CN204391419U - 可监测用电量的智能电源插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的可监测用电量的智能电源插座属小电器、电能计量技术领域，在该电源插座壳体内设置有监测用电量的智能化电路,该监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑为主构成，完全可以实现全数字化结构，该智能化电路的监测输入端设置联接在该电源插座壳体各个插孔对应的各个插爪根部，通过采样电路监测用电量，其监测输出端设置在该电源插座壳体内，即是无线发送电路及其发送天线，通过天线发送监测用电量信息传给需要监测的地方（如用户）或部门（如用电或供电部门）的计算机等进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理，该电源插座有单相或三相的插座结构，体积不大、价位便宜，可方便地对各种用电器进行电能监测，为电能的节约、使用提供了必要的手段，这种智能电源插座值得采用和推广。

Description

可监测用电量的智能电源插座

技术领域

 本实用新型公开的可监测用电量的智能电源插座属小电器、电能计量技术领域，具体涉及的是一种具有智能化的电源插座。

背景技术

 绿色、环保、低碳、节约型社会是当今的世界潮流，也得到我们国家大力提倡。加强清洁能源如电能的建设、使用、管理、服务等系列化推进势在必行。因此对使用管理的各种电器的监测需求越来越大。

目前，对于电能的监测通常只局限于各单位或部门，各居民户等经常的计量单元。对于如某种电器、设备、仪器等更小的用电器的电能监测手段还不完善或有许多不足。一种解决办法是在每个用电器的电能输入端接入电能表进行监测，但这类电能表结构复杂，体积大，使用不便，用费也增大。有中国专利02285997.7提出了一种“电能计量插座”，这种插座使得对用电器的电能计量监测变得较为方便，但是电能计量监测信息在该插座上显示，使该插座成了一个小电能表，其一，该插座体积变大笨重，使用上不看好；其二，该插座造价大，价位不低廉，销路上不会多；其三，还存在无法远程传输电能计量监测数据等缺点，功能上没优势。针对这些情况，我们研制了一种新型的可监测用电量的智能电源插座，这种插座不但可方便地对各种用电器进行电能监测，还可方便地通过无线网络将用电器的电能监测信息传给或远传给需要监测的地方如用户或部门如用电或供电部门的监测计算机等进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理,但不在插座上作电能监测显示,而体积不大，价位便宜。所以这种可监测用电量的智能电源插座很大程度上提高了对各种用电器的监测和管理，为电能的节约、使用、管理提供了必要的手段。

发明内容

本实用新型的发明目的是：向社会提供这种可监测用电量的智能电源插座，它能对各种用电器进行监测和管理，使用前景和市场前景都看好。

本实用新型的技术方案是这样的：这种可监测用电量的智能电源插座，技术特点在于：在该电源插座壳体内设置有监测用电量的智能化电路,所述的智能化电路的监测输入端设置联接在该电源插座壳体各个插孔对应的各个插爪根部，所述的智能化电路监测输出端设置在该电源插座壳体内。所述的该电源插座可以是单相双插孔-插爪的结构、或是单相三插孔-插爪的结构、或是三相三插孔-插爪的结构、或是三相四插孔-插爪的结构。

根据以上所述的可监测用电量的智能电源插座，技术特点还有：所述的监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑为主构成。由目前新的微处理器或微电脑为主构成该电源插座的监测用电量的智能化电路，完全可以实现全数字化结构,完全可以使该电源插座的功能达到智能化水准。

根据以上所述的可监测用电量的智能电源插座，技术特点还有：所述的监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑及其辅助或配套的电路组成，这些电路选择有：微处理器或微电脑的软件包或固化软件、存储电路及其存储器、输出与输入电路，这些电路还包括有：微处理器或微电脑管理、控制、联接的晶振或时基电路、监测电路、处理电路、控制电路、模/数转换电路、数/模转换电路，以及开关或触发电路、计数或计算电路、运算与放大电路，或者编码与解码电路、调制与解调电路、载波处理电路、波频与波幅处理电路、相位与相角处理电路等。所述的监测电路、处理电路、控制电路等功能都可以由微处理器或微电脑完成。

根据以上所述的可监测用电量的智能电源插座，技术特点还有：a.所述的微处理器或微电脑的输入电路是监测用电量的采样电路，该采样电路的输入端即是所述的智能化电路的监测输入端。所述的采样电路是采样单相或多相的实时在线电流与电压信息的采样电路。b.所述的微处理器或微电脑的输出电路是监测用电量的无线发送电路，该无线发送电路的输出端即是所述的智能化电路的监测输出端，该监测输出端也即是无线发送电路的无线发送天线，通过天线发送监测用电量信息传给或远传给需要监测的地方（如用户）或部门（如用电或供电部门）的计算机等进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理。所述的无线发送电路包括有：调制电路、发送电路及其发送天线。这样必须在接收方的接收设备上设置有接收电路及其接收天线、解调电路功能联接结构。或者，所述的无线发送电路的结构由无线数传通讯模块及其发送天线功能联接组成。这样必须在接收方的接收设备上设置有无线接收电路的结构并由接收天线及其无线数传通讯模块功能联接组成。或者，所述的无线发送电路的结构由变频发送电路及其发送天线功能联接组成。这样必须在接收方的接收设备上设置有无线接收电路的结构并由接收天线及其变频接收电路功能联接组成；或者，所述的无线发送电路的结构由数字放大电路及其发送天线功能联接组成。这样必须在接收方的接收设备上设置有无线接收电路的结构并由接收天线及其数字输入电路功能联接组成。例如所述的无线收发电路的结构由TR1000、或CC1000、或CC2420单芯片的无线收发电路芯片及其无线收发天线组成。

根据以上所述的可监测用电量的智能电源插座，技术特点还有：a.所述的微处理器或微电脑的软件包或固化软件有：电能测量软件、或电量测量软件等；b.所述的微处理器或微电脑的存储电路由存储器为主构成, 所述的存储器有: 动态随机存储器RAM，如不同速度DDR2或DDR3的 RAM；固态电子存储器有固态电子盘：如固态电子盘、固态闪存存储器等。

根据以上所述的可监测用电量的智能电源插座，技术特点还有：所述的微处理器或微电脑是：数字信号处理器DSP，如是32位、或64位定点或浮点DSP；现场可编程序逻辑器件FPGA，如通用和专用的FPGA；CPU,如MSP430 CPU芯片、ATMEGA128的CPU芯片等。

本实用新型的可监测用电量的智能电源插座优点有：1.这种新型的可监测用电量的智能电源插座，可方便地对各种用电器进行电能监测；2.还可方便地通过无线网络将用电器的电能监测信息传给或远传给需要监测的地方（如用户）或部门（如用电或供电部门）的计算机等进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理；3.使用它可大大地提高对各种用电器的监测和管理能力，为电能的节约、使用提供了必要的手段；4.它的体积不大，价位便宜。这种可监测用电量的智能电源插座值得采用和推广。

附图说明

本实用新型的说明书附图共有4幅：

  图1为单相三插孔-插爪的可监测用电量的智能电源插座结构示意图；

  图2为三相四插孔-插爪的可监测用电量的智能电源插座结构示意图；

  图3为可监测用电量的智能电源插座的微处理器之实例电路原理图；

  图4为可监测用电量的智能电源插座的微电脑之实例电路原理图。

在各图中采用了统一标号，即同一物件在各图中用同一标号。在各图中：

1.插座前壳；2.插座底壳；3.单相插孔；4.地线插孔；5.插座前壳与底壳

装配件；6.插座安装或固定孔；7.插座单相(火线与零线)插爪；8.地线插爪；

9.单相(火线与零线)导线；10.地线导线；11.插座壳体内设置的监测用电量

智能化电路；12.引出导线固定件；13.引出导线；14.三相(a、b、c三相)插孔；

15.三相(a、b、c三相)插爪；16.三相(a、b、c三相)导线；17. A/D转换电路

输入端；18.CPU芯片；19.供电电路或供电输入端；20.接口电路；21.输入接

口。

具体实施方式

本实用新型的可监测用电量的智能电源插座非限定实施例如下：

实施例一.可监测用电量的智能电源插座

    该例的这种可监测用电量的智能电源插座具体结构由图1、图3联合示出，

在该例的电源插座壳体内设置有监测用电量的智能化电路, 该例的智能化电

路的监测输入端设置联接在该电源插座壳体各个插孔对应的各个插爪根部，该

例的智能化电路监测输出端设置在该电源插座壳体内。该例的电源插座可以是单相双插孔-插爪的结构、或是单相三插孔-插爪的结构, 图1示出单相三插孔-插爪的可监测用电量的智能电源插座结构示意图,图1中: 1是插座前壳，2是插座底壳，3是单相插孔，4是地线插孔，5是插座前壳与底壳装配件，6是插座安装或固定孔，7是插座单相(火线与零线)插爪，8是地线插爪，9是单相(火线与零线)导线，10是地线导线，11是插座壳体内设置的监测用电量的智能化电路，12是引出导线固定件，13是引出导线。该例的监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑为主构成。图3示出可监测用电量的智能电源插座的微处理器之实例电路原理图，在图3中：18.是CPU芯片，该芯片的型号是ATMEGA128,17是A/D转换电路的输入端，19是供电输入端，20是接口电路，这些接口电路是微处理器或微电脑与其辅助或配套的电路的联接接口，包括该插座监测用电量的智能化电路所有监测信息的输入、输出、传输，也即是该例的CPU芯片与其辅助或配套的电路的交互（输入、输出、传输、控制等）联接。由目前新的微处理器或微电脑为主构成该电源插座的监测用电量的智能化电路，完全可以实现全数字化结构,完全可以使该电源插座的功能达到智能化水准。详细说，该例的监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑及其辅助或配套的电路组成，这些电路选择有：微处理器或微电脑的软件包，存储的软件如是电能测量软件，或电量测量软件等，存储电路及其存储器，如固态电子盘或闪存存储器，存储电路及其存储器通过图3之接口电路20与微处理器或微电脑联接，微处理器或微电脑的输出与输入电路也就是微处理器或微电脑的接口电路。这些电路还可包括有：微处理器或微电脑管理、控制、联接的晶振或时基电路、监测电路、处理电路、控制电路、模/数转换电路、数/模转换电路，以及开关或触发电路、计数或计算电路、运算与放大电路，或者编码与解码电路、调制与解调电路、载波处理电路、波频与波幅处理电路、相位与相角处理电路等。该例的监测电路、处理电路、控制电路等功能都可以由微处理器或微电脑完成。该例的微处理器或微电脑的输入电路是监测用电量的采样电路，该采样电路的输入端即是所述的智能化电路的监测输入端。所述的采样电路是采样单相的实时在线电流与电压信息的采样电路。采样电路的采样信号是模拟信号的可经过模/数转换电路输入（图3之17）给微处理器或微电脑即CPU芯片。该例的微处理器或微电脑的输出电路是监测用电量的无线发送电路，无线发送电路通过图3之20接口电路与微处理器或微电脑联接，该无线发送电路的输出端即是所述的智能化电路的监测输出端，该监测输出端也即是无线发送电路的无线发送天线，通过天线发送监测用电量信息传给或远传给需要监测的地方（如用户）或部门（如用电或供电部门）的计算机等进行记录、存储、统计、分析等进一步的处理。所述的无线发送电路如果是：调制电路、发送电路及其发送天线。这样必须在接收方的接收设备上设置有接收电路及其接收天线、解调电路功能联接结构。或者,所述的无线发送电路如果是由无线数传通讯模块及其发送天线功能联接组成。这样必须在接收方的接收设备上设置有无线接收电路的结构并由接收天线及其无线数传通讯模块功能联接组成。或者，所述的无线发送电路如果是由变频发送电路及其发送天线功能联接组成。这样必须在接收方的接收设备上设置有无线接收电路的结构并由接收天线及其变频接收电路功能联接组成。或者，所述的无线发送电路的结构由数字放大电路及其发送天线功能联接组成。这样必须在接收方的接收设备上设置有无线接收电路的结构并由接收天线及其数字输入电路功能联接组成。该例的无线收发电路的结构由TR1000、或CC1000、或CC2420单芯片的无线收发电路芯片及其无线收发天线组成,自然无线收发电路芯片输入与微处理器或微电脑联接。

实施例二.可监测用电量的智能电源插座

    该例的可监测用电量的智能电源插座具体结构可用图2、图4等联合示出,

图2为三相四插孔-插爪的可监测用电量的智能电源插座结构示意图，在图2

中：1是插座前壳,2是插座底壳, 4是地线插孔,5是插座前壳与底壳装配件,6

是插座安装或固定孔,8是地线插爪,10是地线导线,11是插座壳体内设置的监

测用电量智能化电路,12是引出导线固定件,13是引出导线,14是三相(a、b、c

三相)插孔,15是三相(a、b、c三相)插爪,16是三相(a、b、c三相)导线。该

例的微处理器或微电脑选择采用MSP430的CPU芯片，图4为可监测用电量的

智能电源插座的微电脑MSP430的CPU芯片的实例电路原理图，图4中：18是

型号为MSP430的CPU芯片，17是a、b、c三相的A/D转换电路的输入端，19

是供电电路，其中有晶振或时基电路，20是接口电路，21是输入接口，这些

接口电路是微处理器或微电脑与其辅助或配套的电路的联接接口，包括该插座

监测用电量的智能化电路所有监测信息的输入、输出、传输，也即是该例的CPU

芯片与其辅助或配套的电路的交互（输入、输出、传输、控制等）联接。该例

的可监测用电量的智能电源插座与实施例一的可监测用电量的智能电源插座

不同点有：1.该例的微处理器或微电脑的软件包或固化软件是电量测量软件。

2.该例的存储器是动态随机存储器RAM，如是不同速度DDR2的 RAM或DDR3的

RAM, 动态随机存储器RAM的输入和输出分别与微处理器或微电脑联接。该例

的可监测用电量的智能电源插座其余未述的,全同于实施例一中所述的，不再

重述。

实施例三.可监测用电量的智能电源插座

该例的可监测用电量的智能电源插座大体结构可用图1、图2等联合示出, 该例的可监测用电量的智能电源插座与实施例一、实施例二的可监测用电量的智能电源插座不同点有：该例的微处理器或微电脑是数字信号处理器DSP，如是32位、或64位定点或浮点DSP。该例的可监测用电量的智能电源插座其余未述的,全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重述。

实施例四.可监测用电量的智能电源插座

该例的可监测用电量的智能电源插座大体结构可用图1、图2等联合示出, 该例的可监测用电量的智能电源插座与实施例一～实施例三的可监测用电量的智能电源插座不同点有：该例的微处理器或微电脑是现场可编程序逻辑器件FPGA，如通用和专用的FPGA，这种现场可编程逻辑器件的内部逻辑电路如是：比较电路、比例电路、加法电路等及其硬件描述语言程序构成。该例的可监测用电量的智能电源插座其余未述的,全同于实施例一～实施例三中所述的，不再重述。

Claims (6)

1.一种可监测用电量的智能电源插座，特征在于：在该电源插座壳体内设置有监测用电量的智能化电路,所述的智能化电路的监测输入端设置联接在该电源插座壳体各个插孔对应的各个插爪根部，所述的智能化电路监测输出端设置在该电源插座壳体内。

2.根据权利要求1所述的可监测用电量的智能电源插座，特征在于：所述的监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑为主构成。

3.根据权利要求2所述的可监测用电量的智能电源插座，特征在于：所述的监测用电量的智能化电路由微处理器或微电脑及其辅助或配套的电路组成，这些电路选择有：微处理器或微电脑的软件包或固化软件、存储电路及其存储器、输出与输入电路。

4.根据权利要求3所述的可监测用电量的智能电源插座，特征在于：

a.所述的微处理器或微电脑的输入电路是监测用电量的采样电路，该采样电路的输入端即是所述的智能化电路的监测输入端；

b.所述的微处理器或微电脑的输出电路是监测用电量的无线发送电路，该无线发送电路的输出端即是所述的智能化电路的监测输出端，该监测输出端也即是无线发送电路的无线发送天线。

5.根据权利要求4所述的可监测用电量的智能电源插座，特征在于：

a.所述的微处理器或微电脑的软件包或固化软件有：电能测量软件、或电量测量软件；

b.所述的微处理器或微电脑的存储电路由存储器为主构成, 所述的存储器有:动态随机存储器RAM、固态电子存储器。

6.根据权利要求5所述的可监测用电量的智能电源插座，特征在于：所述的微处理器或微电脑是：数字信号处理器DSP、现场可编程序逻辑器件FPGA、CPU。