CN208173916U - 一种插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插座，包括插座本体、功率计算模块以及处理模块；功率计算模块，用于从插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据；处理模块，用于根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量。功率计算模块能够从插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据，处理模块能够根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备的电量信息，用户能够利用各个用电设备的用电量进行省电方案的设计等操作，插座的功能更加丰富，更加实用。

Description

一种插座

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，特别是涉及一种插座。

背景技术

插座是人们日常生活中常用的一种为各种用电设备提供电源接口的装置，现有技术中，插座除了为各种用电设备提供电源接口外，并没有其他别的作用，功能单一，实用性不强。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种插座，能够得到当前各个用电设备的用电量，功能多元化。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种插座，包括插座本体、功率计算模块以及处理模块；

所述功率计算模块，用于从所述插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据；

所述处理模块，用于根据所述功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将所述工作功率进行积分得到对应所述用电设备在所述预设时间段内的用电量。

优选地，

所述插座本体包括多个插孔；

所述功率数据包括基波功率、谐波功率及总功率；

所述处理模块，具体包括：

与所述非侵入式负荷监测单元连接的非侵入式负荷监测单元，用于利用非侵入式负荷监测技术根据所述功率数据得到当前用电设备各自的工作功率；

电量计算单元，用于每隔预设时间段将所述工作功率进行积分得到对应所述用电设备在所述预设时间段内的用电量。

优选地，所述功率计算模块包括互感器单元、信号采集单元以及电气特征量提取单元；

所述信号采集单元分别与所述互感器单元及所述电气特征量提取单元连接；

所述互感器单元，用于将所述插座本体的电压以及电流缩小预设倍数；

所述信号采集单元，用于将缩小预设倍数后的所述电压以及所述电流进行模数转换后得到所述电压值以及所述电流值；

所述电气特征量提取单元，用于根据模数转换后的所述电压值以及所述电流值计算得到所述功率数据。

优选地，所述电气特征量提取单元为谐波分析芯片。

优选地，所述非侵入式负荷监测单元包括事件检测单元以及负荷辨识单元；

所述事件检测单元与所述负荷辨识单元连接；

所述事件检测单元，用于根据所述基波功率以及所述谐波功率判断是否有用电设备的启停事件发生，得到判断结果；

所述负荷辨识单元，用于根据所述判断结果以及所述总功率得到当前用电设备各自的所述工作功率。

优选地，所述事件检测单元为数字信号处理技术DSP芯片。

优选地，该插座还包括数据传输装置以及提示装置；

所述数据传输装置分别与所述处理模块及所述提示装置连接；

所述数据传输装置，用于将所述处理模块得到的用电量传输至所述提示装置进行提示。

优选地，所述数据传输装置为无线网WIFI。

优选地，所述提示装置为具有显示装置的终端。

优选地，具有显示装置的所述终端为手机。

本实用新型提供了一种插座，包括插座本体、功率计算模块以及处理模块；功率计算模块，用于从插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据；处理模块，用于根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量。

可见，本实用新型中，功率计算模块能够从插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据，处理模块能够根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备的电量信息，本实用新型中的插座能够得到当前各个用电设备在预设时间段内的用电量，用户能够利用各个用电设备的用电量进行省电方案的设计等操作，插座的功能更加丰富，更加实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种插座的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种插座的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种插座，能够得到当前各个用电设备的用电量，功能多元化。

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。

请参考图1，图1为本实用新型提供的一种插座的结构示意图，包括插座本体1、功率计算模块2以及处理模块3；

功率计算模块2，用于从插座本体1中采集电压值以及电流值并计算出功率数据；

处理模块3，用于根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量。

考虑到上述背景技术中的技术问题，本实用新型实施例中，处理模块3可以根据功率计算模块2由采集到的电压值以及电流值计算出的功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段可以将工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量，用户获知单独每个用电设备的用电量之后，可以根据该用电量指定省电的计划，本实用新型实施例所提供的插座的功能更加丰富，满足了用户更多的插座使用需求。

具体的，插座本体1可以常生活中的各种插座，其外形也可以为多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

具体的，电压值以及电流值可以从插座本体1的输电线路中采集，功率计算模块2根据电压值以及电流值计算出的功率数据可以为输电线路的总功率，也可以包括总功率、基波功率、三次谐波功率以及五次谐波功率等，视具体需求而定，本实用新型实施例在此不做限定。

具体的，处理模块3可以对功率计算模块2传输的功率数据信号进行杂波的滤除或者其他形式的处理，得到当前用电设备各自的工作功率，当插座上仅插有一个用电设备时，此时所计算出的总功率即为该用电设备的工作功率，用该工作功率进行时间的积分可以得到预设时间段内的用电量，当然，当前的用电设备还可以为多个，本实用新型实施例在此不做限定。

其中，电压值可以为电压瞬时值，电流值可以为电流瞬时值。

另外，本实用新型实施例中，功率计算模块2以及处理模块所需要的电能可以由对应的电源模块从插座本体1中获取并提供，电源模块需要将从插座本体1中获取的交流电整流成为直流电并降压，可以基于交流-直流变换的电力电子电源模块实现，本实用新型实施例在此不做限定。

本实用新型提供了一种插座，包括插座本体、功率计算模块以及处理模块；功率计算模块，用于从插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据；处理模块，用于根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量。

可见，本实用新型中，功率计算模块能够从插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据，处理模块能够根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备的电量信息，本实用新型中的插座能够得到当前各个用电设备在预设时间段内的用电量，用户能够利用各个用电设备的用电量进行省电方案的设计等操作，插座的功能更加丰富，更加实用。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，插座本体包括多个插孔；

功率数据包括基波功率、谐波功率及总功率；

处理模块，具体包括：

与非侵入式负荷监测单元连接的非侵入式负荷监测单元31，用于利用非侵入式负荷监测技术根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率；

电量计算单元32，用于每隔预设时间段将工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量。

具体的，本实用新型实施例上的插座本体1包括多个插孔，此时插座上正在工作的用电设备也就可能为多个，相应的，功率计算模块2所计算出的功率数据可以包括基波功率、谐波功率以及总功率，处理模块3具体包括非侵入式负荷监测单元31以及电量计算单元32，非侵入式负荷监测单元31可以利用非侵入式负荷监测技术根据功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，电量计算单元32可以每隔预设时间段工作功率进行积分得到对应用电设备在预设时间段内的用电量。本实用新型实施例采用非侵入式负荷监测技术根据功率数据得到当前多个用电设备中各个用电设备的工作功率以及预设时间段内的电量，得到的每个用电设备的工作功率以及用电量信息较为准确，用户可以同时获取多个用电设备的用电量，以便指定省电计划等，插座的功能更加强大。

具体的，多个插孔中的多个可以为一个以上的任意数量的插孔，例如2、3或者4个等，每个插孔都可以接入一个用电设备并为该用电设备提供电能，本实用新型实施例在此不做限定。

当然，除了多个插孔外，插座本体也可以为一个插孔，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，功率计算模块2包括互感器单元21、信号采集单元22以及电气特征量提取单元23；

信号采集单元分别与互感器单元及电气特征量提取单元连接；

互感器单元21，用于将插座本体1的电压以及电流缩小预设倍数；

信号采集单元22，用于将缩小预设倍数后的电压以及电流进行模数转换后得到电压值以及电流值；

电气特征量提取单元23，用于根据模数转换后的电压值以及电流值计算得到功率数据。

具体的，互感器单元21可以包括电流互感器以及电压互感器，电流互感器可以将插座总电流转换为可采集的低压电信号，电压互感器可以将插座总电压转换为可采集的低压电信号，信号采集单元22可以包括电流采集模块以及电压采集模块，电流采集模块可以实现电流值的AD(analogue-to-digital conversion，模数转换)采样，并进行模数隔离。电压采集模块可以实现电压值的AD采样，并进行模数隔离。

其中，互感器单元21以及信号采集单元22均可以为多种类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，电气特征量提取单元23为谐波分析芯片。

具体的，谐波分析芯片具有体积小、价格低以及输出结果精确等优点。

当然，除了谐波分析芯片外，电气特征量提取单元还可以为其他类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，非侵入式负荷监测单元31包括事件检测单元以及负荷辨识单元；

事件检测单元与负荷辨识单元连接；

事件检测单元，用于根据基波功率以及谐波功率判断是否有用电设备的启停事件发生，得到判断结果；

负荷辨识单元，用于根据判断结果以及总功率得到当前用电设备各自的工作功率。

具体的，事件检测单元311可以接收电气特征量提取单元发送的功率数据，构建基波功率的时序数据窗，并对窗内的数据进行斜率检测，以判断是否有用电设备的启动或停止事件，若有事件发生，则将判断结果以及功率数据发送给负荷辨识单元312。

具体的，负荷辨识单元312可以实现非侵入式负荷监测技术，包括用电设备类型辨识和功率分解。当事件监测模块检测到负荷事件时，可以采用分类算法如有限向量机、神经网络贝叶斯分类器等，将功率数据与预先存储的负荷事件模板进行比较，从而辨识出引发负荷事件的设备类型及当前工作功率。然后，采用优化算法结合当前已辨识出用电设备的工作功率，对功率数据中的总功率进行分解，得到各个用电设备的功率。若无事件发生，则说明无新设备或新的设备状态发生，仅对当前已辨识出的用电设备进行功率分解得到各设备最新的功率数据。由于负荷辨识单元312计算量大，且承担整个核心监测模块的控制功能，因此其可基于高速ARM芯片构建。

其中，负荷事件模板可以为预先通过实验提取的常用用电设备的负荷事件特征模板以及功率特征模板，可以用于在设备类型及工作功率的辨识以及功率的分解，用于存储负荷事件模板的模块可以采用高速FLASH(固态存储器)芯片实现。

当然，除了高速的ARM芯片外，负荷辨识单元312还可以基于其他类型的处理芯片实现，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，事件检测单元311为DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理技术)芯片。

具体的，DSP芯片具有集成度高、稳定性好、精度高、可编程性、速度快、可嵌入性以及接口和集成方便等优点。

当然，除了DSP芯片外，事件检测单元311还可以为其他类型，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该插座还包括数据传输装置4以及提示装置5；

数据传输装置分别与处理模块及提示装置连接；

数据传输装置，用于将处理模块得到的用电量传输至提示装置进行提示。

为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图2，图2为本实用新型提供的另一种插座的结构示意图，包括插座本体1、包含互感器单元21、信号采集单元22以及电气特征量提取单元23的功率计算模块2、包含非侵入式负荷监测单元31以及电量计算单元32的处理模块3、数据传输装置4以及提示装置5，其中非侵入式负荷监测单元31包括事件检测单元311以及负荷辨识单元312。

具体的，本实用新型实施例中的数据传输装置4以及提示装置5可以方便用户得知各个用电设备的用电量，进一步地丰富了插座的功能，实用性增强。

具体的，数据传输装置4可以具体包括传输模块以及电监测服务端，传输模块在将需要传输的数据传输至电监测服务端后，电监测服务端将数据转发至提示装置5进行提示。

具体的，数据传输装置4可以为多种类型，例如有线传输或者无线传输等，本实用新型实施例在此不做限定。

其中，除了提示电量信息外，数据传输装置4还可以将功率数据、辨识出的设备类型以及各个用电设备的工作功率等数据传输到提示装置5进行提示，本实用新型实施例在此不做限定。

另外，在通过数据传输装置4将辨识出的设备类型及分解的功率数据、用电量等数据传输至提示装置5之前，还可以为上述各数据进行加密，保证数据的安全。

作为一种优选的实施例，数据传输装置4为WIFI(WIreless-Fidelity，无线网)。

具体的，WIFI具有传播距离远、传输速度快以及传输稳定等优点。

当然，除了WIFI外，数据传输装置4还可以为其他类型，本实用新型实施例在此不做限定。

其中，该WIFI数据传输装置4可以采用AP(Wireless Access Point，无线访问接入点)热点方式进行网络配置，且具备数据加密功能，可采用常规WIFI芯片实现。

作为一种优选的实施例，提示装置5为具有显示装置的终端。

具体的，具有显示装置的终端可以直观地向用户展示数据，具有直观性好以及提示时间长等优点，可以为手机或者平板电脑等终端设备。

当然，除了具有显示装置的终端外，提示装置5还可以为其他类型，例如语音提示装置5等，本实用新型实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，具有显示装置的终端为手机。

具体的，手机具有普及度高以及使用方便等优点，用户使用手机可以方便快捷地查看处理器发送的相关数据。

当然，除了手机外，具有显示装置的终端还可以为其他类型，例如电脑等，本实用新型实施例在此不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种插座，其特征在于，包括插座本体、功率计算模块以及处理模块；

所述功率计算模块分别与所述插座本体及所述处理模块连接；

所述功率计算模块，用于从所述插座本体中采集电压值以及电流值并计算出功率数据；

所述处理模块，用于根据所述功率数据得到当前用电设备各自的工作功率，并每隔预设时间段将所述工作功率进行积分得到对应所述用电设备在所述预设时间段内的用电量。

2.根据权利要求1所述的插座，其特征在于，所述插座本体包括多个插孔；

所述功率数据包括基波功率、谐波功率及总功率；

所述处理模块，具体包括：

非侵入式负荷监测单元，用于利用非侵入式负荷监测技术根据所述功率数据得到当前用电设备各自的工作功率；

与所述非侵入式负荷监测单元连接的电量计算单元，用于每隔预设时间段将所述工作功率进行积分得到对应所述用电设备在所述预设时间段内的用电量。

3.根据权利要求2所述的插座，其特征在于，所述功率计算模块包括互感器单元、信号采集单元以及电气特征量提取单元；

所述信号采集单元分别与所述互感器单元及所述电气特征量提取单元连接；

所述互感器单元，用于将所述插座本体的电压以及电流缩小预设倍数；

所述信号采集单元，用于将缩小预设倍数后的所述电压以及所述电流进行模数转换后得到所述电压值以及所述电流值；

所述电气特征量提取单元，用于根据模数转换后的所述电压值以及所述电流值计算得到所述功率数据。

4.根据权利要求3所述的插座，其特征在于，所述电气特征量提取单元为谐波分析芯片。

5.根据权利要求2所述的插座，其特征在于，所述非侵入式负荷监测单元包括事件检测单元以及负荷辨识单元；

所述事件检测单元与所述负荷辨识单元连接；

所述事件检测单元，用于根据所述基波功率以及所述谐波功率判断是否有用电设备的启停事件发生，得到判断结果；

所述负荷辨识单元，用于根据所述判断结果以及所述总功率得到当前用电设备各自的所述工作功率。

6.根据权利要求5所述的插座，其特征在于，所述事件检测单元为数字信号处理技术DSP芯片。

7.根据权利要求1-6任一项所述的插座，其特征在于，该插座还包括数据传输装置以及提示装置；

所述数据传输装置分别与所述处理模块及所述提示装置连接；

所述数据传输装置，用于将所述处理模块得到的用电量传输至所述提示装置进行提示。

8.根据权利要求7所述的插座，其特征在于，所述数据传输装置为无线网WIFI。

9.根据权利要求7所述的插座，其特征在于，所述提示装置为具有显示装置的终端。

10.根据权利要求9所述的插座，其特征在于，具有显示装置的所述终端为手机。