CN206432511U - 一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座 - Google Patents

Abstract

一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，包括插座本体，所述插座本体内设有依次连接的继电保护模块、电力线载波通信模块、变压器模块、中央控制模块、电能计量模块、两口插座模块、三口插座模块、电能显示LCD模块、户选项按钮和LED指示灯模块、网络通信与服务模块、WIFI终端、以太网口模块和USB供电模块。具有电量检测、故障告警、越线断电、网络连接、USB供电等功能，通过电力线载波通信模块接入用电网，无需铺设新的通信线路即可实现信息传输，通信稳定性与速率有了较高的提升，满足了用户对于智能家居的需求，方便的用户管理家居用电，提供更为舒适方便的家居体验。

Description

一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座

技术领域

本实用新型涉及一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座。

背景技术

作为每个家庭的必需品，插座在家中的地位举足重轻，是连接各种家用电器的重要"节点"，但随着时代的转变，家庭用户对于插座的功能逐渐有了新要求。

电力线载波通信（PLC）是电力系统所特有的、基本的通信方式。在早期实际应用中，由于我国电网环境恶劣，电力线信道高衰减，强干扰和波动范围大等特点，导致数据传输不能完全满足实际的通信需求。近年来，随着许多新兴的数字技术，例如扩频通信、数字信号处理和网络中继拓扑等技术的大力发展，电力线载波通信技术的前景变得更为广阔。

利用OFDM调制技术，大大提高了通信速率，使得电力线载波通信技术的前景变得更为广阔。将低压宽带电力线载波通信技术应用于智能插座，使得普通的插座具备信息传输的功能，大大增强了插座的应用范围，加速了智能家居的进程。

发明内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本实用新型提出一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，包括插座本体，所述插座本体内设有依次连接的继电保护模块、电力线载波通信模块、变压器模块和中央控制模块，所述继电保护模块与电力线连接，所述插座本体内还设有与继电保护模块连接的电能计量模块，电能计量模块分别连接有两口插座模块和三口插座模块，所述中央控制模块分别与电力线载波通信模块和电能计量模块信号连接，所述插座本体内还设有电能显示LCD模块及用户选项按钮和LED指示灯模块，所述电能计量模块分别与LCD模块及用户选项按钮和LED指示灯模块信号连接。

在根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座中，优选地，所述插座本体内还设有网络通信与服务模块、WIFI终端和以太网口模块，所述网络通信与服务模块与中央控制模块信号连接，所述WIFI终端和以太网口模块分别与网络通信与服务模块连接。

在根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座中，优选地，所述插座本体上设有电能显示LCD屏、工作状态指示LED灯、电能显示按键、两孔插座孔和三孔插座孔，所述电能显示LCD屏与电能显示LCD模块连接，工作状态指示LED灯与用户选项按钮和LED指示灯模块连接，电能显示按键与用户选项按钮和LED指示灯模块连接，两孔插座孔与两口插座模块连接，三孔插座孔与三口插座模块连接。

在根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座中，优选地，所述插座本体上设有以太网口，所述以太网口与以太网口模块连接。

在根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座中，优选地，所述插座本体内还设有USB供电模块，所述USB供电模块与电能计量模块连接并与中央控制模块信号连接。

在根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座中，优选地，所述插座本体上设有USB电源接口，所述USB电源接口与USB供电模块连接。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，通过继电保护模块控制插座的工作状态，进而实现各项基本功能。当插座处于开通状态，电能计量模块和中央控制模块开始工作。当用户通过两口或者三口插座模块接入用电器后，电能计量模块开始进行计量，并将数据显示到LCD模块上，并能指示不同颜色的led灯工作，从而对不同功率下的用电器进行观测以便进行合理的调节和控制。

此外，借助电力线载波通信模块，若出现异常功率，计量模块将信息反馈到中央控制模块。由中央控制模块处理转发给电力线载波通信模块，由电力线载波通信模块将数据发送到家庭核心控制终端设备。再由终端设备通过网络连接推送给微信平台服务器，用户微信客户端将会收相应的警告信息，告知用户，并等待用户响应，进行下一步操作，例如是否远程断开继电保护装置。

该多功能插座，能通过以太网转串口模块，将以太网数据转成串口信号，利用利用OFDM调制技术，将信号调制，通过现有的家庭电力线路进行电力线载波通信，解决由于墙壁隔绝带来的无线信号较弱的问题。用电力线载波通信给网络连接带来了比较稳定、可靠的通信服务。同时，该插座仍可作为无线发射的终端设备，为一个房间内的用户提供基本的无线网络连接服务。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，工作状态指示LED灯，从左往右依次为开关指示灯、用电指示灯、网络指示灯、异常报警指示灯。电能显示按键，从左往右依次为菜单、确认、上翻、下翻。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，相比于传统的插座具有电量检测、故障告警、越线断电等应急保护功能，能最大程度上减少家庭由于电路故障带来的财产损失。该插座具备通知告警功能，能通过电力线载波通信将插座运行状况发送到家庭控制枢纽，从而及时提醒用户，等待用户操作，为用户提供及时的监控、报警。该插座具有网络连接功能，能够在以太网转串口模块的作用下，将以太网模块或者wifi模块接收到的数据转化为串口数据，并将作为电力线载波通信的发射数据传输到终端。再由终端插座的串口转以太网模块实现数据转换，连接到路由设备，完成网络交换，使得网络通信能在不同的区域建立有线稳固可靠的连接。该插座将两口和三口插孔的位置错位处理，能解决传统插座因插头体积过大，遮住了其他类型插孔的位置，造成插头互斥，无法插入其他插头，给用户带来的困扰。采用错位处理，能有效避免此类问题。该插座相比于传统插座，具备两个USB电源接口，能够在用户缺少手机等智能硬件电源接头的情况下，在仅需要USB万能接线的情况下，提供usb 5V/1A接口的电能供应，解决了用户应急之需。电力线载波通信采用宽带频段，利用OFDM正交频分复用技术，提高通信速率，比传统的利用FSK频移键控调制技术，在通信稳定性与速率有了较高的提升。通过电力线载波通信模块接入用电网，无需铺设新的通信线路即可实现信息传输。单色液晶显示屏能显示当前电量、电流、电压等参数，帮助用户及时了解用电器的工作状态。USB电源接口提供5V/1A的充电接口，解决普通手机的充电问题。以太网口提供以太网线接口，为用户提供有线、可靠的网络数据传输。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，具有继电保护功能，在负荷过大，功率越线的时候，与根据设定的参数进行对比，及时断开，保障用电器和家庭线路的安全。具备网络连接功能，能将相关命令通过电力线载波通信传输到控制终端，由控制终端基于微信公众平台的技术，调用相应接口，及时给用户推送信息，极大方便用户对家庭用电的管理。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，极大地满足了用户对于智能家居的需求，方便的用户管理家居用电。同时，具备网络服务功能，通过电力线载波通信，利用现有的电力线传输信号，极大地解决了由于墙壁隔绝带来的无线信号较弱、网络环境较差等问题。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，具有现有市面上普通入墙式插座的基本特征（包含两脚和三脚插座）,同时结合电力线载波通信技术，具备一个以太网接口和一个WiFi发射终端，能利用现有的电力线路，进行网络数据的传输。此外，该插座具备功率检测，异常报警等应急继电保护功能，最大程度上降低由于电路故障带来的经济损失。另外，本插座具备两个5V/1A的USB接口，能满足普通手机充电的要求。本实用新型通过设计一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，能为不同室内的提供有限线可靠的网络连接，提供更为舒适方便的家居体验。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座功能结构示意图

图2示出了根据本实用新型的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座以太网通信示意图

图3示出了根据本实用新型的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座结构示意图

附图标记说明

插座本体1

继电保护模块11

电力线载波通信模块12

变压器模块13

中央控制模块14

电能计量模块15

两口插座模块16

三口插座模块17

电能显示LCD模块18

用户选项按钮和LED指示灯模块19

网络通信与服务模块20

WIFI终端21

以太网口模块22

电能显示LCD屏31

工作状态指示LED灯32

电能显示按键33

两孔插座孔34

三孔插座孔35

以太网口36

USB电源接口37

具体实施方式

下面将参照附图对本实用新型的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本实用新型的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本实用新型的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

如图1、图2和图3所示，一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，包括插座本体1，所述插座本体1内设有依次连接的继电保护模块11、电力线载波通信模块12、变压器模块13和中央控制模块14，所述继电保护模块11与电力线连接，所述插座本体1内还设有与继电保护模块11连接的电能计量模块15，电能计量模块15分别连接有两口插座模块16和三口插座模块17，所述中央控制模块14分别与电力线载波通信模块12和电能计量模块15信号连接，所述插座本体1内还设有电能显示LCD模块18及用户选项按钮和LED指示灯模块19，所述电能计量模块15分别与LCD模块18及用户选项按钮和LED指示灯模块19信号连接。

作为根据本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，所述插座本体1内还设有网络通信与服务模块20、WIFI终端21和以太网口模块22，所述网络通信与服务模块20与中央控制模块14信号连接，所述WIFI终端21和以太网口模块22分别与网络通信与服务模块20连接。

作为根据本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，所述插座本体1上设有电能显示LCD屏31、工作状态指示LED灯32、电能显示按键33、两孔插座孔34和三孔插座孔35，所述电能显示LCD屏31与电能显示LCD模块18连接，工作状态指示LED灯32与用户选项按钮和LED指示灯模块19连接，电能显示按键33与用户选项按钮和LED指示灯模块19连接，两孔插座孔34与两口插座模块16连接，三孔插座孔35与三口插座模块17连接。

作为根据本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，所述插座本体1上设有以太网口36，所述以太网口36与以太网口模块22连接。

作为根据本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，所述插座本体1内还设有USB供电模块，所述USB供电模块与电能计量模块15连接并与中央控制模块14信号连接。

作为根据本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，所述插座本体1上设有USB电源接口37，所述USB电源接口37与USB供电模块连接。

根据上述本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，通过通过继电保护模块控制插座的工作状态，进而实现各项基本功能。当插座处于开通状态，电能计量模块和中央控制模块开始工作。当用户通过两口或者三口插座模块接入用电器后，电能计量模块开始进行计量，并将数据显示到LCD模块上，并能指示不同颜色的led灯工作，从而对不同功率下的用电器进行观测以便进行合理的调节和控制。

此外，借助电力线载波通信模块，若出现异常功率，计量模块将信息反馈到中央控制模块。由中央控制模块处理转发给电力线载波通信模块，由电力线载波通信模块将数据发送到家庭核心控制终端设备。再由终端设备通过网络连接推送给微信平台服务器，用户微信客户端将会收相应的警告信息，告知用户，并等待用户响应，进行下一步操作，例如是否远程断开继电保护装置。

该多功能插座，能通过以太网转串口模块，将以太网数据转成串口信号，利用利用OFDM调制技术，将信号调制，通过现有的家庭电力线路进行电力线载波通信，解决由于墙壁隔绝带来的无线信号较弱的问题。用电力线载波通信给网络连接带来了比较稳定、可靠的通信服务。同时，该插座仍可作为无线发射的终端设备，为一个房间内的用户提供基本的无线网络连接服务。

根据上述本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，工作状态指示LED灯，从左往右依次为开关指示灯、用电指示灯、网络指示灯、异常报警指示灯。电能显示按键，从左往右依次为菜单、确认、上翻、下翻。

根据上述本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，相比于传统的插座具有电量检测、故障告警、越线断电等应急保护功能，能最大程度上减少家庭由于电路故障带来的财产损失。该插座具备通知告警功能，能通过电力线载波通信将插座运行状况发送到家庭控制枢纽，从而及时提醒用户，等待用户操作，为用户提供及时的监控、报警。该插座具有网络连接功能，能够在以太网转串口模块的作用下，将以太网模块或者wifi模块接收到的数据转化为串口数据，并将作为电力线载波通信的发射数据传输到终端。再由终端插座的串口转以太网模块实现数据转换，连接到路由设备，完成网络交换，使得网络通信能在不同的区域建立有线稳固可靠的连接。该插座将两口和三口插孔的位置错位处理，能解决传统插座因插头体积过大，遮住了其他类型插孔的位置，造成插头互斥，无法插入其他插头，给用户带来的困扰。采用错位处理，能有效避免此类问题。该插座相比于传统插座，具备两个USB电源接口，能够在用户缺少手机等智能硬件电源接头的情况下，在仅需要USB万能接线的情况下，提供usb 5V/1A接口的电能供应，解决了用户应急之需。电力线载波通信采用宽带频段，利用OFDM正交频分复用技术，提高通信速率，比传统的利用FSK频移键控调制技术，在通信稳定性与速率有了较高的提升。通过电力线载波通信模块接入用电网，无需铺设新的通信线路即可实现信息传输。单色液晶显示屏能显示当前电量、电流、电压等参数，帮助用户及时了解用电器的工作状态。USB电源接口提供5V/1A的充电接口，解决普通手机的充电问题。以太网口提供以太网线接口，为用户提供有线、可靠的网络数据传输。

根据上述本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，具有继电保护功能，在负荷过大，功率越线的时候，与根据设定的参数进行对比，及时断开，保障用电器和家庭线路的安全。具备网络连接功能，能将相关命令通过电力线载波通信传输到控制终端，由控制终端基于微信公众平台的技术，调用相应接口，及时给用户推送信息，极大方便用户对家庭用电的管理。

根据上述本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，极大地满足了用户对于智能家居的需求，方便的用户管理家居用电。同时，具备网络服务功能，通过电力线载波通信，利用现有的电力线传输信号，极大地解决了由于墙壁隔绝带来的无线信号较弱、网络环境较差等问题。

根据上述本实用新型一个实施例的基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，具有现有市面上普通入墙式插座的基本特征（包含两脚和三脚插座）,同时结合电力线载波通信技术，具备一个以太网接口和一个WiFi发射终端，能利用现有的电力线路，进行网络数据的传输。此外，该插座具备功率检测，异常报警等应急继电保护功能，最大程度上降低由于电路故障带来的经济损失。另外，本插座具备两个5V/1A的USB接口，能满足普通手机充电的要求。本实用新型通过设计一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，能为不同室内的提供有限线可靠的网络连接，提供更为舒适方便的家居体验。

以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本实用新型可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本实用新型并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本实用新型技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本实用新型，并且应该包括在本实用新型的范围内。

Claims (6)

1.一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，其特征在于，包括插座本体（1），所述插座本体（1）内设有依次连接的继电保护模块（11）、电力线载波通信模块（12）、变压器模块（13）和中央控制模块（14），所述继电保护模块（11）与电力线连接，所述插座本体（1）内还设有与继电保护模块（11）连接的电能计量模块（15），电能计量模块（15）分别连接有两口插座模块（16）和三口插座模块（17），所述中央控制模块（14）分别与电力线载波通信模块（12）和电能计量模块（15）信号连接，所述插座本体（1）内还设有电能显示LCD模块（18）及用户选项按钮和LED指示灯模块（19），所述电能计量模块（15）分别与LCD模块（18）及用户选项按钮和LED指示灯模块（19）信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，其特征在于，所述插座本体（1）内还设有网络通信与服务模块（20）、WIFI终端（21）和以太网口模块（22），所述网络通信与服务模块（20）与中央控制模块（14）信号连接，所述WIFI终端（21）和以太网口模块（22）分别与网络通信与服务模块（20）连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，其特征在于，所述插座本体（1）上设有电能显示LCD屏（31）、工作状态指示LED灯（32）、电能显示按键（33）、两孔插座孔（34）和三孔插座孔（35），所述电能显示LCD屏（31）与电能显示LCD模块（18）连接，工作状态指示LED灯（32）与用户选项按钮和LED指示灯模块（19）连接，电能显示按键（33）与用户选项按钮和LED指示灯模块（19）连接，两孔插座孔（34）与两口插座模块（16）连接，三孔插座孔（35）与三口插座模块（17）连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，其特征在于，所述插座本体（1）上设有以太网口（36），所述以太网口（36）与以太网口模块（22）连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，其特征在于，所述插座本体（1）内还设有USB供电模块，所述USB供电模块与电能计量模块（15）连接并与中央控制模块（14）信号连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于电力线载波通信的多功能入墙式插座，其特征在于，所述插座本体（1）上设有USB电源接口（37），所述USB电源接口（37）与USB供电模块连接。