CN216121056U - 一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，它解决了现有的基于无线网搭建的智能家居系统信号不佳、成本较高的问题，包括插座、接线柱和插座孔，所述插座内设置有继电器保护模块、电流采集模块、电压采集模块、电力载波通信模块、电能计量模块、中央处理模块、网络通信模块和电压电流输出模块；电力载波通信模块包括A/D转换器和电力载波通信芯片；电能计量模块包括电能计量芯片和存储器；网络通信模块包括WIFI模块和以太网接口；电压电流输出模块包括调制器和耦合器。该电力载波插座具有继电保护功能，能够保障电器和家居系统的安全，实现了家居智能产品的统一管理，语音识别模块实现了人机交互，提升了用户体验。

Description

一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座

技术领域

本实用新型涉及智能电子通讯插座，更具体地说，涉及一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座。

背景技术

电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有的电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，无需重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，当下电网相关技术发展迅速，为电力载波通讯技术提供了非常好的基础条件。

近年来智能家居系统走进了人们的视线，万物互联使得各种家庭电器接入网络，大多智能家居系统是基于局域网搭建的，局域网存在隔墙信号差等问题，随着电力载波通讯技术的发展，智能家居系统基于电力载波通讯技术搭建，不用单独搭建网线，同时传输更稳定，可靠性更高。

插座也在物联网化，各种智能插座应运而生，基于WIFI、蓝牙等无线通信技术，用户可以实时监测插座运行状态，实现远程断电，定时开关等功能，但基于无线传输的插座成本较高，组网也较为复杂。

一种在中国专利文献上公开的“一种基于电力线载波通信联网的智能插座”，公告号是CN202772362U，其技术方案为：包括单片机控制电路、状态检测电路、通信接口电路、电源转换电路和带继电器的插座本体，并带有电力线载波通信接口，实现远程联网控制，实时监测用电设备的工作电流，经A/D转换器后通过电力线路传给远端主控机。上述技术方案可以对用电设备实现远程监控、定时控制、待机节能控制、负载功耗计量等智能化管理，但是在智能家居系统应用中存在难以直接接入系统、不够智能化，使用不方便的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是在智能家居系统中利用电力载波通信技术进行通信，提供了一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，能够满足智能家居系统的基本网络通信需求，且稳定性高，不受隔墙影响，不用单独布线。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，包括插座、接线柱和插座孔，所述插座内设置有继电器保护模块、电流采集模块、电压采集模块、电力载波通信模块、电能计量模块、中央处理模块、网络通信模块和电压电流输出模块，继电器保护模块连接在电力线末端，继电器保护模块信号输出端分别与电流采集模块和电压采集模块连接，电流采集模块的信号输出端分别连接到电力载波通信模块的信号输入端和电能计量模块的信号输入端，电压采集模块的信号输出端分别连接到电力载波通信模块的信号输入端和电能计量模块的信号输入端，电能计量模块信号输出端连接到中央处理模块信号输入端，电力载波通信模块的信号输出端连接到中央处理模块，电压电流输出模块与中央处理模块信号输出端连接，电压电流输出模块信号输出端连接到电力线，中央处理模块信号输出端还连接到网络通信模块信号输入端；继电器保护模块在负载过大的情况下及时断开线路，保障电路和家居系统的安全；电压采集模块用于提取继电器保护模块的电压载波信号。

作为优选，所述的电力载波通信模块包括A/D转换器和电力载波通信芯片，所述的电流采集模块信号输出端和电压采集模块信号输出端均连接到A/D转换器信号输入端，所述的A/D转换器信号输出端连接到电力载波通信芯片，A/D转换器用于将电压载波信号转换成电压数字载波信号传输给电力载波通信芯片。

作为优选，所述的电能计量模块包括电能计量芯片和存储器，所述的电流采集模块信号输出端和电压采集模块信号输出端均连接到电能计量芯片信号输入端，所述的电能计量芯片信号输出端分别连接到中央处理模块和存储器，电能计量芯片对电流、电压信号进行测量，计算得出相应的电流值、电压值、功率值并传输到存储器进行存储。

作为优选，所述的网络通信模块包括WIFI模块和以太网接口，所述的WIFI模块连接到家庭网关控制器，并通过家庭网络连接到用户手机终端、客户端和家居智能产品，实现家居智能产品的统一管理，便捷化管理，让家居智能系统更智能化、人性化。

作为优选，所述的电压电流输出模块包括调制器和耦合器，所述调制器和中央处理模块信号输出端连接，所述调制器信号输出端和耦合器信号输入端连接，所述耦合器信号输出端连接到电力线，所述调制器将数字信号调制为模拟信号，所述耦合器将模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。

作为优选，还包括语音识别模块，所述的语音识别模块连接到中央处理模块信号输出端，用户可以通过语音识别模块实现用户——系统交互，进一步提高了用户体验。

作为优选，所述的插座上设置有指示灯，所述指示灯包括工作状态指示灯和语音识别指示灯，所述工作状态指示灯和电能计量模块连接，所述语音识别指示灯和语音识别模块连接，一定程度上能够实现对插座状态进行监控，防止安全隐患。

因此，本实用新型有如下的有益效果：（1）具有继电保护功能，在插座负载过大、功率越线的情况下及时断开，保障电器和家居系统的安全；（2）连接到用户手机终端，实现家居智能产品统一管理，便捷化管理，使用更加方便；（3）通过语音识别模块实现人机交互，进一步提升了用户体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1、继电器保护模块 2、电流采集模块 3、电压采集模块 4、电力载波通信模块 5、电能计量模块 6、中央处理模块 7、网络通信模块 8、电压电流输出模块 9、语音识别模块。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的描述：

如图1所示，一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，包括插座、接线柱和插座孔，所述插座内设置有继电器保护模块1、电流采集模块2、电压采集模块3、电力载波通信模块4、电能计量模块5、中央处理模块6、网络通信模块7和电压电流输出模块8，继电器保护模块1连接在电力线末端，继电器保护模块1信号输出端分别与电流采集模块2和电压采集模块3连接，电流采集模块2的信号输出端分别连接到电力载波通信模块4的信号输入端和电能计量模块5的信号输入端，电压采集模块3的信号输出端分别连接到电力载波通信模块4的信号输入端和电能计量模块5的信号输入端，电能计量模块5信号输出端连接到中央处理模块6信号输入端，电力载波通信模块4的信号输出端连接到中央处理模块6，电压电流输出模块8与中央处理模块6信号输出端连接，电压电流输出模块8信号输出端连接到电力线，中央处理模块6信号输出端还连接到网络通信模块7信号输入端。

电力载波通信模块4包括A/D转换器和电力载波通信芯片，所述的电流采集模块2信号输出端和电压采集模块3信号输出端均连接到A/D转换器信号输入端，所述的A/D转换器信号输出端连接到电力载波通信芯片，A/D转换器用于将电压载波信号转换成电压数字载波信号传输给电力载波通信芯片。电能计量模块5包括电能计量芯片和存储器，所述的电流采集模块2信号输出端和电压采集模块3信号输出端均连接到电能计量芯片信号输入端，所述的电能计量芯片信号输出端分别连接到中央处理模块6和存储器。网络通信模块7包括WIFI模块和以太网接口，所述的WIFI模块连接到家庭网关控制器，并通过家庭网络连接到用户手机终端、客户端和家居智能产品。电压电流输出模块8包括调制器和耦合器，所述调制器和中央处理模块6信号输出端连接，所述调制器信号输出端和耦合器信号输入端连接，所述耦合器信号输出端连接到电力线，所述调制器将数字信号调制为模拟信号，所述耦合器将模拟信号以电压和电流方式耦合到所述电力线上。语音识别模块9连接到中央处理模块6信号输出端，用户可以通过语音识别模块实现用户——系统交互，插座上设置有指示灯，所述指示灯包括工作状态指示灯和语音识别指示灯，所述工作状态指示灯和电能计量模块5连接，所述语音识别指示灯和语音识别模块9连接，一定程度上能够实现对插座状态进行监控，防止安全隐患。

本实施例的继电器保护模块1在负载过大的情况下及时断开线路，保障电路和家居系统的安全；电压采集模块3用于提取继电器保护模块1的电压载波信号；电能计量芯片对电流、电压信号进行测量，计算得出相应的电流值、电压值、功率值并传输到存储器进行存储，并将其实时反馈给中央处理模块；网络通信模块将家居智能产品接入到用户手机终端APP上，实现家居智能产品的统一管理，便捷化管理；语音识别模块实现用户——系统交互，让家居智能系统更智能化、人性化。

本实用新型显然不限于上述实施例的细节，在包括本实用新型的基本特征的情况下，有多种具体实施例可以实现本实用新型。因此，本实施例是具有示范性的，而非限制性的。任何本领域的技术人员在本实用新型的技术方案上所做的变化或修饰，未脱离本实用新型的权利要求范围的，皆涵盖在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，包括插座、接线柱和插座孔，其特征在于：所述插座内设置有继电器保护模块（1）、电流采集模块（2）、电压采集模块（3）、电力载波通信模块（4）、电能计量模块（5）、中央处理模块（6）、网络通信模块（7）和电压电流输出模块（8），继电器保护模块（1）连接在电力线末端，继电器保护模块（1）信号输出端分别与电流采集模块（2）和电压采集模块（3）连接，电流采集模块（2）的信号输出端分别连接到电力载波通信模块（4）的信号输入端和电能计量模块（5）的信号输入端，电压采集模块（3）的信号输出端分别连接到电力载波通信模块（4）的信号输入端和电能计量模块（5）的信号输入端，电能计量模块（5）信号输出端连接到中央处理模块（6）信号输入端，电力载波通信模块（4）的信号输出端连接到中央处理模块（6），电压电流输出模块（8）与中央处理模块（6）信号输出端连接，电压电流输出模块（8）信号输出端连接到电力线，中央处理模块（6）信号输出端还连接到网络通信模块（7）信号输入端。

2.根据权利要求1所述的一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，其特征在于，所述的电力载波通信模块（4）包括A/D转换器和电力载波通信芯片，所述的电流采集模块（2）信号输出端和电压采集模块（3）信号输出端均连接到A/D转换器信号输入端，所述的A/D转换器信号输出端连接到电力载波通信芯片。

3.根据权利要求1所述的一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，其特征在于，所述的电能计量模块（5）包括电能计量芯片和存储器，所述的电流采集模块（2）信号输出端和电压采集模块（3）信号输出端均连接到电能计量芯片信号输入端，所述的电能计量芯片信号输出端分别连接到中央处理模块（6）和存储器。

4.根据权利要求1所述的一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，其特征在于，所述的网络通信模块（7）包括WIFI模块和以太网接口，所述的WIFI模块连接到家庭网关控制器，并通过家庭网络连接到用户手机终端、客户端和家居智能产品。

5.根据权利要求1所述的一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，其特征在于，所述的电压电流输出模块（8）包括调制器和耦合器，所述调制器和中央处理模块（6）信号输出端连接，所述调制器信号输出端和耦合器信号输入端连接，所述耦合器信号输出端连接到电力线。

6.根据权利要求1所述的一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，其特征在于，还包括语音识别模块（9），所述的语音识别模块（9）连接到中央处理模块（6）信号输出端。

7.根据权利要求6所述的一种用于全息感知智能家居系统的电力载波插座，其特征在于，所述的插座上设置有指示灯，所述指示灯包括工作状态指示灯和语音识别指示灯，所述工作状态指示灯和电能计量模块（5）连接，所述语音识别指示灯和语音识别模块（9）连接。

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