CN208623045U - 实时监控用电设备的智能插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实时监控用电设备的智能插座，包括插座本体，插座本体面板上设有至少一个插孔，插孔的下方设有按键开关以及指示灯，插座本体底部设有数据连接口，插座本体内部设有微处理器、电源转换单元、电量计量单元、存储单元、5V电源隔离单元、信号隔离单元、输出控制单元、指示单元以及无线智能模块。电量计量单元采集数据，通过数据连接口传输至微处理器，微处理器处理数据信息进行数据分析判断及控制信号的输出并通过无线智能模块上传到云端，云服务器端将信息反馈到移动设备APP端，实现数据的采集,传输和处理控制,以及信息交互控制。通过外部温度传感器,可以将插座转为自动加热及制冷功能，实现多功能的智能设备。

Description

实时监控用电设备的智能插座

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，具体涉及一种实时监控用电设备的智能插座。

背景技术

现有的插座仍主要实现单纯的电源转换连接作用,而无法实现数据采集的传输,保护输出的检测,无法实现用户信息的反馈和控制。

而目前市场上出现的一些智能插座,一般将数据收集设备集成在智能插座中,功能单一,需要多个设备连接的地方,无法灵活适用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种实时监控用电设备的智能插座，以实现在保留电源转换连接作用的基础上,实现采集电压、电流、功率、温度数据传输至云端,并根用户设定的各种保护值实现自动保护功能，用户可用移动设备APP通过云模式或域名模式远程连接，实时了解用电设备的状况，以达到自动处理控制及信息交互控制的目的。在无外网联网情况下仍可实现用电自行保护目的，保证用电安全。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种实时监控用电设备的智能插座，包括插座本体，所述插座本体面板上设有至少一个插孔、插孔的下方设有按键开关以及指示灯，插座本体底部设有数据连接口，插座本体内部设有微处理器，电源转换单元，电量计量单元，存储单元，5V电源隔离单元，信号隔离单元，输出控制单元，指示单元以及无线智能模块，所述电源转换单元以及电量计量单元的输入端接AC100-300V电源，所述电源转换单元的输出端与所述5V电源隔离单元、存储单元、按键、输出控制单元、指示单元、无线智能模块以及温度传感器的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，所述5V电源隔离单元的输出端与所述电量计量单元的电源输入端连接，所述电量计量单元的输出端经信号隔离单元与所述微处理器的信号输入端连接，所述存储单元与所述微处理器双向连接，所述按键与所述微处理器的信号输入端连接，所述输出控制单元与所述微处理器的信号输出端连接，所述指示单元与所述微处理器的信号输出端连接，所述无线智能模块与所述微处理器双向连接，所述温度传感器与所述微处理器的信号输入端连接。

根据上述方案优选的是，所述指示单元中并联两组电阻与发光二极管串联电路，并与微处理器的输入输出端相连，从而指示插座状态。

根据上述方案优选的是，所述5V电源隔离单元通过DC-DC转换器对电阻与电容的并联电路输入信号，使高频信号通过滤掉低频信号。

根据上述方案优选的是，所述电源转单元不仅需要AC100V-300V的电源供给电量计量电源，同时还需要AC/DC转换器将电压转换成直流5V电压供给插座本体内各部分元器件。

根据上述方案优选的是，所述输出控制单元通过与微处理器的输入输出端连接后，将信号通过三极管来驱动开关，实现插座的输出开启或关闭。

根据上述方案优选的是，所述电量计量单元接收由5V电源隔离单元和信号隔离单元发来的信号，电量计量单元将信号汇总后反馈给微处理器，减少采集误差，同时隔离了电量计量单元的强电串入弱电系统，保证外部传感器的使用安全。

根据上述方案优选的是，所述存储单元采用AT24C02芯片，处理微处理器发来的信号，再反馈给微处理器，存储用户设定的温度、过压、欠压、过流、欠流保护值及存储插座设备参数，同时存储用户使用的用电量和定时值。

根据上述方案优选的是，所述外部设备温度传感器通过数据连接口(4)与微处理器双向连接在一起，温度传感器可以将插座与第三方设备联动，自动控制其加热及制冷功能。

根据上述方案优选的是，所述无线智能模块通过串行接口电路与微处理双向链接，并通过无线通道连接云端或家中路由器，使插座具有联网功能，还可以通过域名方式连接移动设备APP进行信息交互，可以在无外网联网情况下连接移动设备APP进行信息交互。

根据上述方案优选的是，所述无线智能模块通过与云服务器的交互，可上报插座状态，插座告警信息，采集电压、电流、功率、电量、温度及状态数据到云端，供用户了解查询插座实际状态。

根据上述方案优选的是，所述按键开关控制智能插座的开通关断，且可重新配置无线智能模块的联网配置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过设置微处理器，电源转换单元，电量计量单元，存储单元，5V电源隔离单元，信号隔离单元，输出控制单元，指示单元，温度传感器以及无线智能模块，在保留电源转换连接作用的基础上，实现数据的采集、传输和处理，以及信息交互控制。通过电量计量单元，实现过压、欠压、过流、欠流用电保护作用的一种智能设备，具备节能省电功能；同时通过插座内部无线智能模块,可以将云服务器、移动设备APP等同外部设备无缝对接，将插座过压、欠压、过流、欠流、省电、定时所产生的状态发送到云端，供用户查看插座实际运行状态。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例中所述实时监控用电设备的智能插座的结构示主视图；

图2是本实用新型实施例中所述实时监控用电设备的智能插座的结构侧视图；

图3是本实用新型实施例中所述实时监控用电设备的智能插座内部结构框图；

图4是本实用新型指示单元电路图；

图5是本实用新型5V电源隔离单元电路图；

图6是本实用新型按键开关电路图；

图7是本实用新型电源转换单元原理图；

图8是本实用新型输出控制单元电路图；

图9是本实用新型电量计量单元电路图；

图10是本实用新型信号隔离单元电路图；

图11是本实用新型存储单元电路图；

图12是本实用新型温度传感器电路图；

图13是本实用新型无线智能模块电路图；

图14是本实用新型微处理器原理图。

图中1.插孔，2.按键开关，3.指示灯，4.数据连接口。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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：

图1和图2为本实用新型实时监控用电设备的智能插座的主视图和侧视图，结合图1和图2可知，本实施例中的实时监控用电设备的智能插座包括插座本体，所述插座本体的主体结构为长方形，但不局限于为长方形结构，也可设置成市面上普通的插座形状，如圆柱形、椭圆形等。所述插座本体面板上设有至少一个插孔1、插孔1的下方设有按键开关2以及指示灯3，插座本体底部设有数据连接口4，插座本体内部设有微处理器，电源转换单元，电量计量单元，存储单元，5V电源隔离单元，信号隔离单元，输出控制单元，指示单元以及无线智能模块，所述电源转换单元以及电量计量单元的输入端接AC100-300V电源，所述电源转换单元的输出端与所述5V电源隔离单元、存储单元、按键、输出控制单元、指示单元、无线智能模块以及温度传感器的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，所述5V电源隔离单元的输出端与所述电量计量单元的电源输入端连接，所述电量计量单元的输出端经信号隔离单元与所述微处理器的信号输入端连接，所述存储单元与所述微处理器双向连接，所述按键与所述微处理器的信号输入端连接，所述输出控制单元与所述微处理器的信号输出端连接，所述指示单元与所述微处理器的信号输出端连接，所述无线智能模块与所述微处理器双向连接，所述温度传感器与所述微处理器的信号输入端连接。

本实施例进一步优选地，指示单元中并联两组电阻与发光二极管串联电路，并与微处理器的输入输出端相连，从而指示插座状态。

本实施例进一步优选地，5V电源隔离单元通过DC-DC转换器对电阻与电容的并联电路输入信号，使高频信号通过滤掉低频信号。

本实施例进一步优选地，电源转单元不仅需要AC100V-300V的电源供给电量计量电源，同时还需要AC/DC转换器将电压转换成直流5V电压供给插座本体内各部分元器件。

本实施例进一步优选地，输出控制单元通过与微处理器的输入输出端连接后，将信号通过三极管来驱动开关，实现插座的输出开启或关闭。

本实施例进一步优选地，电量计量单元接收由5V电源隔离单元和信号隔离单元发来的信号，电量计量单元将信号汇总后反馈给微处理器，减少采集误差，同时隔离了电量计量单元的强电串入弱电系统，保证外部传感器的使用安全。

本实施例进一步优选地，存储单元采用AT24C02芯片，处理微处理器发来的信号，再反馈给微处理器，存储用户设定的温度、过压、欠压、过流、欠流保护值及存储插座设备参数，同时存储用户使用的用电量和定时值。

本实施例进一步优选地，外部设备温度传感器通过数据连接口4与微处理器双向连接在一起，温度传感器可以将插座与第三方设备联动，自动控制其加热及制冷功能。

本实施例进一步优选地，无线智能模块通过串行接口电路与微处理双向链接，并通过无线通道连接云端或家中路由器，使插座具有联网功能，还可以通过域名方式连接移动设备APP进行信息交互，可以在无外网联网情况下连接移动设备APP进行信息交互。

本实施例进一步优选地，无线智能模块通过与云服务器的交互，可上报插座状态，插座告警信息，采集电压、电流、功率、电量、温度及状态数据到云端，供用户了解查询插座实际状态。

本实施例进一步优选地，所述按键开关控制智能插座的开通关断，且可重新配置无线智能模块的联网配置。

本实用新型实时监控用电设备的智能插座，电源转换单元负责为各个单元提供电源，例如将220V的输入经过电源转换单元后将直流5V、3.3V的电压供给微处理器、按键开关、电量计量单元、数据连接口、存储单元、5V电源隔离单元、信号隔离单元、指示单元、输出控制单元、无线智能模块等。

本实用新型实时监控用电设备的智能插座，微处理器收集电量计量单元数据信息，并进行数据分析判断及控制信号输出，达到过压、欠压、过流、欠流保护动作，智能插座开关控制家电及设备处于安全工作状态，并将实际工作状态数据通过无线智能模块发至云端，该部分负责整个插座的控制、数据采集、数据分析、信号控制输出、联网通信、指示单元等功能。

本实用新型实时监控用电设备的智能插座，温度传感器通过数据接口连接到插座上，插座连接外部电源。通过微处理器设置智能插座安全温度，如确认安全温度范围为20℃～28℃，智能插座通过数据接口采集获取到温度传感器给出的温度低于20℃，则开启插座,插座插口输出端连接加热棒之类，即可驱动加热棒加热，使温度升高；此时外接传感器接续检测现场温度，如果检测到现场温度高于28℃，则将插座断开，也即关闭了加热棒加热。这样,通过智能插座，温度传感器可以将三者设备(智能插座、温度传感器、加热棒)进行联动。

本实用新型实时监控用电设备的智能插座，无线智能模块和配套APP的实时监控用电设备的智能插座的工作步骤：

第一步：实时监控用电设备的智能插座将电量计量模块采集到的数据经微处理器处理，经数据分析判断及控制信号输出，检测是否出现过压、欠压、过流、欠流保护动作，如果出现保护状态或者异常信息，则进入第二步；

第二步：智能插座将已执行完的控制操作状态和异常信息通过无线智能模块上传到云端,智能插座同外部的网络接口是通过路由器来完成的；

第三步：路由器端根据数据中指定的云服务地址,将数据传送到云服务器端；

第四步：云服务器端再将信息推送到移动设备APP端。由移动设备弹窗信息提示到用户,有插座的状态或者异常告警情况；

第五步：用户获得告警信息后，通过移动设备APP了解插座执行了什么保护操作及插座实时数据与状态。

从上述步骤分析,智能插座借用了云服务器功能,用户可以监测智能插座执行了什么保护操作，查询具体保护发生时间与现时的实时数据，还可根据实时数据了解是否安全。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

Claims (7)

1.一种实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：包括插座本体，所述插座本体面板上设有至少一个插孔（1），插孔（1）的下方设有按键开关（2）以及指示灯（3），插座本体底部设有数据连接口（4），插座本体内部设有微处理器、电源转换单元、电量计量单元、存储单元、5V电源隔离单元、信号隔离单元、输出控制单元、指示单元以及无线智能模块，所述电源转换单元以及电量计量单元的输入端接AC100-300V电源，所述电源转换单元的输出端与所述5V电源隔离单元、存储单元、按键、输出控制单元、指示单元、无线智能模块以及温度传感器的电源输入端连接，所述5V电源隔离单元的输出端与电量计量单元的电源输入端连接，所述电量计量单元的输出端经信号隔离单元与所述微处理器的信号输入端连接，所述存储单元与所述微处理器双向连接，所述按键与所述微处理器的信号输入端连接，所述输出控制单元与所述微处理器的信号输出端连接，所述指示单元与所述微处理器的信号输出端连接，所述无线智能模块与所述微处理器双向连接，所述温度传感器与所述微处理器的信号输入端连接；所述指示单元中并联的两组电阻与发光二极管形成串联电路，并与微处理器的输入输出端相连；所述5V电源隔离单元通过DC-DC转换器对电阻与电容的并联电路输入信号，使高频信号通过。

2.根据权利要求1所述的实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：电源转单元不仅需要AC100V-300V的电源供给电量计量电源，同时还需要AC/DC转换器将电压转换成直流5V电压供给插座本体内各部分元器件。

3.根据权利要求1所述的实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：输出控制单元通过与微处理器的输入输出端连接后，将信号通过三极管来驱动开关，实现插座的输出开启或关闭。

4.根据权利要求1所述的实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：电量计量单元接收由5V电源隔离单元和信号隔离单元发来的信号，电量计量单元将信号汇总后反馈给微处理器。

5.根据权利要求1所述的实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：存储单元采用AT24C02芯片，处理微处理器发来的信号，再反馈给微处理器。

6.根据权利要求1所述的实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：外部设备温度传感器通过数据连接口（4）与微处理器双向连接在一起。

7.根据权利要求1所述的实时监控用电设备的智能插座，其特征在于：无线智能模块通过串行接口电路与微处理双向链接。