CN106707019A - 一种服务机器人的电量监控装置 - Google Patents

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CN106707019A CN201710027017.XA CN201710027017A CN106707019A CN 106707019 A CN106707019 A CN 106707019A CN 201710027017 A CN201710027017 A CN 201710027017A CN 106707019 A CN106707019 A CN 106707019A
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杨泽霖
杨坚
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods

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Abstract

本发明公开了一种服务机器人的电量监控装置，包括被控机器人单元，所述被控机器人单元通过电导体连接有继电器控制单元和功耗检测单元均通过电导体连接有MCU控制器单元，所述MCU控制器单元通过电导体连接有供电单元、WIFI单元和控制按钮单元，所述WIFI单元通过WIFI信号连接有服务器单元，且服务器单元通过无线信号连接到外界PC。本发明结构简单，设计巧妙，实现对服务机器人电量的进行测量、统计、记录为一体，同时，可以通过WIFI网络对服务机器人远程控制，装置所采集的电量参数主要包括电压、电量、功率、功率因数等，能够实时采集服务机器人的用电信息，实时传送到PC终端上，当发现用电异常时，该装置可以自动断电起到保护服务机器人的作用。

Description

一种服务机器人的电量监控装置
技术领域
本发明涉及电量监控系统技术领域，具体为一种服务机器人的电量监控装置。
背景技术
能源问题是制约当今国民经济的核心问题，其中电力能源是重中之重，如何进行电力的节能问题是当今研究的核心。智能电网理念和国家阶梯电价的提出，让人们更加认识到电力节能的重要性，基于无线网络的智能家居电能计量和监控方案已逐步形成，这意味着电力节能已经向个人家居迈进，在电量监控领域，一般采用电压监测法或电压电流参数辨识法。单纯采用电压进行电池剩余电量监控时，由于工作电流的变化会造成工作电压的波动，这给监测结果造成了较大的影响。单纯采用电压法虽然设计与实现方法都比较简单，但监测效果普遍较差，精度较低。采用电压电流参数辨识法时，根据电池放电时的电压、电流、电量曲线，在线辨识出电压、电流稳定在一个数值时的电池电量。参数辨识法对电池供电系统的供电稳定性要求较高，不能出现大的负载波动。参数辨识法在实现上也较为困难，首先要测得电池的多组放电曲线，这一过程需要耗费大量的人力、物力，其次要进行参数辨识的计算，实时检测算法的实现也较为困难。因此，该方法在理论可以实现高精度的电量监测，但在实际使用时很难实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种服务机器人的电量监控装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种服务机器人的电量监控装置，包括被控机器人单元，所述被控机器人单元通过电导体连接有继电器控制单元和功耗检测单元均通过电导体连接有MCU控制器单元，所述MCU控制器单元通过电导体连接有供电单元、WIFI单元和控制按钮单元，所述WIFI单元通过WIFI信号连接有服务器单元，且服务器单元通过无线信号连接到外界PC。
优选的，所述功耗检测单元包括电流互感器、电压互感器和电量检测单元，且电流互感器和电压互感器均通过电导体与电量检测单元连接，其中：所述电压互感器用于采集所述被控机器人单元的电压值，所述电压互感器用于采集所述被控机器人单元的电流值，所述电量检测单元用于计算出所述被控机器人的瞬时电流、瞬时电压、电流有效值、电压有效值、电能等各种参数。
优选的，所述MCU控制器单元通过电导体连接有报警单元。
优选的，所述MCU控制器单元通过电导体连接有SD卡接口单元，且SD卡接口单元可读取的SD卡包括SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡。
优选的，所述报警单元为声光报警器。
优选的，所述功耗检测单元与MCU控制器单元间的电连接方式为双向电连接，所述MCU控制器单元与SD卡接口单元间的电连接方式为双向电连接。
优选的，所述MCU控制器单元选用的是STC90C516RD单片机。
优选的，所述电流互感器选用的是DL-CT1005A电流互感器。
优选的，所述电压互感器选用的是DL-PT202D电压互感器。
优选的，所述电量检测单元选用的是电量检测芯片CS5460A。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种服务机器人的电量监控装置，结构简单，设计巧妙，使用方便，实现对服务机器人电量的进行测量、统计、记录为一体，同时，可以通过WIFI网络对服务机器人远程控制。装置所采集的电量参数主要包括电压、电量、功率、功率因数等，能够实时采集服务机器人的用电信息，实时传送到PC终端上，当发现用电异常时，该装置可以自动断电起到保护服务机器人的作用。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种服务机器人的电量监控装置，包括被控机器人单元，所述被控机器人单元通过电导体连接有继电器控制单元和功耗检测单元均通过电导体连接有MCU控制器单元，所述MCU控制器单元通过电导体连接有供电单元、WIFI单元和控制按钮单元，所述WIFI单元通过WIFI信号连接有服务器单元，且服务器单元通过无线信号连接到外界PC，所述功耗检测单元包括电流互感器、电压互感器和电量检测单元，且电流互感器和电压互感器均通过电导体与电量检测单元连接，其中：所述电压互感器用于采集所述被控机器人单元的电压值，所述电压互感器用于采集所述被控机器人单元的电流值，所述电量检测单元用于计算出所述被控机器人的瞬时电流、瞬时电压、电流有效值、电压有效值、电能等各种参数，所述MCU控制器单元通过电导体连接有报警单元，所述MCU控制器单元通过电导体连接有SD卡接口单元，且SD卡接口单元可读取的SD卡包括SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡，所述报警单元为声光报警器，所述功耗检测单元与MCU控制器单元间的电连接方式为双向电连接，所述MCU控制器单元与SD卡接口单元间的电连接方式为双向电连接，所述MCU控制器单元选用的是STC90C516RD单片机，所述电流互感器选用的是DL-CT1005A电流互感器，所述电压互感器选用的是DL-PT202D电压互感器，所述电量检测单元选用的是电量检测芯片CS5460A，结构简单，设计巧妙，使用方便，实现对服务机器人电量的进行测量、统计、记录为一体，同时，可以通过WIFI网络对服务机器人远程控制。装置所采集的电量参数主要包括电压、电量、功率、功率因数等。作为数据电量的采集单元，它能够实时采集服务机器人的用电信息，实时传送到PC终端上，当发现用电异常时，该装置可以自动断电起到保护服务机器人的作用。
工作原理：在使用时，电量检测单元可以实时地采集服务机器人的电压、电流、功率等参数，主要的电量检测单元选用了专用的功率测量芯片CS5460A，该芯片精度高且硬件设计简单，使用方便，通过电压互感器DL-PT202D和电流互感器DL-CT1005A分别采集到电压、电流信号，然后输入到电量检测单元模拟信号输入端，该芯片就可以由内部的电能自动计算函数计算出该用电器的瞬时电流、瞬时电压、电流有效值、电压有效值、电能等各种参数，并按类型存入相应寄存器中，利用单片机STC90C516RD就可以直接从CS5460A的寄存器中读出相应的参数，然后在单片机STC90C516RD中进行存储和分析，如果发现参数不对，出现失压和过流现象，就可以利用单片机STC90C516RD驱动继电器控制单元进行切断电源的控制，从而达到保护电路作用，同时也可以进行声光报警，采集到的数据和信息可以通过WIFI单元进行无线发送，发送至服务器单元以及外界PC，通过外界PC也可以进行远程操控来控制该服务机器人的电量监控装置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种服务机器人的电量监控装置，包括被控机器人单元，其特征在于：所述被控机器人单元通过电导体连接有继电器控制单元和功耗检测单元均通过电导体连接有MCU控制器单元，所述MCU控制器单元通过电导体连接有供电单元、WIFI单元和控制按钮单元，所述WIFI单元通过WIFI信号连接有服务器单元，且服务器单元通过无线信号连接到外界PC。
2.根据权利要求1所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述功耗检测单元包括电流互感器、电压互感器和电量检测单元，且电流互感器和电压互感器均通过电导体与电量检测单元连接，其中：所述电压互感器用于采集所述被控机器人单元的电压值，所述电压互感器用于采集所述被控机器人单元的电流值，所述电量检测单元用于计算出所述被控机器人的瞬时电流、瞬时电压、电流有效值、电压有效值、电能等各种参数。
3.根据权利要求1所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述MCU控制器单元通过电导体连接有报警单元。
4.根据权利要求1所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述MCU控制器单元通过电导体连接有SD卡接口单元，且SD卡接口单元可读取的SD卡包括SD卡、Mini SD卡和Micro SD卡。
5.根据权利要求3所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述报警单元为声光报警器。
6.根据权利要求1和4所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述功耗检测单元与MCU控制器单元间的电连接方式为双向电连接，所述MCU控制器单元与SD卡接口单元间的电连接方式为双向电连接。
7.根据权利要求1所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述MCU控制器单元选用的是STC90C516RD单片机。
8.根据权利要求2所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述电流互感器选用的是DL-CT1005A电流互感器。
9.根据权利要求2所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述电压互感器选用的是DL-PT202D电压互感器。
10.根据权利要求1所述的一种服务机器人的电量监控装置，其特征在于：所述电量检测单元选用的是电量检测芯片CS5460A。
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