一种家庭用电监控智能插座的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种家庭用电监控智能插座。所述家庭用电监控智能插座对用户用电信息进行采集、处理，并上传至位于云端的家庭用电监测与控制平台服务器，以实现家庭用电监测；同时，插座通过无线通信单元接收用户的控制指令，控制开关单元的通断，发送用电设备的工作指令，以实现家用电器的远程控制。本实用新型的家庭用电监控智能插座不仅实现了对用电设备用电信息的采集，还可以进行电压、电流的保护，并在家庭用电监测与控制系统中承担着重要的作用。该家庭用电监控智能插座满足了人们对智能插座的功能需求和用电安全要求。
【专利说明】一种家庭用电监控智能插座
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能家居【技术领域】，特别涉及一种家庭用电监控智能插座。
【背景技术】
[0002]随着科技和社会的进步，人们生活水平不断提高，智能家电也逐渐进入人们的生活，实现家庭用电的远程监测和控制已成为人们生活的基本需求。为了使用电器，需要在住宅中安装插座作为电源的接口。
[0003]插座，又称电源插座，是指有一个或一个以上电路接线可插入的座，通过它可插入各种接线，便于同其它电路接通。电源插座是为家用电器提供电源接口的电器设备，也是住宅电气设计中使用较多的电气附件，它与人们生活有着密切的关系。
[0004]目前市面上的插座产品控制功能单一，用户对用电设备的操作仅仅局限于手动开关量的操作，无法对用电设备的用电情况进行监测，也无法实现对用电设备的远程操作控制，而且不具有保护功能，在电流瞬间过大时，容易损坏用电设备，甚至对用户的生命安全造成威胁。
[0005]随着环境污染日益加重，政府大力倡导全社会节能减排和低碳生活。在日常生活中，人们越来越关心家庭的用电情况，同时也积极响应政府的号召，希望通过节约用电为保护环境出一份力。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种家庭用电监控智能插座，配合一套家庭用电监测与控制系统，能够实现对家用电器用电情况的监测、家用电器的远程控制、过流保护、用电记录查询等功能。
[0007]家庭用电监控智能插座，包括:插座壳体、通信单元、处理器单元、测量单元、存储单元、开关单元和控制电源单元。
[0008]所述控制电源单元一端接220V电源，一端接所述通信单元、处理器单元、测量单元和存储单元的电源。所述控制电源单元可将220V交流电转换为直流电，具体可采用交流/直流降压电路，除为所述通信单元、处理器单元、测量单元、存储单元提供工作电源外，还可为开关单元提供控制电流或电压信号。
[0009]所述通信单元与所述处理器的第一 I/O端口相连，实现控制端与所述处理器之间的信息传输。
[0010]所述测量单元与所述处理器的第二 I/O端口相连，用于获取该智能插座所在的用电系统中用电设备的用电信息。
[0011]所述存储单元与所述处理器的第三I/O端口相连，用于存储智能插座的用电信肩、O
[0012]所述开关单元与所述处理器的第四I/O端口相连，用于接收处理器的通断指令，并完成开关的通断操作。
[0013]所述处理器单元具有数据运算分析及逻辑处理功能，可实现对用电量的计算、电压和电流的保护设置、历史数据的统计；所述处理器单元在检测到电压或电流超过用电设备的正常工作电源范围时，可以进入保护状态，关断开关；所述处理器单元可以根据测量单元提供的数据进行用电设备用电耗能计算；所述处理器单元可以对电源的电压、电流质量进行分析；所述处理器单元可接收通信单元传送的指令，经过处理后，通过通信单元输出控制指令。
[0014]进一步地，考虑到家庭无线W1-Fi网络已经十分普及，所述通信单元选择W1-Fi通信模块，具有可行性与可推广性；所述通信单元实现处理器单元与云端服务器的通信，用于按照用户指令控制智能家用电器的运行。
[0015]本实用新型的家庭用电监控智能插座，可以采集家庭用电信息，并可对用电设备进行过压过流保护，配合家庭用电监测与控制系统，还可以实现对用电设备的用电信息监测、对用电设备的远程操作控制，以及用电信息查询等。由于该智能插座采用无线通信，减少了线路的复杂连接，使房屋干净整洁。
[0016]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的家庭用电监控智能插座的结构示意图；图2为本实用新型的家庭用电监控智能插座的外形示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]如图1所示，本实用新型的家庭用电监控智能插座系统包括通信单元1、控制电源单元2、处理器单元3、测量单元4、存储单元5、开关单元6。所述上述单元安装在插座壳体内。
[0020]通信单元I用于实现云端服务器与所述处理器单元3之间的信息传输；处理器3通过通信单元I访问位于云端的服务器，读取存储的用户控制指令；该通信单元I接收所述处理器3发送的信息并转发给所述的用电设备7，同时将执行结果反馈给服务器。
[0021 ] 所述处理器3的第一 I/O端口与通信单元I相连，第二 I/O端口与测量单元4相连，第三I/O端口与存储单元5相连，第四I/O端口与开关单元6相连。
[0022]所述开关单元6中的开关串接入220V电源线8中，用于实现对用电设备用电电源的通或断进行控制；开关单元6的控制信号由所述处理器3提供；所述开关单元6的开关可采用IGBT、M0SFET及晶闸管等电力电子器件或继电器。
[0023]所述测量单元4内包含电压测量模块和电流测量模块，获取接有用电设备的电源线上的电压、电流信息，并将数据传输给所述处理器3。
[0024]所述存储单元5存储处理器3获取的用电设备电压、电流、有功功率、电能、用电统计等数据；在存储单元空间不足时，可将历史数据通过处理器3、通信单元I传输到位于云端的家庭用电监测与控制平台服务器11中。
[0025]具体的，家庭用电监控智能插座的工作过程如下:
[0026]智能插座接收到用户的控制信号后，利用通信单元I将信息传递给处理器3，处理器3在对测量单元4上传的电压数据进行判断后，执行是否启动开关单元6。如果电压符合用电设备7的工作范围，处理器3则将开关闭合信号传递给开关单元6 ;否则，处理器3不执行开关闭合信号，而将电压异常的信息反馈到用户终端。在智能插座读取到对用电设备功能控制指令时，处理器3经过指令分析，将形成的控制指令通过通信单元I传递给用电设备7执行。
[0027]如图2所示为本实用新型的家庭用电监控智能插座的外形示意图，插座外壳面盘上设有电源插孔、按键、液晶显示屏。设置按键可以进行显示功能的选择，液晶显示屏显示累计工作时间，电压、电流等电力参数，以及耗电量等相关信息。当工作电流过大时，会有过载报警提示。
[0028]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种家庭用电监控智能插座，其特征在于，所述家庭用电监控智能插座包括插座壳体、通信单元、处理器单元、存储单元、测量单元、开关单元、控制电源单元； 所述的通信单元、处理器单元、存储单元、测量单元、开关单元、控制电源单元安装在插座壳体内； 所述的处理器单元I/o端口分别同通信单元、存储单元、测量单元、开关单元相连；所述的处理器单元可采取DSP、单片机等微处理器芯片；所述的处理器单元负责数据计算分析、指令处理和逻辑判断； 所述的通信单元采用无线通信器件；所述通信单元为外部控制端和用电设备控制端的通信接口 ； 所述的控制电源单元为通信单元、处理器单元、测量单元、存储器单元的电子器件提供工作电源；所述的控制电源单元为开关单元提供控制电流或电压。
2.根据权利要求1所述的家庭用电监控智能插座，其特征在于，测量单元由电压传感器和电流传感器组成。
3.根据权利要求1所述的家庭用电监控智能插座，其特征在于，通信单元采用W1-Fi无线模块。
4.根据权利要求1所述的家庭用电监控智能插座，其特征在于，存储单元采用铁电存储器。
5.根据权利要求1所述的家庭用电监控智能插座，其特征在于，控制电源单元采用交流/直流降压变换电路。
6.根据权利要求1所述的家庭用电监控智能插座，其特征在于，开关单元中的开关可采用IGBT、MOSFET、晶闸管或继电器。
【文档编号】H01R13/70GK204088777SQ201420350965
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】李枝琳, 张宪平, 姚会文, 董静 申请人:九州方圆实业控股(集团)有限公司