC电源转换电路电连接。
2.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所述电源转换管理电路(1)中还包括将交流电转为直流电的AC-DC电源转换电路；AC-DC电源转换电路分别和电源输入插头(13)和设置于电路板上的USB接口(3)电连接。
3.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：还包括能够实现定时遥控开关的电子开关电路(2)，电子开关电路(2)和中央处理器(5)电连接。
4.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：还包括设置于电路板上的环境监测传感器电路(6)，环境监测传感器电路(6)和中央处理器(5)电连接。
5.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：还包括设置于电路板上的，能够采集家电工作电状态的电能计量模块(7)，电能计量模块(7)和中央处理器(5)电连接。
6.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：还包括设置于电路板上的，能够遥控家电的红外数据转发电路(9)，红外数据转发电路(9)和中央处理器(5)电连接。
7.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：还包括设置于电路板上的，能够让用户远程操作的物联网数传模块(4)，物联网数传模块(4)和中央处理器(5)电连接。
8.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：还包括设置于电路板上的遥控器学习电路(10)，遥控器学习电路(10)和中央处理器(5)电连接。
9.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所述外壳上还设有能够指示插座工作状态的指示灯(12)，指示灯(12)和中央处理器(5)电连接。
10.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所述移动通信模块(8)为3G、4G或5G通信模块。
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