CN107845930A - 基于电力线宽带载波技术的智能控制插座 - Google Patents

Abstract

本发明适用于智能插座技术领域，提出了一种新型智能插座，包括插座本体、用于计量检测电压和电流和功率功能的计量器件、用于服务端远程对插座发送操作指令及智能插座将信息上报至远程服务端的通信器件，用于接收各种命令并执行任务的处理器件、用于根据所述处理器信号或所述通信器件信号控制电源通断的控制器件、用于监测线路异常的监测器件、用于展示智能插座用电状态的指示器件。各器件均连接于处理器件。通信方法，同一台区安装一台集中器设备，所有智能插座均通过集中器设备进行远程通信。控制方法，支持本地定时开断，倒计时开断。本发明提出的智能插座及通信、控制方法，满足供电公司计量自动化需求，为用户提供多项实用功能，安全便利。

Description

基于电力线宽带载波技术的智能控制插座

技术领域

本发明属于插座技术领域，尤其涉及一种智能插座及智能插座通信、控制方法。

背景技术

随着物联网、大数据、云计算等各类概念与技术的兴起，智能电网的建设将成为电网公司的重要发展战略。传统电网信息的采集监测止于用户电能表，对表后信息的监测处于空白阶段，一定程度上影响了智能电网的覆盖建设。

目前多数智能插座只是面向用户或供电公司设计，一方面现有为用户设计的智能插座通信规约不一，很难得到统一，导致供电公司对用户用电信息细节无法准确获取，另一方面，面向供电公司设计的智能插座缺乏客户所需的功能，无法顺利推广。

虽然智能插座集成功能越来越多，但缺乏对线路异常的监测。目前多数单相用电设备自身无法检测零火线互易，一旦零火线互易，存在较大的安全隐患。同时，对于需要接地线的金属外壳设备，如果地线断开，同样存在着安全隐患。

智能插座目前多数不支持远程操作，或者需要用户自备网络资源，这对用户来说极为不便。

传统智能插座的定时开断、倒计时开断等功能多通过APP、服务器远程计算后进行操作，插座本身并没有时钟，一旦智能插座离线或者通讯不稳定，就无法完成远程定时开断、倒计时开断。

大部分家用电器都是间歇性运作，为获得精细的用电行为分析数据，必须保证数据采集的密度，目前多采用远程定时召读，在插座数量较多的情况下，高密度的数据召测会给服务器产生较大的压力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种智能插座，其功能丰富，使用便利，设计面向供电企业与客户，满足各方需求。既保证了供电公司对末端精细信息的远程获取，又能够监测用电线路异常，保障用电安全，为用户提供线路异常检测，安全控制功能。同时采用宽带电力线载波，同一台区所有智能插座与台区的集中器进行通信，进而与远程服务器通信，极大的增加了智能插座的环境适应性，降低网络成本。定时开断、倒计时开断任务本地执行，保障在网络出现问题的情况下仍能正确的控制插座开断。以15分钟密度采集并本地存储电能量数据，为用电行为精细化分析提供充足的数据支撑。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种智能插座，包括插座本身，还包括用于计量检测电压和电流和功率功能的计量器件、用于服务端远程对插座发送操作指令或远程采集数据及智能插座将信息上报至远程服务端的通信器件，用于接收各种信号并根据各种条件做出判断及执行任务的处理器件、用于根据所述处理器信号或所述通信器件信号控制电源通断的控制器件、用于监测线路异常的监测器件、用于展示智能插座用电状态的指示器件。所述通信器件、控制器件、监测器件、指示器件均连接与所述处理器件。

优选地，所述通信器件为宽带电力线载波通信器件，所述通信器件内置于所述智能插座外壳中。

优选地，所述信息上报包括计量数据、开关状态、告警信息。

优选地，所述监测器件可以监测零火线接反、缺少地线的线路异常状态。

可选地，所述智能插座的所述告警信息包括：过载、继电器变位、零火线接反、缺少地线。

优选地，所述智能插座还包括用于存储插座冻结数据的存储器件。所述存储器件容量能够至少存储最近7天每天96点的电能量数据。

优选地，所述指示器件为led灯带。

本发明还提供一种智能插座的通信方法，每个台区存在一台集中器设备，同一台区内的所有所述智能插座通过宽带电力线载波技术与集中器进行本地通信，通过集中器与服务器进行远程通信。

优选地，所述集中器设备为低压电力集抄系统中的集中器设备。

本发明还提供一种智能插座的控制方法，智能插座内置软时钟，所述通信器件接收到远程服务器定时开断或者倒计时开断命令后，处理器件开始计时执行命令并在设置时间到达或者倒计时完毕后，按任务要求控制所述控制器件的通断。通信器件接收到定时开断或者倒计时开断命令后，智能插座网络状态离线不会影响命令的执行。

本发明提供的智能插座，零火线互易、缺失地线等异常监测能够告知用户与供电企业线路异常，保障用电安全。用户可通过服务器远程查看智能插座用电信息，控制智能插座的开断。同时，通过插座本地的处理实现定时开断、倒计时开断功能，能极大增加部分设备的控制能力，例如，设计空调的智能插座在白天定时自动断开继电器，即使后续插座网络离线也可正常控制，实现节能减排。又或者，用户可以远程遥控智能插座的开断，实现无论身在何处，都可以对户内用电设备实时掌控。采用宽带电力线载波方式，保障通信时延的情况下，极大的增加了智能插座的环境适应性，降低了对网络的需求成本。通过智能服务app，对接主站服务器，用户可以远程查询户内用电状况。让用户随时随地实时了解户内用电状态以及电力计量数据，实现用电信息透明化，设备控制智能化。减少因电力计量产生的电力纠纷，提高客户对电力服务的满意度。既满足的用户需求，在保障用户权益的同时，又保障的供电企业的数据需求，实现双赢。连续7天每天96点数据存储，真正做到精细化分析功能，满足家用电器的监测控制，尤其是间歇性工作的家用电器。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实例中需要使用的附图作简单的介绍，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是本发明实施例提供的智能插座的器件连接示意图；

图2是本发明实施例提供的智能插座的外观正视图；

图3是本发明实施例提供的智能插座的外观侧视图；

图4是本发明实施例提供的智能插座的外观底部视图；

图5是本发明实施例提供的智能插座的通信网络框图。

具体实施方式

为了使本方案的目的、实现方式、优势更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步详细描述。需要说明的是，此处所描述的实施实例仅仅用以说明此发明，并不用于限定此发明。

如图1～图5所示，本发明实施例提供一种智能插座，包括普通插座外观本身，还包括用于计量检测电压和电流和功率功能的计量器件720、用于服务端远程对插座发送操作指令及智能插座将信息上报至远程服务端的通信器件750，用于接收各种信号并根据各种条件做出判断及执行任务的处理器件710、用于根据所述处理器信号或所述通信器件信号控制电源通断的控制器件730、用于监测线路异常的监测器件770、用于展示智能插座用电状态的指示器件740。所述通信器件750、控制器件730、监测器件770、指示器件740均连接与所述处理器件710。计量器件720、通信器件750、处理器件710、控制器件730、监测器件770、指示器件740均位于智能插座本体结构内部。计量器件720连接于电源进线，本实施例中，主要用于对插座电压、电流、电能量进行监测。在一定范围内，当电流超过设定限值时，会对用电设备产生较大危害，使通信器件750向服务器或用户APP发送告警信息，及时告知用户用电异常情况，同时控制器件730会及时切断供电，保护电器。控制器件730在断开供电同时会上报一条告警信息，包括当前控制器件730状态、计量器件720电压、电流、电能量、功率等状态。用户排查安全隐患后，可通过APP或服务器等远程终端方式对智能插座通信器件750发出合闸命令，处理器件710收到命令后，控制器件730会进行合闸操作，恢复设备供电。同时控制器件730在恢复供电的同时也会上报一条告警信息，包括当前控制器730状态、计量器件720电压、电流、电能量、功率等状态。

具体地，如图1所示，智能插座通电后，用于监测线路异常的监测器件770将开始工作，监测器件770能够持续监测线路异常，包括零火线互易、地线缺失。一旦检测到供电线路有零火线互易以及地线缺失的情况，所述通信器件750将会向服务器或用户APP发送相应的告警信息，同时，所述指示器件740将会通过异常灯光指示通过本地形式告知供电异常情况。

如图1所示，所述处理器件710用于本地运算，例如，通信器件750收到定时、延时开断任务后，处理器件710将进行计时，并按要求改变控制器件730的开断。

如图1所示，所述通信器件750为电力线载波通信模块，所述通信器件750内置于所述智能插座中。具体地，通信器件750负责与远程服务器进行通信，可以上报包括计量数据、开关状态、告警信息。计量数据包括电压、电流、功率、电能量，开关状态为控制器件730的开断状态，告警信息包括过载告警、地线缺失告警、零火线互易告警，控制器件730状态变化告警，有效的保障了用电安全。

具体地，如图2～图4所示，实体1 的正面有灯带2，灯带2可以显示两中颜色来代表不同的状态；插座3，用来供用电器的插头插入；侧面有开关按钮5，用来开关插座；底部有智能插座的插头4和带状塑料6。

如图1、图5所示，本发明实施例还提供了一种通信方法，包括以下步骤 ，以变压器供电范围为台区范围，在每个台区安装一台集中器，通过宽带电力线载波技术，同一台区内的所有智能插座通信器件750便可通过电力线载波与台区内的集中器设备进行通信，进而与远程服务器进行通信，极大的降低了网络建设成本。

本发明实施例还提供了一种控制方法， 包括以下步骤 ，用户通过APP或远程服务器下达定时开断命令，通信器件750接收命令，处理器件710解析出命令内容，包括开断时间、开断状态，并开始执行任务，同时通信器件750向远程服务器回复确认，确定收到任务，当智能插座内软时钟到达设置时间，处理器件710按照命令内容改变控制器件730状态。同样地，用户通过APP或远程服务器下达倒计时开断命令，通信器件750接收命令，处理器件710解析出命令内容，包括倒计时时间、开断状态，并开始执行任务，同时通信器件750向远程服务器回复确认，确定收到任务，当处理器件710倒计时完毕后，处理器件710按照命令内容改变控制器件730状态。同时，通信器件750回复确认命令后，插座本身的网络离线不会影响本地任务的执行。

Claims (10)

1.一种智能插座，其特征在于，包括普通插座本身，还包括用于计量检测电压和电流和功率功能的计量器件、用于服务端远程对插座发送操作指令或远程采集数据及智能插座将信息上报至远程服务端的通信器件，用于接收各器件信号并根据各种条件做出判断及执行任务的处理器件、用于根据所述处理器信号或所述通信器件信号控制电源通断的控制器件、用于监测线路异常的监测器件、用于展示智能插座用电状态的指示器件，所述通信器件、控制器件、监测器件、指示器件均连接与所述处理器件。

2.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述通信器件为宽带电力线载波通信器件，所述通信器件内置于所述智能插座外壳中。

3.如权利要求1、2所述的智能插座，其特征在于，所述通信器件信息上报内容包括计量数据、开关状态、告警信息。

4.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述监测器件可以监测零火线接反、缺少地线的线路异常状态。

5.如权利要求3、4所述的智能插座，其特征在于，所述告警信息应包括：过载、继电器变位、零火线接反、缺少地线。

6.如权利要求1所述的智能插座，其特征在于，所述指示器件采用led灯带。

7.一种智能插座的通信方法，其特征在于，每个台区存在一台集中器设备，同一台区内的所有所述智能插座通过宽带电力线载波技术与集中器进行本地通信，通过集中器与服务器进行远程通信。

8.如权利要求8所述的通信方法，其特征在于，所述集中器设备为低压电力集抄系统中的集中器设备。

9.一种智能插座的控制方法，其特征在于，所述智能插座内置软时钟，所述通信器件接收到远程服务器定时开断或者倒计时开断命令后，所述处理器件开始计时执行命令并在相应时间到达或者倒计时完毕后，按任务要求控制所述控制器件的通断。

10.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述通信器件接收到定时开断或者倒计时开断命令后，所述智能插座网络状态离线不会影响命令的执行。