CN107085376A - 智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居系统，包括数据采集器、智能交互终端、交换机、云端服务器、能量管理系统、智能煤气表、智能水表、智能电表、智能开关、智能插座、调光开关、窗帘控制器和声光报警单元，所述能量管理系统安装在智能手机或平板电脑上；智能插座包括计时器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一滑动变阻器、第二滑动变阻器、第一电解电容、第二电解电容、第三电容、第一二极管、第二稳压管、瞬态电压抑制二极管、三极管、单向晶闸管、插座和整流桥。实施本发明的智能家居系统，具有以下有益效果：电路的安全性和可靠性较高、能随时随地进行能量管理和控制。

Description

智能家居系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种智能家居系统。

背景技术

随着经济的增长和人们收入的增加，越来越多的人追求高品质生活，日常生活智能化是高品质生活的象征。与普通的家居相比，智能家居不但具有传统的居住功能，最主要体现了智能化，使得人们的家居生活更方便、更便捷。

智能家居系统是指利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，并依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。随着技术的发展，智能家居系统日渐被人们所使用，然而，传统的智能家居系统由于缺乏相应的电路保护功能，造成电路的安全性和可靠性不高。另外，现有的能力管理都是在电脑上进行管理，不能做到随时随地进行能量管理。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路的安全性和可靠性较高、能随时随地进行能量管理和控制的智能家居系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能家居系统，包括数据采集器、智能交互终端、交换机、云端服务器、能量管理系统、智能煤气表、智能水表、智能电表、智能开关、智能插座、调光开关、窗帘控制器和声光报警单元，所述能量管理系统安装在智能手机或平板电脑上，所述数据采集器分别采集所述智能煤气表、智能水表和智能电表的实时数据信息，并将其通过无线网络传送到所述智能交互终端，所述智能交互终端还通过无线网络分别与所述智能开关、智能插座、调光开关和窗帘控制器连接，用于进行数据采集、信息交互和控制，所述智能交互终端通过所述交换机将采集到的家居信息传送到所述云端服务器，所述云端服务器将通过互联网将所述家居信息传送到所述能量管理系统，通过所述能量管理系统实现对能量的控制和管理，所述声光报警单元通过无线网络与所述智能交互终端连接、用于以声音和闪光的方式进行报警；

所述智能插座包括计时器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一滑动变阻器、第二滑动变阻器、第一电解电容、第二电解电容、第三电容、第一二极管、第二稳压管、瞬态电压抑制二极管、三极管、单向晶闸管、插座和整流桥，所述第一滑动变阻器的一个固定端分别与所述计时器芯片的第四引脚、第八引脚、第二电阻的一端和第一二极管的阴极连接，所述第一滑动变阻器的一个固定端还与其滑动端连接，所述第一滑动变阻器的另一个固定端分别与所述第一电阻的一端和计时器芯片的第七引脚连接，所述第一电阻的另一端分别与所述计时器芯片的第二引脚、第六引脚和第一电解电容的正极连接，所述第一电解电容的负极与所述计时器芯片的第一引脚连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电解电容的正极连接，所述第一二极管的阳极分别与所述第二稳压管的负极、第三电阻的一端、第四电阻的一端和第五电阻的一端连接，所述第二电解电容的负极和第二稳压管的正极均与所述第一电解电容的负极连接，所述计时器芯片的第三引脚与所述第二滑动变阻器的一个固定端连接，所述第二滑动变阻器的滑动端通过所述第三电容与所述三极管的基极连接，所述第二滑动变阻器的另一个固定端分别与所述三极管的集电极和第五电阻的另一端连接，所述三极管的发射极通过所述第六电阻与所述单向晶闸管的控制极连接，所述单向晶闸管的阴极与所述第二稳压管的正极连接，所述单向晶闸管的阳极与所述插座的一端连接，所述插座的另一端分别与所述第三电阻的另一端、第四电阻的另一端、瞬态电压抑制二极管的一端和整流桥的第一引脚连接，所述瞬态电压抑制二极管的另一端与所述单向晶闸管的阴极连接，所述整流桥的第三引脚与所述瞬态电压抑制二极管的另一端连接，所述整流桥的第二引脚和第四引脚分别连接220V交流电的两端。

在本发明所述的智能家居系统中，所述智能插座还包括第七电阻和第八电阻，所述第二稳压管的正极通过所述第七电阻与所述第一电解电容的负极连接，所述第八电阻的一端与所述第三电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述瞬态电压抑制二极管的一端连接。

在本发明所述的智能家居系统中，所述智能插座还包括第九电阻和第十电阻，所述第九电阻的一端与所述第八电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述整流桥的第一引脚连接，所述整流桥的第三引脚通过所述第十电阻与所述瞬态电压抑制二极管的另一端连接。

在本发明所述的智能家居系统中，所述智能插座还包括第十一电阻，所述计时器芯片的第一引脚通过所述第十一电阻与所述第一电解电容的负极连接。

在本发明所述的智能家居系统中，所述声光报警单元包括门窗报警器、紧急求助报警器、燃气泄漏报警器和火灾报警器，所述门窗报警器、紧急求助报警器、燃气泄漏报警器和火灾报警器均通过无线网络与所述智能交互终端连接。

在本发明所述的智能家居系统中，所述无线网络为WLAN、GPRS网络或CDMA网络。

在本发明所述的智能家居系统中，所述智能开关采用手动控制、光控或声控方式进行开或关的控制。

在本发明所述的智能家居系统中，所述智能开关连接有日光灯和节能灯，所述调光开关连接有LED灯和白炽灯，所述窗帘控制器连接有电动开合帘和电动百叶窗。

实施本发明的智能家居系统，具有以下有益效果：由于设有数据采集器、智能交互终端、交换机、云端服务器、能量管理系统、智能煤气表、智能水表、智能电表、智能开关、智能插座、调光开关、窗帘控制器和声光报警单元，能量管理系统安装在智能手机或平板电脑上，智能插座包括计时器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一滑动变阻器、第二滑动变阻器、第一电解电容、第二电解电容、第三电容、第一二极管、第二稳压管、瞬态电压抑制二极管、三极管、单向晶闸管、插座和整流桥，第三电容用于防止计时器芯片与三极管之间的干扰，第五电阻和第六电阻用于进行过流保护，因此其电路的安全性和可靠性较高、能随时随地进行能量管理和控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能家居系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中智能插座的电路原理图。

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。

在本发明智能家居系统实施例中，该智能家居系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能家居系统包括数据采集器1、智能交互终端2、交换机3、云端服务器4、能量管理系统5、智能煤气表6、智能水表7、智能电表8、智能开关9、智能插座10、调光开关11、窗帘控制器12和声光报警单元13，其中，能量管理系统5安装在智能手机或平板电脑上，值得一提的是，每个智能家居中都有一个智能交互终端2，数据采集器1分别采集智能煤气表6、智能水表7和智能电表8的实时数据信息，并该实时数据信息通过无线网络传送到智能交互终端2，通过智能交互终端2可以实现全方位的信息交互功能。值得一提的是，本实施例中，上述无线网络可以为WLAN、GPRS网络或CDMA网络等。

智能交互终端2还通过无线网络分别与智能开关9、智能插座10、调光开关11和窗帘控制器12连接，用于进行数据采集、信息交互和控制，也就是智能交互终端2可以实现家居中智能开关9和智能插座10的数据采集和信息交互，并且能够实现对智能开关9和智能插座10的控制功能，智能交互终端2通过交换机3将采集到的家居信息传送到云端服务器4，云端服务器4将通过互联网将家居信息传送到能量管理系统5，通过能量管理系统5实现对能量的控制和管理。

本实施例中，声光报警单元13通过无线网络与智能交互终端2连接、用于以声音和闪光的方式进行报警，这样就可以及时提醒居住者，保障人民的人身财产安全。该智能家居系统能够实现对智能开关9和智能插座10的控制，由智能交互终端2通过无线网络与智能家电进行通讯，实现交互式信息服务，而且不用总线方式通信，省去了现场布线的工作，节省成本；云端服务器4接收智能交互终端2发送的家居信息，并上传至能量管理系统5，由能量管理系统5对整个家居设备进行集中控制和管理，使智能家居的工作更加安全可靠。另外，由于能量管理系统5安装在智能手机或平板电脑上，用户就可以随时随地进行能量管理和控制。

图2为本实施例中智能插座的电路原理图，智能插座10的主要功能是实现节能和增加电器的使用寿命。图2中，智能插座10包括计时器芯片IC、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一滑动变阻器RP1、第二滑动变阻器RP2、第一电解电容C1、第二电解电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二稳压管D2、瞬态电压抑制二极管DW、三极管V1、单向晶闸管Q1、插座A和整流桥T，其中，第一滑动变阻器RP1的一个固定端分别与计时器芯片IC的第四引脚、第八引脚、第二电阻R2的一端和第一二极管D1的阴极连接，第一滑动变阻器RP1的一个固定端还与其滑动端连接，第一滑动变阻器RP1的另一个固定端分别与第一电阻R1的一端和计时器芯片IC的第七引脚连接，第一电阻R1的另一端分别与计时器芯片IC的第二引脚、第六引脚和第一电解电容C1的正极连接，第一电解电容C1的负极与计时器芯片IC的第一引脚连接，第二电阻R2的另一端与第二电解电容C2的正极连接，第一二极管D1的阳极分别与第二稳压管D2的负极、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端和第五电阻R5的一端连接。

第二电解电容C2的负极和第二稳压管D2的正极均与第一电解电容C1的负极连接，计时器芯片IC的第三引脚与第二滑动变阻器RP2的一个固定端连接，第二滑动变阻器RP2的滑动端通过第三电容C3与三极管V1的基极连接，第二滑动变阻器RP2的另一个固定端分别与三极管V1的集电极和第五电阻R5的另一端连接，三极管V1的发射极通过第六电阻R6与单向晶闸管Q1的控制极连接，单向晶闸管Q1的阴极与第二稳压管D2的正极连接，单向晶闸管Q1的阳极与插座A的一端连接，插座A的另一端分别与第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端、瞬态电压抑制二极管DW的一端和整流桥T的第一引脚连接，瞬态电压抑制二极管DW的另一端与单向晶闸管Q1的阴极连接，整流桥T的第三引脚与瞬态电压抑制二极管DW的另一端连接，整流桥T的第二引脚和第四引脚分别连接220V交流电的两端。

上述第三电容C3位耦合电容，用于防止计时器芯片IC与三极管V1之间的干扰，第五电阻R5和第六电阻R6均为限流电阻，用于进行过流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。

220V交流电经过整流桥T后变成直流电给电路供电，瞬态电压抑制二极管DW能够将市电波动产生的尖峰电压钳位到安全值，增加电路的稳定性，第三电阻R3和第四电阻R4用于降压，计时器芯片IC及三极管V1作为控制信号，开关元件是单向晶闸管Q1，单向晶闸管Q1的导通由三极管V1构成的电子开关来控制。

控制信号由两部分构成：由计时器芯片IC为核心组成的多谐振荡器所输出的方波信号和第二稳压管V2上的50周梯形电压信号。调节第二滑动变阻器RP2可以改变这两种成分的相对比例，第二点解电容C2和第二电阻R2的作用是改变输入到三极管V1的基极上的信号波形，改变三极管V1就可以改变IC输出波形的变化，从而使三极管V1的输出波形发生变化，当移动第二滑动变阻器RP2的中心接点时，通过三极管V1形成各种不同组合的控制信号，进而控制单向晶闸管Q1的导通角，实现对接在插座A上的负载的控制。通过计时器芯片IC、第一滑动变阻器RP1和第二滑动变阻器RP2实现对插座A导通的精确控制，进而实现对加在插座A上的用电设备的调节作用。

本实施例中，智能插座10还包括第七电阻R7和第八电阻R8，第二稳压管D2的正极通过第七电阻R7与第一电解电容C1的负极连接，第八电阻R8的一端与第三电阻R3的一端连接，第八电阻R8的另一端与瞬态电压抑制二极管DW的一端连接。上述第七电阻R7和第八电阻R8均为限流电阻，第七电阻R7用于对第二稳压管D2所在的支路进行过流保护，第八电阻R8用于对瞬态抑制二极管DW所在的支路进行过流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，智能插座10还包括第九电阻R9和第十电阻R10，第九电阻R9的一端与第八电阻R8的一端连接，第九电阻R9的另一端与整流桥T的第一引脚连接，整流桥T的第三引脚通过第十电阻R10与瞬态电压抑制二极管DW的另一端连接。第九电阻R9和第十电阻R10均为限流电阻，第九电阻R9用于对整流桥T的第一引脚所在的支路进行过流保护，第十电阻R10用于对整流桥T的第三引脚所在的支路进行过流保护。以更进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，智能插座10还包括第十一电阻R11，计时器芯片IC的第一引脚通过第十一电阻R11与第一电解电容C1的负极连接。第十一电阻R11为限流电阻，用于对计时器芯片IC的第一引脚所在的支路进行过流保护。

本实施例中，声光报警单元13包括门窗报警器131、紧急求助报警器132、燃气泄漏报警器133和火灾报警器134，上述门窗报警器131、紧急求助报警器132、燃气泄漏报警器133和火灾报警器134均通过无线网络与智能交互终端2连接。这样就可以实现家庭安防报警功能。

本实施例中，智能开关9采用手动控制、光控或声控方式进行开或关的控制。通过设置多种控制方式，用户就可以灵活选择相应的控制方式。

本实施例中，智能开关9连接有日光灯14和节能灯15，调光开关11连接有LED灯16和白炽灯17，窗帘控制器12连接有电动开合帘18和电动百叶窗18。这样就能实现智能照明管理和智能家电控制。

总之，本实施例中，由智能交互终端2通过无线网络与智能家电进行通讯，实现交互式信息服务，省去了现场布线的工作，由能量管理系统5对整个家居设备进行集中控制和管理，使智能家居的工作更加安全可靠，另外，由于能量管理系统5安装在智能手机或平板电脑上，用户就可以随时随地进行能量管理和控制。智能插座10中设有耦合电容和限流电阻，使得电路的安全性和可靠性较高。

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 (8)

1.一种智能家居系统，其特征在于，包括数据采集器、智能交互终端、交换机、云端服务器、能量管理系统、智能煤气表、智能水表、智能电表、智能开关、智能插座、调光开关、窗帘控制器和声光报警单元，所述能量管理系统安装在智能手机或平板电脑上，所述数据采集器分别采集所述智能煤气表、智能水表和智能电表的实时数据信息，并将其通过无线网络传送到所述智能交互终端，所述智能交互终端还通过无线网络分别与所述智能开关、智能插座、调光开关和窗帘控制器连接，用于进行数据采集、信息交互和控制，所述智能交互终端通过所述交换机将采集到的家居信息传送到所述云端服务器，所述云端服务器将通过互联网将所述家居信息传送到所述能量管理系统，通过所述能量管理系统实现对能量的控制和管理，所述声光报警单元通过无线网络与所述智能交互终端连接、用于以声音和闪光的方式进行报警；

所述智能插座包括计时器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一滑动变阻器、第二滑动变阻器、第一电解电容、第二电解电容、第三电容、第一二极管、第二稳压管、瞬态电压抑制二极管、三极管、单向晶闸管、插座和整流桥，所述第一滑动变阻器的一个固定端分别与所述计时器芯片的第四引脚、第八引脚、第二电阻的一端和第一二极管的阴极连接，所述第一滑动变阻器的一个固定端还与其滑动端连接，所述第一滑动变阻器的另一个固定端分别与所述第一电阻的一端和计时器芯片的第七引脚连接，所述第一电阻的另一端分别与所述计时器芯片的第二引脚、第六引脚和第一电解电容的正极连接，所述第一电解电容的负极与所述计时器芯片的第一引脚连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电解电容的正极连接，所述第一二极管的阳极分别与所述第二稳压管的负极、第三电阻的一端、第四电阻的一端和第五电阻的一端连接，所述第二电解电容的负极和第二稳压管的正极均与所述第一电解电容的负极连接，所述计时器芯片的第三引脚与所述第二滑动变阻器的一个固定端连接，所述第二滑动变阻器的滑动端通过所述第三电容与所述三极管的基极连接，所述第二滑动变阻器的另一个固定端分别与所述三极管的集电极和第五电阻的另一端连接，所述三极管的发射极通过所述第六电阻与所述单向晶闸管的控制极连接，所述单向晶闸管的阴极与所述第二稳压管的正极连接，所述单向晶闸管的阳极与所述插座的一端连接，所述插座的另一端分别与所述第三电阻的另一端、第四电阻的另一端、瞬态电压抑制二极管的一端和整流桥的第一引脚连接，所述瞬态电压抑制二极管的另一端与所述单向晶闸管的阴极连接，所述整流桥的第三引脚与所述瞬态电压抑制二极管的另一端连接，所述整流桥的第二引脚和第四引脚分别连接220V交流电的两端。

2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能插座还包括第七电阻和第八电阻，所述第二稳压管的正极通过所述第七电阻与所述第一电解电容的负极连接，所述第八电阻的一端与所述第三电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述瞬态电压抑制二极管的一端连接。

3.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能插座还包括第九电阻和第十电阻，所述第九电阻的一端与所述第八电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端与所述整流桥的第一引脚连接，所述整流桥的第三引脚通过所述第十电阻与所述瞬态电压抑制二极管的另一端连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能插座还包括第十一电阻，所述计时器芯片的第一引脚通过所述第十一电阻与所述第一电解电容的负极连接。

5.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征在于，所述声光报警单元包括门窗报警器、紧急求助报警器、燃气泄漏报警器和火灾报警器，所述门窗报警器、紧急求助报警器、燃气泄漏报警器和火灾报警器均通过无线网络与所述智能交互终端连接。

6.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述无线网络为WLAN、GPRS网络或CDMA网络。

7.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能开关采用手动控制、光控或声控方式进行开或关的控制。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能开关连接有日光灯和节能灯，所述调光开关连接有LED灯和白炽灯，所述窗帘控制器连接有电动开合帘和电动百叶窗。