CN106058537B - 一种基于云服务的电源插座系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于云服务的电源插座系统，包括电源插座，电源插座具有插头、开关和插孔，还包括电源插座协调器、云服务器和用户终端，所述电源插座还包括控制器和无线通讯模块，控制器与所述开关和无线通讯模块连接，电源插座协调器包括有线以太网模块、协调器控制器和协调器无线通讯模块，协调器控制器与协调器无线通讯模块和有线以太网模块连接并双向通讯，云服务器包括数据存储模块、数据处理模块和网页交互模块。电源插座的用电信息可以上传到云服务器形成家电用电大数据，用户在用户终端远程输入查询请求或执行请求，查询结果以图表等更直观的方式在用户终端显示，实现电源插座的智能化，用户通过用户终端可以远程控制电源插座。
Description
技术领域
本发明涉及电源插座技术领域，特别是一种基于云服务的电源插座系统。
背景技术
普通电源插座只有通断电功能；定时插座除了通断电功能外，还具有预约定时开关功能和倒计时通断电功能；计量插座具有定时通断电功能，功率、电压和电流检测以及过流保护功能。家电智能化对电源插座的要求越来越高，而传统的插座无法满足这些要求。
发明内容
本发明提出了一种基于云服务的电源插座系统，以实现对电源插座的远程控制，并基于云服务和大数据，对电源插座的用电情况进行分析和直观显示。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于云服务的电源插座系统，包括电源插座，电源插座具有插头、开关和插孔，其特征在于，还包括电源插座协调器、云服务器和用户终端，所述电源插座还包括控制器和无线通讯模块，控制器与所述开关和无线通讯模块连接，电源插座协调器包括有线以太网模块、协调器控制器和协调器无线通讯模块，协调器控制器与协调器无线通讯模块和有线以太网模块连接并双向通讯，云服务器包括数据存储模块、数据处理模块和网页交互模块，所述电源插座协调器的协调器无线通讯模块与电源插座的无线通讯模块进行无线连接并双向通讯，电源插座协调器的有线以太网模块与Internet有线连接并通过Internet与所述云服务器双向通讯，所述控制器采集的电源插座用电信息依次通过无线通讯模块、协调器无线通讯模块、协调器控制器、有线以太网模块和Internet发送给所述数据存储模块存储起来，所述用户终端通过Internet与所述云服务器双向通讯，用户终端通过所述网页交互模块向数据处理模块发送查询请求或执行请求，数据处理模块根据查询请求调用数据存储模块中的数据进行数据处理，并把处理结果发送给网页交互模块，用户终端通过网页交互模块查看处理结果，所述执行请求由数据处理模块依次通过Internet、所述有线以太网模块、协调器控制器、协调器无线通讯模块和电源插座的无线通讯模块到达电源插座的控制器，控制器根据执行请求控制电源插座的开关。
本发明提供的基于云服务的电源插座系统，电源插座的用电信息可以上传到云服务器形成家电用电大数据，用户在用户终端远程输入查询请求或执行请求，云服务器根据查询请求调用这些大数据进行分析和处理，处理结果以图表等更直观的方式在用户终端显示，让用户更容易理解用电数字背后的真实用电情况，实现电源插座的智能化，执行请求依次通过云服务器和电源插座协调器到达电源插座的控制器，控制器根据执行请求控制电源插座的开关，用户通过用户终端可以远程控制电源插座。
进一步地，基于云服务的电源插座系统包括两个或两个以上所述电源插座，两个或两个以上电源插座的无线通讯模块与所述协调器无线通讯模块组成无线自组网，一个电源插座的无线通讯模块可以直接与所述电源插座协调器的无线通讯模块通讯，也可以通过其他电源插座的无线通讯模块与所述电源插座协调器的协调器无线通讯模块通讯。无线自组网突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，提高了无线通讯的速度和可靠性，能有效地解决结构复杂的房屋中无线通讯无法连接、通讯中断等问题。
进一步地，所述电源插座协调器还包括协调器插头、协调器开关和协调器插孔，协调器插头、协调器开关和协调器插孔串联连接，所述协调器控制器与协调器开关连接，协调器控制器采集电源插座协调器的用电信息并发送给有线以太网模块。电源插座协调器同时还可以用作电源插座，扩展了功能、简化了结构、方便了用户。
附图说明
图1为本发明基于云服务的电源插座系统的结构示意图；
图2为电源插座结构示意图；
图3为电源插座协调器结构示意图。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1，基于云服务的电源插座系统包括电源插座1、电源插座协调器2、云服务器3和用户终端4。参见图2，电源插座1包括插头11、开关12、插孔13、控制器14和无线通讯模块18，插头11、开关12和插孔13依次串联连接，使用时，插头11与电源连接，家电的电源插头插入插孔13中，家电与电源实现电连接，电源为家电供电。控制器14与开关12和无线通讯模块18连接，与开关12和无线通讯模块18双向通讯，一方面控制器14采集电源插座1的电流和电压用电信息，并把采集到的电流和电压用电信息发送给无线通讯模块18，另一方面无线通讯模块18把接收到的执行请求发送给控制器14，控制器14根据执行请求控制开关12执行打开、关闭、定时打开或定时关闭等动作。参见图3，电源插座协调器2包括协调器控制器24、协调器无线通讯模块28个有线以太网模块29，协调器控制器24与协调器无线通讯模块28和有线以太网模块29连接并双向通讯，协调器无线通讯模块28与电源插座1的无线通讯模块18无线连接并双向通讯，有线以太网模块29通过与Internet有线连接与云服务器3双向通讯。电源插座1的用电信息通过无线通讯模块18发送给协调器无线通讯模块28，协调器无线通讯模块28再把接收到的用电信息发送给协调器控制器24，协调器控制器24把接收到的用电信息发送给有线以太网模块29，有线以太网模块29通过Internet把用电信息发送给云服务器3。另一方面，云服务器3通过Internet把执行请求发送给有线以太网模块29，有线以太网模块29再把接收到的执行请求发送给协调器控制器24，协调器控制器24把接收到的执行请求发送给协调器无线通讯模块28，协调器无线通讯模块28把接收到的执行请求发送给电源插座1的无线通讯模块18，无线通讯模块18把接收到的执行请求发送给控制器14，控制器14根据执行请求控制开关12执行打开、关闭、定时打开或定时关闭等动作。
参见图1，基于云服务的电源插座系统包括两个或两个以上的电源插座1，每个电源插座1均具有相同的结构和功能。两个或两个以上电源插座1的无线通讯模块18与电源插座协调器2的协调器无线通讯模块28组成无线自组网，采用无线自组网方式进行数据的双向传输，一个电源插座1的无线通讯模块18可以直接与电源插座协调器2的协调器无线通讯模块28双向通讯，也可以通过其他电源插座1的无线通讯模块18与协调器无线通讯模块28双向通讯。无线通讯模块18为无线自组网的终端节点，协调器无线通讯模块28为无线自组网的协调器，所有的终端节点只能通过电源插座协调器的协调器无线通讯模块28、协调器控制器24和有线以太网模块29与云服务器3双向通讯，对于不能与协调器无线通讯模块28直接通讯的终端节点，可以通过其它的终端节点与协调器无线通讯模块28双向通讯。无线自组网突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，提高了无线通讯的速度和可靠性，能有效地解决结构复杂的房屋中无线通讯无法连接、通讯中断等问题。
参见图1，云服务器3通过Internet与电源插座协调器2和用户终端4连接，与电源插座协调器2和用户终端4双向通讯。云服务器3包括数据存储模块31、数据处理模块32和网页交互模块33，从电源插座协调器2的有线以太网模块29发送过来的用电信息数据储存在数据存储模块31中，网页交互模块33以网页形式与用户终端4交互。用户终端4可以直接在网页上进行用户帐号管理，设置电源插座的基本参数，输入定时通断电、远程通断电等执行请求以及电压、电流、用电量原始数据或数据分析等查询请求，用户终端4通过网页交互模块33向数据处理模块32发送查询请求或执行请求。数据处理模块32根据查询请求调用数据存储模块31中的数据进行数据处理，并把处理结果发送给网页交互模块33以网页形式显示，用户终端4通过打开网页查看处理结果。执行请求由数据处理模块32依次通过Internet、有线以太网模块29、协调器控制器24、协调器无线通讯模块28和无线通讯模块18到达电源插座1的控制器14，控制器14根据执行请求控制电源插座的开关12。
参见图2，电源插座1还包括计量模块15、存储器16和显示器17，控制器14均与计量模块15、存储器16和显示器17连接，控制器14具有RTC实时时钟，RTC实时时钟提供实时时间。控制器14在采集电源插座1的电流、电压的同时，对电流进行检测，当检测到电流超过最大值时，控制器14控制开关12断开而实现过流保护。控制器14把采集的电源插座的电流、电压信息发送给无线通讯模块18，计量模块15采集电源插座的电流、电压信息并计算出用电量并把数据发送给控制器14。控制器14把时间、电流、电压和用电量数据发送给无线通讯模块18、存储器16和显示器17，可按照一定的时间间隔发送数据。存储器16采用FLASH存储器，按照一定的时间间隔储存当前时间和时间间隔内的用电量数据，并更新当天用用电量，例如存储器16每隔1分钟储存当前时间和1分钟内的用电量数据。显示器17采用LCD显示，可按照一定的时间间隔显示当前时间、当前时间电流和电压值、时间间隔内的用电量以及当天用电量。电源插座1具有过流保护、实时显示电流、电压和用电量功能。
参见图3，电源插座协调器2还包括协调器插头21、协调器开关22和协调器插孔23。协调器插头21、协调器开关22和协调器插孔23串联连接。协调器控制器24与协调器开关22、协调器无线通讯模块28和有线以太网模块29连接，与协调器开关22、协调器无线通讯模块28和有线以太网模块29双向通讯。一方面，协调器控制器24采集电源插座协调器2的电流和电压用电信息，并把采集到的电流和电压用电信息发送给有线以太网模块29；另一方面，有线以太网模块29把接收到的执行请求发送给协调器控制器24，协调器控制器24根据执行请求控制协调器开关22执行打开、关闭、定时打开或定时关闭等动作。协调器无线通讯模块28与两个或两个以上电源插座1的无线通讯模块18组成无线自组网，采用无线自组网方式进行数据的双向传输。协调器无线通讯模块28与协调器控制器24连接并双向通讯，协调器控制器24与有线以太网模块29连接并双向通讯，电源插座1的无线通讯模块18与电源插座协调器2的协调器无线通讯模块28无线连接并双向通讯。电源插座协调器2的电流和电压用电信息可以直接通过有线以太网模块29上传到云服务器3，电源插座1的电流和电压用电信息可以通过其自身的无线通讯模块18发送给协调器无线通讯模块28，也可以通过其他电源插座的无线通讯模块18发送给协调器无线通讯模块28，再由协调器无线通讯模块28把接收到的用电信息发送给协调器控制器24，再由协调器控制器24把接收到的用电信息发送给有线以太网模块29，最后由有线以太网模块29把接收到的用电信息发送到云服务器3；来自云服务器3的执行请求通过有线以太网模块29直接发送给协调器控制器24，需要协调器开关22执行的执行请求由协调器控制器24直接发送给协调器开关22，其他的执行请求由协调器控制器24发送给协调器无线通讯模块28，再由协调器无线通讯模块28发送给无线通讯模块18，最后由无线通讯模块18发送给控制器14，到达控制器14的执行请求可以由协调器无线通讯模块28直接发送给其自身的无线通讯模块18，也可以由协调器无线通讯模块28通过其他电源插座的无线通讯模块18发送给其自身的无线通讯模块18。
电源插座协调器2还包括协调器计量模块25、协调器存储器26和协调器显示器27，协调器控制器均24与协调器计量模块25、协调器存储器26和协调器显示器27连接，协调器控制器24具有RTC实时时钟，RTC实时时钟提供实时时间。协调器控制器24在采集电源插座协调器2的电流、电压的同时，对电流进行检测，当检测到电流超过最大值时，协调器控制器24控制协调器开关22断开而实现过流保护。协调器控制器24把采集的电源插座协调器的电流、电压信息发送给有线以太网模块29，协调器计量模块25采集电源插座协调器的电流、电压信息并计算出用电量并把数据发送给协调器控制器24。协调器控制器24把时间、电流、电压和用电量数据发送给有线以太网模块29、协调器存储器26和协调器显示器27，可按照一定的时间间隔发送数据。协调器存储器26采用FLASH存储器，按照一定的时间间隔储存当前时间和时间间隔内的用电量数据，并更新当天用用电量，例如协调器存储器26每隔1分钟储存当前时间和1分钟内的用电量数据。协调器显示器27采用LCD显示，可按照一定的时间间隔显示当前时间、当前时间电流和电压值、时间间隔内的用电量以及当天用电量。使用时，协调器插头21与电源连接，家电的电源插头插入协调器插孔23中，家电与电源实现电连接，电源为家电供电。电源插座协调器2同时可作为电源插座使用，具有电源插座1的所有上述功能，如具有过流保护、实时显示电流、电压和用电量功能，可以将电源插座协调器的用电量信息上传到云服务器3，在用户终端4远程控制电源插座协调器、查询和分析电源插座协调器的用电情况等。
电源插座1的无线通讯模块18和电源插座协调器2的协调器无线通讯模块28均优先采用433MHz载波频段无线通讯方式，433MHz载波频段穿墙能力比较强。蓝牙和Zigbee都是2.4GHz，本身与家庭常见的WIFI网络之间容易产生同频干扰等问题，每个GSM模块需要单独一张SIM卡，无论是短信通讯方式还是GPRS、3G和4G通讯方式，其生产成本和运营成本在蓝牙、WIFI、Zigbee、GSM这四者之中也是最贵的，家用无线路由器支持同时连接的无线终端数量很少，而商用无线路由器的价格又比较贵。相比上述四种无线通讯方式，433MHz载波频段无线通讯方式具有穿墙能力比较强、成本低、与WIFI网络干扰少、无线通讯节点数量不限等优点。
本发明提供的基于云服务的电源插座系统，电源插座和电源插座协调器的用电信息可以上传到云服务器形成家电用电大数据，用户在用户终端远程往云服务器的网页交互模块输入查询请求或执行请求，网页交互模块将查询请求或执行请求发送给数据处理模块，数据处理模块根据查询请求调用数据存储模块中的数据进行数据处理，并把处理结果反馈回网页交互模块，用户在用户终端打开网页可看到以图表等更直观的方式显示的处理结果，用户更容易理解用电数字背后的真实用电情况，实现电源插座的智能化，执行请求由数据处理模块依次通过Internet、有线以太网模块和无线通讯模块到达电源插座的控制器，控制器根据执行请求控制电源插座的开关，用户通过用户终端可以远程控制电源插座的开关。用户终端从云服务器获得各个电源插座的用电功率、电压和电流记录，可以设置定时通断电时间，远程通断电，查看不同时间的用电量分析、各个电源插座的用电量分析以及同一种电器各自能耗分析，包括同一家用电器在过去一段时间里的能耗曲线分析，同一家庭内各个电源插座之间能耗占比分析，同一型号的家用电器在不同家庭使用的能耗曲线分析，同一型号的家用电器的常规老化曲线分析等。本发明采用用户终端、云服务器、电源插座协调器与电源插座的结构，能够提高智能电源插座的智能化。
Claims (3)
1.一种基于云服务的电源插座系统，包括电源插座(1)，电源插座(1)具有插头(11)、开关(12)和插孔(13)，其特征在于，还包括电源插座协调器(2)、云服务器(3)和用户终端(4)，所述电源插座(1)还包括控制器(14)和无线通讯模块(18)，控制器(14)与所述开关(12)和无线通讯模块(18)连接，电源插座协调器(2)包括有线以太网模块(29)、协调器控制器(24)和协调器无线通讯模块(28)，协调器控制器(24)与协调器无线通讯模块(28)和有线以太网模块(29)连接并双向通讯，云服务器(3)包括数据存储模块(31)、数据处理模块(32)和网页交互模块(33)，所述电源插座协调器的协调器无线通讯模块(28)与电源插座的无线通讯模块(18)进行无线连接并双向通讯，电源插座协调器的有线以太网模块与Internet有线连接并通过Internet与所述云服务器双向通讯，所述控制器(14)采集的电源插座(1)用电信息依次通过无线通讯模块(18)、协调器无线通讯模块(28)、协调器控制器(24)、有线以太网模块(29)和Internet发送给所述数据存储模块(31)存储起来，所述用户终端(4)通过Internet与所述云服务器(3)双向通讯，用户终端(4)通过所述网页交互模块(33)向数据处理模块(32)发送查询请求或执行请求，数据处理模块(32)根据查询请求调用数据存储模块中的数据进行数据处理，并把处理结果发送给网页交互模块(33)，用户终端(4)通过网页交互模块(33)查看处理结果，所述执行请求由数据处理模块(32)依次通过Internet、所述有线以太网模块(29)、协调器控制器(24)、协调器无线通讯模块(28)和电源插座的无线通讯模块(18)到达电源插座的控制器(14)，控制器(14)根据执行请求控制电源插座的开关(12)，所述电源插座协调器(2)还包括协调器插头(21)、协调器开关(22)和协调器插孔(23)，协调器插头(21)、协调器开关(22)和协调器插孔(23)串联连接，所述协调器控制器(24)与协调器开关(22)连接，协调器控制器(24)采集电源插座协调器(2)的用电信息并发送给有线以太网模块(29)。
2.根据权利要求1所述的基于云服务的电源插座系统，其特征在于，所述电源插座(1)还包括计量模块(15)、存储器(16)和显示器(17)，所述控制器(14)均与计量模块(15)、存储器(16)和显示器(17)连接，计量模块(15)采集电源插座(1)的电流、电压信息并计算出用电量并把数据发送给控制器(14)，控制器(14)把接收到的数据发送给无线通讯模块(18)、存储器(16)和显示器(17)，存储器(16)对接收到的数据进行储存，显示器(17)对接收到的数据进行显示。
3.根据权利要求2所述的基于云服务的电源插座系统，其特征在于，所述电源插座协调器(2)还包括协调器计量模块(25)、协调器存储器(26)和协调器显示器(27)，所述协调器控制器(24)均与协调器计量模块(25)、协调器存储器(26)和协调器显示器(27)连接，协调器计量模块(25)采集电源插座协调器(2)的电流、电压信息并计算出用电量并把数据发送给协调器控制器(24)，协调器控制器(24)把接收到的数据发送给有线以太网模块(29)、协调器存储器(26)和协调器显示器(27)，协调器存储器(26)对接收到的数据进行储存，协调器显示器(27)对接收到的数据进行显示。
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