CN203839619U - 一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座 - Google Patents

一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及智能家电技术领域，尤其涉及一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座。该智能插座包括插座输入端、电阻分压模块、电流信号采样模块、电量计量器、电磁继电器、无线收发器、单片机及插座输出端；电阻分压模块连接在火线和零线之间，火线和零线上分别设置电流信号采样模块，电阻分压模块、电流信号采样模块分别连接到电量计量器上，从而通过电量计量器可测得插座火线和零线上的功率、电量等信息，电量计量器、电磁继电器和无线收发器均连接到单片机上，单片机获取电量计量器的信息后，通过无线收发器接入物联网，且可接收物联网的指令并传给单片机，单片机可控制电磁继电器的通断，实现家电用电的控制。

Description

一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座
技术领域
本实用新型涉及智能家电技术领域，尤其涉及一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座。
背景技术
目前，市场上的智能插座一般是在电气插座功能基础上附加另一个单一功能实现的，例如具有电量测量功能的插座，或者具有定时功能的插座，或者是通过无线遥控器来实现插座开关的遥控型插座。
然而，现有的这些插座功能单一，在智能化家电控制及阶梯电价要求下，上述单一产品无法全方位地满足智能节电、可控等要求。
因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座以实现电量实时测量和开关智能控制。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其包括插座输入端、电阻分压模块、电流信号采样模块、电量计量器、电磁继电器、无线收发器、单片机及插座输出端，插座输入端与插座输出端之间连接有火线和零线，电阻分压模块连接在火线和零线之间，火线和零线上分别设置电流信号采样模块，火线和零线上还设置有电磁继电器，电阻分压模块、电流信号采样模块均连接到电量计量器上，电量计量器、电磁继电器和无线收发器均连接到单片机上，无线收发器通过家庭网关与互联网连接。
其中，还包括交流转直流电源，交流转直流电源模块连接在火线和零线之间。
其中，所述电量计量器为电量计量芯片，其具有第一电流通道、第二电流通道和电压通道。
其中，所述零线上设置的电流信号采样模块包括第一采样电阻，第一采样电阻的一端与零线连接，另一端与第一电流通道连接。
其中，所述第一电流信号采样模块还包括第一电流互感器，第一采样电阻通过第一电流互感器与零线连接。
其中，所述火线上设置的电流信号采样模块包括第二电流互感器和第二采样电阻，第二电流互感器连接在火线上，第二电流互感器的感应电流输出端与第二采样电阻的一端连接，第二采样电阻的另一端与第二电流通道连接。
（三）有益效果
本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座中，电阻分压模块连接在火线和零线之间，火线和零线上分别设置电流信号采样模块，电阻分压模块、电流信号采样模块分别连接到电量计量器上，从而通过电量计量器可测得插座火线和零线上的功率、电量等信息，电量计量器、电磁继电器和无线收发器均连接到单片机上，单片机获取电量计量器的信息后，通过无线收发器接入物联网，且可接收物联网的的指令并传给单片机，单片机可控制电磁继电器的通断，实现家电用电的控制，也即是通过互联网实现电量远程实时测量和开关智能控制。
附图说明
图1是本实用新型实施例用于互联网远程控制和测量电量的智能插座的部件连接关系示意图；
图2是本实用新型实施例用于互联网远程控制和测量电量的智能插座接入互联网应用平台的原理示意图。
图中，1：插座输入端；2：插座输出端；3：交流转直流电源；4：电阻分压模块；5：电流信号采样模块；6：电量计量器；7：单片机；8：电磁继电器；9：无线收发器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1和图2所示，本实用新型提供的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其包括插座输入端1、交流转直流电源3、电阻分压模块4、电流信号采样模块5、电量计量器6、电磁继电器8、无线收发器9、单片机7及插座输出端2，插座输入端1与插座输出端2之间连接有火线和零线；插座输入端1为一电源插头，接220V或110V市电，为智能插座及智能插座外部负载供电。
其中，火线和零线之间连接有交流转直流电源3模块和电阻分压模块4。交流转直流电源3将220V或110V市电转换为低电压直流（如5V），并将该低电压直流转换为本实用新型中其他各部件所需电压，例如，电量计量器6所需5V，单片机7所需3V，各部件不需要外部电源的供电；电阻分压模块4将220V或110V市电分压至电量计量器6电压通道输入所需电压，为电量计量器6提供电压模拟信号；为了给电量计量器6提供电流模拟信号，火线和零线上分别设置电流信号采样模块5。
本实用新型中，电阻分压模块4、电流信号采样模块5均连接到电量计量器6上，这样电量计量器6接收到插座主线上的电压信息后可以测量出功率、累积电量等值；电量计量器6、电磁继电器8和无线收发器9均连接到单片机7上，单片机7负责从电量计量器6获取电压、电流、功率、电量等实时计量值，电磁继电器8设置在火线和零线上，无线收发器9通过家庭网关与互联网连接，具体地，家庭网关与互联网支持IPv6，可实现任何一台互联网主机或者智能手机（通过家庭网关）远程连接到该本实用新型插座。
这样，电量计量器6的功率、电量信息等可传递至单片机7上，单片机7进而可控制电磁继电器8，切断或闭合插座主线，进而控制家电的使用情况，同时，由于无线收发器9通过家庭网关与互联网连接，无线收发器9为插座接入物联网提供通路，本实用新型可以通过无线收发器9接受来自物联网的控制命令并通过物联网发送计量值等信息，其中指令的发出可通过手机（上网）和互联网主机实现，也即通过互联网远程控制和测量电量以实现电量实时测量和开关的智能控制。
具体地，所述电量计量器6为电量计量芯片，其具有第一电流通道、第二电流通道和电压通道，第一电流通道、第二电流通道和电压通道采用模数转换器实现。
一般地，所述零线上设置的电流信号采样模块5包括第一采样电阻，第一采样电阻的一端与零线连接，另一端与第一电流通道连接；优选地，所述第一电流信号采样模块5还包括第一电流互感器，第一采样电阻通过第一电流互感器与零线连接，电流经过第一电流互感器，第一电流互感器产生感应电流，该感应电流经过第一采样电阻，将感应电流转换为电量计量器6第一电流通道输入所需电压，实线零线电流信息的采集。
同理，所述火线上设置的电流信号采样模块5包括第二电流互感器和第二采样电阻，第二电流互感器连接在火线上，第二电流互感器的感应电流输出端与第二采样电阻的一端连接，第二采样电阻的另一端与第二电流通道连接，第二电流互感器的感应电流信息通过第二采样电阻传递至第二电流通道，进而将第二电流互感器的感应电流转换为电量计量器6第二电流通道输入所需电压，实现电流电压的转换和火线电流信息的采集。
具体地，电磁继电器8受单片机7控制，可接通或关断插智能座输入至智能插座输出的通路，以控制对外部负载的供电；为降低功耗，推荐使用双稳态电磁继电器8，以减少普通继电器工作时消耗的电量。
本实用新型中，除一般的电压、电流、功率、电量等计量功能外，智能插座还可利用电量计量器6发现欠压、漏电等异常情况。由单片机7控制电磁继电器8切断外部负载，以实现对用户、外部负载的保护，并将异常情况通过物联网上报，提醒有关人员及时排查问题，消除安全隐患；智能插座将实时测量的电量使用情况通过家庭网关汇报给位于互联网的远程服务器，远程服务器上部署了面向智能插座的应用平台，任一智能手机或互联网主机均可远程连接应用平台，从而实现用户远程管理智能插座的功能。
综上所述，本实用新型提供的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，电阻分压模块4连接在火线和零线之间，火线和零线上分别设置电流信号采样模块5，电阻分压模块4、电流信号采样模块5分别连接到电量计量器6的电压通道以及第一电流通道和第二电流通道上，从而通过电量计量器6可测得插座火线和零线上的功率、电量等信息，电量计量器6、电磁继电器8和无线收发器9均连接到单片机7上，单片机7获取电量计量器6的信息后，通过无线收发器9接入物联网，且可接收物联网的的指令并传给单片机7，单片机7可控制继电器通断，实现家电用电的控制，也即是通过互联网实现电量远程实时测量和开关智能控制。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其特征在于：其包括插座输入端、电阻分压模块、电流信号采样模块、电量计量器、电磁继电器、无线收发器、单片机及插座输出端，插座输入端与插座输出端之间连接有火线和零线，电阻分压模块连接在火线和零线之间，火线和零线上分别设置电流信号采样模块，火线和零线上还设置有电磁继电器，电阻分压模块、电流信号采样模块均连接到电量计量器上，电量计量器、电磁继电器和无线收发器均连接到单片机上，无线收发器通过家庭网关与互联网连接。
2.根据权利要求1所述的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其特征在于：还包括交流转直流电源，交流转直流电源模块连接在火线和零线之间。
3.根据权利要求2所述的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其特征在于：所述电量计量器为电量计量芯片，其具有第一电流通道、第二电流通道和电压通道。
4.根据权利要求3所述的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其特征在于：所述零线上设置的电流信号采样模块包括第一采样电阻，第一采样电阻的一端与零线连接，另一端与第一电流通道连接。
5.根据权利要求4所述的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其特征在于：所述第一电流信号采样模块还包括第一电流互感器，第一采样电阻通过第一电流互感器与零线连接。
6.根据权利要求3所述的用于互联网远程控制和测量电量的智能插座，其特征在于：所述火线上设置的电流信号采样模块包括第二电流互感器和第二采样电阻，第二电流互感器连接在火线上，第二电流互感器的感应电流输出端与第二采样电阻的一端连接，第二采样电阻的另一端与第二电流通道连接。
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