CN205646345U - 一种基于电力线通信的智能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于电力线通信的智能插座，包括本体、插头和插孔，本体内设置有主电路板；插孔通过主电路板与插头相连接；主电路板包括：电源模块、主控模块、通信模块、继电器模块以及开关器；电源模块与插头相连接，为主电路板提供工作电压；通信模块和插头相连接，用于接收电力线通信主站转化后的信号，并传输至主控模块；主控模块分别与通信模块和继电器模块相连接，用于根据转化后的信号对继电器模块进行控制；继电器模块与插孔相连接，用于在主控模块的控制下控制电力线通信主站为插孔供电。采用电力线通信实现对插座的通断控制，适用范围广，不依赖于Wi‑Fi信号，通信控制距离长、覆盖范围广、不受墙壁等障碍物的影响，实用性高。

Description

一种基于电力线通信的智能插座

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于电力线通信的智能插座。

背景技术

随着互联网的高速发展，人们对利用互联网技术提高生活品质的追求越来越丰富和多样化。各种智能化生活、智慧化生活的概念和实际应用层出不穷。同时，由于世界对于能源需求的快速增长，导致化石能源面临枯竭的危险，环境污染日益加重，如何在保证生活品质的前提下减少污染物排放和碳排放成为迫切需要解决的问题。

现有技术中，可以通过无线保真(WIreless-Fidelity,缩写：Wi-Fi)智能插座来控制办公场所和家庭中电气设备运行，随时随地控制电器通电运行或断电停运，从而在不降低生活品质的情况下，减少用电量和实现错峰用电。

但是，现有的通过Wi-Fi来实现对插座的开关控制，Wi-Fi信号覆盖范围有限，当在屋内Wi-Fi信号不强或者屋内不具备Wi-Fi信号时，无法实现对插座的控制，实用性不高。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于电力线通信的智能插座，以克服现有的当在屋内Wi-Fi信号不强或者屋内不具备Wi-Fi信号时，无法实现对插座的控制的技术问题。

本实用新型提供一种基于电力线通信的智能插座，包括本体、插头和插孔，所述本体内设置有主电路板，所述插头设置在所述本体的一侧，所述插头用于与电力线通信主站的输出接口相连接，为所述插孔供电；所述插孔通过所述主电路板与所述插头相连接；所述主电路板包括：电源模块、主控模块、通信模块、继电器模块以及开关器；

所述电源模块与所述插头相连接，用于通过所述电力线通信主站获取电量，以为所述主电路板提供工作电压；

所述通信模块和所述插头相连接，用于接收所述电力线通信主站转化后的信号，并传输至所述主控模块；

所述主控模块分别与所述通信模块和所述继电器模块相连接，用于根据所述转化后的信号对所述继电器模块进行控制；

所述继电器模块与所述插孔相连接，用于在主控模块的控制下控制所述电力线通信主站为所述插孔供电；

所述开关器与所述继电器模块相连接；

所述继电器模块在所述开关器的控制下控制所述电力线通信主站为所述插孔供电。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，所述主电路板还包括：

无线路由器模块，与所述通信模块相连接，用于将从所述通信模块获取的有线信号转化成无线信号。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，所述主电路板还包括：

时钟模块，所述时钟模块分别与所述通信模块所述主控模块相连接，用于从所述通信模块获取时间信号并计算当前时间，在预设时刻将所述当前时间发送给所述主控模块。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，电能检测测量模块，所述电能检测测量模块分别与所述主控模块和所述插头相连接，用于记录使用电量。

在本实用新型第提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，所述继电器模块包括：电磁继电器和继电器控制模块；

所述继电器控制模块和所述主控模块相连接，用于在所述主控模块的控制下，控制所述电磁继电器的触点接通和断开。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，所述电磁继电器为自保持继电器。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，所述主电路板还包括：

温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器；所述温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器与主控模块相连接，且与空气接触；

所述温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器与电源模块相连接。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，还包括：状态指示灯，所述状态指示灯分别与所述主控模块和所述电源模块相连接。

在本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座中，一种实现方式包括，还包括报警装置，所述报警装置分别与所述主控模块和所述电源模块相连接，用于在所述温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器的测量值超出预设阈值时报警。

本实用新型提供的基于电力线通信的智能插座，通过设置插头与电力线通信主站的输出接口相连接，所述插孔通过所述主电路板与所述插头相连接；电力线通信主站将接收到的对智能插座实现控制的网络信号进行转化，并将转化后的信号发送给通信模块，通信模块转发给主控模块，主控模块根据接收到的信号实现对继电器模块的控制，从而实现对智能插座的控制。采用电力线通信实现对插座的通断控制，适用范围广，不依赖于Wi-Fi信号，通信控制距离长、覆盖范围广、不受墙壁等障碍物的影响，实用性高。通过设置开关器，继电器模块在所述开关器的控制下直接控制电力线通信主站为所述插孔供电，可以实现人为手动对继电器进行控制，进而控制智能插座的开启或关闭指令，进一步地增加智能插座的实用性。

附图说明

图1为本实用新型基于电力线通信的智能插座的结构示意图；

图2为本实用新型智能插座中主电路板的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1为本实用新型基于电力线通信的智能插座的结构示意图；图2为本实用新型智能插座中主电路板的结构示意图。如图1、图2所示，本实施例提供一种基于电力线通信的智能插座1，包括本体10、插头11和插孔12，本体内设置有主电路板2，插头11设置在本体10的一侧，插头11用于与电力线通信主站3的输出接口相连接，为插孔12供电；插孔12通过主电路板2与插头11相连接；主电路板2包括：电源模块21、主控模块22、通信模块23、继电器模块24以及开关器25。所述开关器25与所述继电器24模块相连接；所述继电器模块24在所述开关器25的控制下控制电力线通信主站3为所述插孔12供电。

其中，电源模块21与插头11相连接，用于通过电力线通信主站3获取电量，以为主电路板2提供工作电压；通信模块23和插头11相连接，用于接收电力线通信主站3转化后的信号，并传输至主控模块22；主控模块22分别与通信模块23和继电器模块24相连接，用于根据转化后的信号对继电器模块24进行控制；继电器模块24与插孔12相连接，用于在主控模块22的控制下控制电力线通信主站3为插孔12供电。

具体地，电力线通信主站用于将互联网的双绞线有线信号转化为电力线有线信号。智能插座使用时，插头11插入到用户固定插座中，主电路板2与电力线通信主站的输出接口连通，电源模块21从电力线通信主站上获取电量，为主电路板2上的其他模块提供工作电压。

更为具体地，可以设置有与智能插座匹配的APP或WEB页面或者PC机客户端。终端设备，例如，手机、PAD等移动设备或者PC机等台式机，可以通过APP、WEB页面或者PC机客户端程序通过互联网向智能插座发送开启或关闭指令，电力线通信主站接收开启或关闭指令，并将上述指令进行转化，发送给主电路板2中的通信模块23。通信模块23接收到，电力线通信主站转化后的指令后，并发送给主控模块22，主控模块22根据该指令的内容，控制继电器模块24，进而实现智能插座的开启或关闭指令。

具体地，开关器25可以由人为手动进行控制。例如，开关器设置有突出于本体表面的拉杆或按钮，用于指示选择开启和关闭选项。当选择开启后，将开启信号发送给主控模块22，主控模块控制继电器，进而实现智能插座的开启；当选择关闭后，将关闭信号发送给主控模块，主控模块22控制继电器，进而实现智能插座的关闭。

更为具体地，可以设置为，开关器25和电力线通信主站转化的网络信号同时实现对主控模块22的控制，或者设置为具有优先级模式。例如，当手动优先时，主控模块优先根据开关器25的信号对继电器模块24进行控制。当没有接收到开关器25的信号时，再根据电力线通信主站转化的网络信号对继电器模块24进行控制。再例如，当网络控制优先时，主控模块优先根据电力线通信主站转化的网络信号对继电器模块24进行控制。当没有接收到电力线通信主站转化的网络信号时，再根据开关器25的信号对继电器模块24进行控制。

由此，本实施例提供的基于电力线通信的智能插座，通过设置插头11与电力线通信主站的输出接口相连接，所述插孔12通过所述主电路板2与所述插头11相连接；通过电力线通信主站将接收到的对智能插座实现控制的网络信号进行转化，并将转化后的信号发送给通信模块23，通信模块23转发给主控模块22，主控模块22根据接收到的信号实现对继电器模块24的控制，从而实现对智能插座的控制。采用电力线通信技术实现对插座的通断控制，适用范围广，不依赖于Wi-Fi信号，通信控制距离长、覆盖范围广、不受墙壁等障碍物的影响，实用性高。通过设置开关器25，继电器模块24在所述开关器25的控制下直接控制电力线通信主站为所述插孔12供电，可以实现人为手动对继电器进行控制，进而控制智能插座的开启或关闭指令，进一步地增加智能插座的实用性。

实施例二

请再次参阅图2，本实施例提供的基于电力线通信的智能插座1中，继电器模块24包括：电磁继电器241和继电器控制模块242。

所述继电器控制模块242和所述主控模块22相连接，继电器控制模块242与所述电磁继电器241相连接，所述继电器控制模块242在所述主控模块22的控制下，控制所述电磁继电器241的触点接通和断开，进而实现智能插座的开启或关闭的控制。

更为具体的，电力线通信主站接收到互联网发送的开启或关闭指令后，并将上述指令进行转化，发送给主电路板2中的通信模块23。通信模块23接收到，电力线通信主站转化后的指令后，并发送给主控模块22，主控模块22将指令发送给继电器控制模块242，继电器控制模块242根据该指令的内容，转化成控制信号，输出到电磁继电器241的线包，控制电磁继电器241的触点的接通和断开。进而实现智能插座的开启或关闭。

更为优选的，电磁继电器241可以采用自保持继电器，继电器控制模块242，这样继电器控制模块242根据该指令的内容，将该指令转换成直流电压，输出到电磁继电器241的线包，控制电磁继电器241的触点的接通和断开，省电，承载能力强。

实施例中，进一步地，所述主电路板2还可以包括：无线路由器模块26，与所述通信模块23相连接，用于将从所述通信模块23获取的有线信号转化成无线信号。

由此，通过设置无线路由器模块26，可以直接将有线通信信号转换成无线信号，可以在没有设置无线信号的区域使用无线信号，在已设置有无线信号的区域扩展无线信号的适用范围，实用性高。

实施例中，进一步地，所述主电路板2还包括：时钟模块27，所述时钟模块分别与所述通信模块23所述主控模块22相连接，用于从所述通信模块23获取时间信号并计算当前时间，在预设时刻将所述当前时间发送给所述主控模块22。

具体地，时钟模块27通过SNTP(简单网络时间协议，Simple Network TimeProtocol)从通信模块23获取实时时间。更为具体地，一种实现方式为，时钟模块27通过定期访问SNTP服务器获得准确的时间信息，进而调整时钟模块27自身所在系统的时间，达到同步时间的目的。另一种实现方式为，SNTP服务器周期性地发送消息给指定的IP广播地址或者IP多播地址，时钟模块27通过监听这些地址来获得时间信息。

由此，通过设置时钟模块27实现时间的获取，并将实时时间发送给主控模块22，方便对数据的监控及记录。

实施例中，主电路板2还可以包括，电能检测测量模块28，所述电能检测测量模块28分别与所述主控模块22和所述插头11相连接，用于记录使用电量。

由此，通过电能检测测量模块28记录智能插座使用的电量，并将电量发送给主控模块22，主控模块22根据从时钟模块27获取的实时时间，对电量进行实时监控和记录。

本实施例中，进一步地，主电路板2还包括：

温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304；所述温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304与主电路板2相连接，且与空气接触。

所述温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304与电源模块21相连接。

具体地，温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304可以实时监测室内的温度、烟气含量、一氧化碳含量以及燃气含量，并将检测值发送给控制模块22。

优选的，还包括报警装置30，所述报警装置30分别与所述主控模块22和所述电源模块21相连接，用于在所述温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304的测量值超出预设阈值时报警。

其中，报警装置可以为蜂鸣器或者指示灯。

由此，本实施例提供的智能插座可以通过设置温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304，实现温度过载报警、烟气报警、一氧化碳报警、燃气报警功能。增加智能插座使用的安全性。

本实施例中，进一步地，主电路板2还可以包括：状态指示灯29，所述状态指示灯29分别与所述主控模块22和所述电源模块21相连接.

具体地，状态指示灯29可以用于指示智能插座的工作状态，例如，开启时指示灯亮，关闭时指示灯灭。或者，状态指示灯29还可以作为报警装置，用于指示检测值是否超出预设值。

由此，本实施例提供的智能插座可以通过报警装置对用户进行提醒，并且，将报警信息通过互联网发送到用户的客户端软件，以对用户进行提示，还可以通过手机APP自动拨打报警电话和自动语音报警等。

需要说明的是，本实施例中，通过温度传感器301和/或烟气传感器302和/或一氧化碳传感器303和/或燃气传感器304检测得到的测量数据、实时时间、用电电量等信息，都可以通过通信模块23发送至电力线通信主站，进而发送至用户终端。电力线通信主站中可以设置有安全加密芯片，对通信模块23发送的数据进行加密，相应的，对接收到的已加密的开启或关闭指令进行解密。主电路板2中存储的所有实时数据和历史数据都可以通过安全加密芯片加密。

安全加密芯片是一个可独立进行密钥生成、加解密的装置，内部拥有独立的处理器和存储单元，可存储密钥和特征数据，提供加密和安全认证服务。用安全芯片进行加密，密钥被存储在硬件中，被窃的数据无法解密，从而保护商业隐私和数据安全。

另外，上述智能插座去掉插头和插孔，可以设计成为智能开关。这时，主电路板2也可以设置在智能开关的主体中，实现智能开关通断的控制。当主电路板2设置在智能开关的主体中时，通信模块23通过电力线与电力线通信主站连接，开关器25朝向智能开关主体外伸出，作为手控开关按钮。进而可以实现，通过电力线通信主站转化后的网络信号，控制智能开关的开闭。智能开关可以用于替代传统的开关，实现灯光照明等电气设备的远程智能遥控。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于电力线通信的智能插座，包括本体、插头和插孔，其特征在于，所述本体内设置有主电路板，所述插头设置在所述本体的一侧，所述插头用于与电力线通信主站的输出接口相连接，为所述插孔供电；所述插孔通过所述主电路板与所述插头相连接；所述主电路板包括：电源模块、主控模块、通信模块、继电器模块以及开关器；

所述电源模块与所述插头相连接，用于通过所述电力线通信主站获取电量，以为所述主电路板提供工作电压；

所述通信模块和所述插头相连接，用于接收所述电力线通信主站转化后的信号，并传输至所述主控模块；

所述主控模块分别与所述通信模块和所述继电器模块相连接，用于根据所述转化后的信号对所述继电器模块进行控制；

所述继电器模块与所述插孔相连接，用于在主控模块的控制下控制所述电力线通信主站为所述插孔供电；

所述开关器与所述继电器模块相连接；

所述继电器模块在所述开关器的控制下控制所述电力线通信主站为所述插孔供电。

2.根据权利要求1所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，所述主电路板还包括：

无线路由器模块，与所述通信模块相连接，用于将从所述通信模块获取的有线信号转化成无线信号。

3.根据权利要求1所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，所述主电路板还包括：

时钟模块，所述时钟模块分别与所述通信模块和所述主控模块相连接，用于从所述通信模块获取时间信号并计算当前时间，在预设时刻将所述当前时间发送给所述主控模块。

4.根据权利要求3所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，

电能检测测量模块，所述电能检测测量模块分别与所述主控模块和所述插头相连接，用于记录使用电量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于电力线通信的智能插座，其特征 在于，

所述继电器模块包括：电磁继电器和继电器控制模块；

所述继电器控制模块和所述主控模块相连接，用于在所述主控模块的控制下，控制所述电磁继电器的触点接通和断开。

6.根据权利要求5所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，所述电磁继电器为自保持继电器。

7.根据权利要求1所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，所述主电路板还包括：

温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器；所述温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器与主控模块相连接，且与空气接触；

所述温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器与电源模块相连接。

8.根据权利要求7所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，还包括：状态指示灯，所述状态指示灯分别与所述主控模块和所述电源模块相连接。

9.根据权利要求8所述的基于电力线通信的智能插座，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置分别与所述主控模块和所述电源模块相连接，用于在所述温度传感器和/或烟气传感器和/或一氧化碳传感器和/或燃气传感器的测量值超出预设阈值时报警。