CN204350048U - 一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，包括云服务器、主控单片机、无线传输模块、第一无线路由器、若干第二无线路由器和若干智能插座，所述主控单片机上连接有时钟模块、LCD显示屏、应急存储装置、开关电源、电能计量模块和继电器模块，所述开关电源、电能计量模块和继电器模块上连接有电源插头，继电器模块上连接有三孔插座，所述主控单片机通过无线传输模块与第一无线路由器相连接，云服务器与第一无线路由器和若干第二无线路由器无线连接，第二无线路由器上连接有智能插座。本实用新型具有高可靠性和安全性，具有各种分析展示功能，更强大和人性化的能耗监控功能，可以进行更人性化的智能策略分析。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及家庭智能设备的技术领域，特别是一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置的技术领域。
【背景技术】
现有家用智能插座定时功能繁杂、通信控制配置成本高昂，同时没有电能计量的功能，更不能将数据存储在云服务器，工作效率低下。现有智能插座大部分只有定时控制的功能，并不具备电能采集于分析的功能，这点是十分欠缺的。智能用电管理装置涉及智能家居领域，需要更加全面，更加实用才能进行更好的市场推广。
【实用新型内容】
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，具有高可靠性和安全性，具有各种分析展示功能，更强大和人性化的能耗监控功能，可以进行更人性化的智能策略分析，包括分析用户的用电情况与用电习惯提出更合理的节能策略，当家里断电的时候，该插座还能将数据存储下来，直到再次通电仍然能够把数据传输出去。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，包括云服务器、主控单片机、无线传输模块、第一无线路由器、若干第二无线路由器和若干智能插座，所述主控单片机上连接有时钟模块、LCD显示屏、应急存储装置、开关电源、电能计量模块和继电器模块，所述开关电源、电能计量模块和继电器模块上连接有电源插头，继电器模块上连接有三孔插座，所述主控单片机通过无线传输模块与第一无线路由器相连接，云服务器与第一无线路由器和若干第二无线路由器无线连接，第二无线路由器上连接有智能插座。
作为优选，所述云服务器与若干软件控制模块相连接，所述软件控制模块为手机软件模块。
作为优选，电能计量模块包括ADE7755芯片、电流采样电路和电压采样电路，电流采样电路和电压采样电路与电源插头相连接，ADE7755芯片与控制单片机相连接。
作为优选，所述开关电源采用交流转直流的稳压模块，为内部电路供电，所述时钟模块内安装有一枚纽扣电池，用于电源插头断电时能继续走时。
本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单、操作方便，具有高可靠性和安全性，具有各种分析展示功能，更强大和人性化的能耗监控功能，可以进行更人性化的智能策略分析，包括分析用户的用电情况与用电习惯提出更合理的节能策略，当家里断电的时候，该插座还能将数据存储下来，直到再次通电仍然能够把数据传输出去。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本实用新型一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置的连接示意图。
【具体实施方式】
参阅图1，本实用新型一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，包括云服务器1、主控单片机2、无线传输模块3、第一无线路由器4、若干第二无线路由器51和若干智能插座52，所述主控单片机2上连接有时钟模块5、LCD显示屏6、应急存储装置7、开关电源8、电能计量模块9和继电器模块10，所述开关电源8、电能计量模块9和继电器模块10上连接有电源插头21，继电器模块10上连接有三孔插座22，所述主控单片机2通过无线传输模块3与第一无线路由器4相连接，云服务器1与第一无线路由器4和若干第二无线路由器51无线连接，第二无线路由器51上连接有智能插座52。
所述云服务器1与若干软件控制模块11相连接，所述软件控制模块11为手机软件模块，电能计量模块9包括ADE7755芯片91、电流采样电路92和电压采样电路93，电流采样电路92和电压采样电路93与电源插头21相连接，ADE7755芯片91与控制单片机2相连接，所述开关电源8采用交流转直流的稳压模块，所述时钟模块5内安装有一枚纽扣电池。
本实用新型工作过程：
本实用新型一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置在工作过程中，电源插头21连接市电后，经过电能计量模块9与开关电源8的的输入端相连，控制单片机2作为中央处理模块同时与时钟模块5、无线传输模块3、继电器模块10、电能计量模块9、LCD显示屏6连接，而无线传输模块3则通过互联网与云服务器1相连。通过无线，将智能插座52采集的数据上传到云服务器1，然后通过手机软件模块11(手机APP)以柱状图或饼状图的形式，将各时段电量、某一段的电费，各用电器耗电量等数据反馈给使用者。而用户只需打开手机上配套的软件，连接到云服务器1之后，通过身份验证，即可获取关于自己家里各个智能插座的用电情况，这时我们的手机APP实现了智能用电网关的功能。而且智能插座52作为一个云终端，实现了与其他智能插座52的交互并与云服务器1相连，这也为实现大规模用电分析提供了可能。
控制单片机2是整个智能插座52的控制中心，它通过VCC、GND等I/O脚与开关电源8、应急存储装置7、LCD显示屏6、电能计量模块9、无线传输模块3、时钟模块5、继电器模块10等分别相连。控制单片机2通过引脚读取电能计量模块9的电流采集电路92和电压采集电路93来获取有功功率、无功功率、视在功率、电流值和电压值等计量数据，并计量一段时间的脉冲个数获取这段时间的用电量，通过LCD显示屏6上显示这些信息，通过另外一个引脚来读取时钟模块5的时间信息，最后将这些模块产生的信息汇总处理再通过TXD脚向无线传输模块3上传到云服务器1，并存储到应急存储装置7中。
电能计量模块9主要采用以ADE7755芯片91为核心芯片的模块组，经过电流采样电路92和电压采样电路93得到的采样信号进入ADE7755芯片，该芯片处理这些信号后就将两个信号处理好之后，以脉冲的形式从CF端输出到单片机的外部中断信号输入端。
时钟模块5是给控制单片机2提供准确的年、月、日、时、分、秒时间信息，其VCC3和GND3脚分别与开关电源的VCC和GND相连，用于给时钟模块5供电，此外时钟模块5上还自带一枚纽扣电池，用于电源插头21断电时能继续走时；控制单片机2通过引脚来读取时钟模块5提供的数据，将其与软件控制模块11发过来的数据对比从而实现定时功能。
无线传输模块3是硬件平台与无线局域网连接的桥梁，用于智能插座52与云服务器1的无线数据传输，其中VCC2和GND2脚分别与开关电源的VCC和GND相连，用于给蓝牙串口模块供电；TXD和RXD脚分别与单片机的RXD和TXD脚相连，用于数据的发送和接收。
平时控制单片机2发送数据的时候也会更新应急存储装置7中的数据，一旦断电控制单片机2内的数据丢失，应急存储装置7仍然能够将数据保存下来。
当没有自己的云服务器1时，一种可行的方式可以是使用现成的网络服务器，像新浪云计算平台Sina APP Engine作为免费的中间服务器托管商即可实现。此外，百度云、微信公共账号都是行之有效的方法。
使用过程：首先将家用电器的电源线与本插座体的各个智能插座52连接，并保持各电器处于开机状态，使用者通过软件控制模块11连接到云服务器1，云服务器1进行身份验证后，用户就可选择性的查看各电器的用电量情况，用户就可以发送指令通过互联网将其发送到无线传输模块3上，无线传输模块3向主控单片机2发出信号，主控单片机2控制相应的开关通电或断电，以实现对家用电器的远程控制；同时使用者也可以向主控单片机2发送定时开关的信息，当主控单片机2检测到与时钟模块5发送的信息一致时，就会通过引脚高低电平引起继电器模块10的动作。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，其特征在于：包括云服务器(1)、主控单片机(2)、无线传输模块(3)、第一无线路由器(4)、若干第二无线路由器(51)和若干智能插座(52)，所述主控单片机(2)上连接有时钟模块(5)、LCD显示屏(6)、应急存储装置(7)、开关电源(8)、电能计量模块(9)和继电器模块(10)，所述开关电源(8)、电能计量模块(9)和继电器模块(10)上连接有电源插头(21)，继电器模块(10)上连接有三孔插座(22)，所述主控单片机(2)通过无线传输模块(3)与第一无线路由器(4)相连接，云服务器(1)与第一无线路由器(4)和若干第二无线路由器(51)无线连接，第二无线路由器(51)上连接有智能插座(52)。
2.如权利要求1所述的一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，其特征在于：所述云服务器(1)与若干软件控制模块(11)相连接，所述软件控制模块(11)为手机软件模块。
3.如权利要求1所述的一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，其特征在于：电能计量模块(9)包括ADE7755芯片(91)、电流采样电路(92)和电压采样电路(93)，电流采样电路(92)和电压采样电路(93)与电源插头(21)相连接，ADE7755芯片(91)与控制单片机(2)相连接。
4.如权利要求1所述的一种面向云端服务的智能家庭用电管理装置，其特征在于：所述开关电源(8)采用交流转直流的稳压模块，所述时钟模块(5)内安装有一枚纽扣电池。
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