CN201639098U - 基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座 - Google Patents
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Abstract
一种基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座，其特征是它主要由智能插座本体(4)、可控开关(1)、电流互感器(3)、单片机(2)和无线收发模块(5)组成，所述的可控开关(1)安装在插座本体(4)的电源进线上，可控开关(1)的控制端与单片机(2)的对应输出端相连，电流互感器(3)的主级线圈穿装在插座本体(4)的电源线上，电流互感器(3)的次级线圈通过串接的采样电阻与单片机(2)的模拟信号输入端相连，单片机(2)与无线收发模块(5)相连，无线收发模块(5)通过无线与楼层或房间中的数据采集及控制模块(12)中的无线收发模块(6)双向连接。本实用新型结构简单，易于实现，成本低，为节能降耗提供了理想的检测手段。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电能检测装置，尤其是一种与物联网相配套的用于对用电设备用电量进行数据采集和控制其通断的插座，具体地说是一种基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座。
背景技术
根据2009年有关部门最新统计数据，仅用电一项，我国政府机构年电力消耗总量占全国总消耗量的5％，能源费用超过800亿元，单位建筑面积能耗超过世界头号耗能大国——美国政府机关年平均水平的33％，在用电量大的同时，存在着较为严重的用电浪费现象。
我国目前针对大型建筑(例如机关办公建筑、大型公共建筑等)的能耗统计以单位自报和管理部门抽查的方式为主，并且对用电情况的统计是以一个单位或者一幢建筑为统计对象，无法保证数据的准确有效，不能查找出用电不规范或者用电过度以及电力资源浪费的真正源头，在节约用电方面存在一定的缺陷，电力资源浪费严重。
对于用电浪费现象，目前国内主要采用宣传“节约用电”的思想为手段，提高用户节约用电意识，在用电高峰期时，对用电量过大，超负荷的单位或者建筑，通常采取限制用电量，限制大功率用电工具(如电梯)使用和强制断电等措施，以缓解用电紧张，这些措施对缓解用电紧张和节约用电起到一定的作用，但常常是采用人工操作，复杂度高，限电对象广，操作误区大(往往会影响一些重要电器的正常运作，给生活和工作带来不便)，实时性低，效果差。
另一方面，因为不规范用电而引发的火灾等事故每年给国家和人民带来巨大的经济损失，而目前对于用电不规范导致的火灾，预防和报警措施并不健全，主要是靠普及用电安全知识和采用人工监测的手段，一些大型场所和重要部门所用的报警装置也是在火灾发生后才会报警，不能够及时有效的预防火灾的发生，仍会导致较大的经济损失，并且在火灾发生后，不能很快确定火灾的源头，对于消防急救产生巨大影响，事后引起火灾原因的调查也是一个复杂的过程。
如果采用现代化的信息技术和通信手段对机关办公建筑、大型公共建筑和民用建筑的能耗情况进行系统地、实时地监控和检测，并建立大型建筑能耗基本信息数据库，将数据统计单位细化到每个楼层，每个房间甚至每个电器，并对数据库存储的用电信息进行统计和分析，那么就可以对各建筑各个监测点的用电情况进行有效地监测和管理，并在物联网系统的协助下，构建大型建筑的具体结构图和监测点分布图，在分布图上对各个监测点实施精确标记，从而能够做到快速定位，及时锁定限电对象或者用电浪费源头，在节约用电方面将发挥重要作用。
要实现上述目的的关键是对被监控对象的用电量进行数据采集，而现有的采集装置大多是在普通插座的基础上加装微控制器，能设置一定的通断时间用于解决待机能耗的问题，有的也可以显示电压值，但不能实时显示电流和功率值，不能将这些信息汇总分析，没有消防功能，也无法将分布的插座互联成网络。因此此类插座只在一定程度上满足特定的使用需要，只适合特定的消费人群，而且价格偏高，推广难度大。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的智能检测插座功能少价格高难以形成网络控制实现能耗监控的问题，设计一种基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座。
本实用新型的技术方案是：
一种基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座，其特征是它主要由智能插座本体4、可控开关1、电流互感器3、单片机2和无线收发模块5组成，所述的可控开关1安装在插座本体4的电源进线上，可控开关1的控制端与单片机2的对应输出端相连，电流互感器3的主级线圈穿装在插座本体4的电源线上，电流互感器3的次级线圈通过串接的采样电阻与单片机2的模拟信号输入端相连，单片机2与无线收发模块5相连，无线收发模块5通过无线与楼层或房间中的数据采集及控制模块12中的无线收发模块6双向连接。
所述的单片机2还连接有报警用蜂鸣器7和用于数据和功能显示的液晶显示器8。
所述的无线收发模块5，6为采用Zigbee、WLAN、GSM或3G无线通信技术进行多信道传输的无线收发模块。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型可以方便地设置插座工作时间段及报警限值，对线路电流进行监控，感知到打火、负载压力过大、电涌等现象并及时报警，能实时显示线路上的电压、电流及负载功率情况，并将测得的数据存入数据库用于分析，与物联网相结合，可将分布的插座互联成网络并加入现有的各种网络，可以获知每台电器设备的用电情况，将节能延伸到“末端”，有利于管理部门获知实际电能使用情况
2.本实用新型与现有的智能插座的综合对比：
| 对比内容 | 本实用新型插座 | 普通插座 |
| 安全功能 | 智能感知打火、电涌等现象，能及时报警并根据实际的情况断电，排除安全隐患，达到消防的目的 | 即使电器待机时仍通电，存在一定安全隐患，安全功能少 |
| 节电功能 | 消除待机等能耗，测得的数据能有效帮助制定节电方案 | 无节电功能或节电量少 |
| 环保效果 | 有效节约能耗，有助于环保 | 无环保效果 |
| 对比内容 | 本实用新型插座 | 普通插座 |
| 技术水准 | 智能控制系统并对分布的插座联网监控，技术含量高 | 技术水平低 |
3、本实用新型可广泛应用于：数字化家庭、楼宇智能化安全用电监控、企事业单位办公用电安全监控及学校等单位的宿舍生活安全用电监控。
4、本实用新型结构简单，易于实现，成本低。
5、本实用新型将插座与物联网技术结合使得能够智能化控制电器的供电线路通断达到节能和消防目的，并与传感器结合使得能够自动分析用电情况为节能方案的制定提供实际数据支持，将能源使用监控扩展到末端，为节能提供切实经济有效的解决方案。
附图说明
图1是本实用新型的组成结构示意框图。
图2是与本实用新型的数据采集装置的结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1、2所示。
一种基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座，它主要由智能插座本体4、可控开关1、电流互感器3、单片机2(可采用高性能单片机)和无线收发模块5组成，如图1所示，所述的可控开关1安装在插座本体4的电源进线上，可控开关1的控制端与单片机2的对应输出端相连，电流互感器3的主级线圈穿装在插座本体4的电源线上，电流互感器3的次级线圈通过串接的采样电阻与单片机2的模拟信号输入端(即单片机ADC的模拟端)相连，单片机2与无线收发模块5相连，无线收发模块5通过无线与楼层或房间中的数据采集及控制模块12(如图2所示)中的无线收发模块6双向连接。上体实施时，单片机2还可连接有报警用蜂鸣器7和用于数据和功能显示的液晶显示器8。为了提高通信效率，保证数据传输的准确性，无线收发模块5，6可采用基于Zigbee、WLAN、GSM或3G无线通信技术的多信道传输的无线收发模块。
图1、2中各功能模块均通过常规的供电模块11供电，数据采集及控制模块12中的无线收发模块6受控于中央处理器9，中央处理器9再通过物联网与总控室中的计算机相连，进行数据的传输和接收总控室的控制命令并转送到插座上进行相应的操作。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座，其特征是它主要由智能插座本体(4)、可控开关(1)、电流互感器(3)、单片机(2)和无线收发模块(5)组成，所述的可控开关(1)安装在插座本体(4)的电源进线上，可控开关(1)的控制端与单片机(2)的对应输出端相连，电流互感器(3)的主级线圈穿装在插座本体(4)的电源线上，电流互感器(3)的次级线圈通过串接的采样电阻与单片机(2)的模拟信号输入端相连，单片机(2)与无线收发模块(5)相连，无线收发模块(5)通过无线与楼层或房间中的数据采集及控制模块(12)中的无线收发模块(6)双向连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座，其特征是所述的单片机(2)还连接有报警用蜂鸣器(7)和用于数据和功能显示的液晶显示器(8)。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的能耗监控系统用智能感知插座，其特征是所述的无线收发模块(5，6)为采用Zigbee、WLAN、GSM或3G无线通信技术进行多信道传输的无线收发模块。
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