一种远程电器开关控制系统及其控制方法
【专利摘要】一种远程电器开关控制系统及其控制方法，所述的远程电器开关控制系统通过网卡模块接入以太网接收远程控制信号，输出控制指令至相应的继电器，控制继电器所连接被控用电器的开关状态。使用本发明时，只需架好相应的服务器及路由器即可通过电脑或手机很方便的访问到远程开关控制系统后台管理界面，轻松控制接入的各种用电器设备，实现远程电器的开关控制功能。
【专利说明】一种远程电器开关控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用电器开关控制领域，尤其是远程电器开关控制系统及其方法，应用了单片机技术及以太网相关技术，只要在能上以太网的场所都能方便控制所接入到远程控制系统中各个电器的状态。
[0002]
【背景技术】
[0003]目前，用电器的开关控制通常采用如下方法:
1、用手拨动开关按钮达到开关效果。这种方法最原始，但也是最消耗体力和时间的，控制距离也很有限。
[0004]2、红外遥控控制开关。在某些场合能节省时间和体力，但缺陷是可控制距离短，隔着墙就控制不了开关，有很大的局限性。
[0005]3、现代一些较为先进的方法，利用GSM短信控制开关，电话控制模块等进行远程控制。
[0006]二十世纪九十年代以来计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，现代人们更加注重生活品质、健康、安全、舒适便捷成为人们的迫切需要，智能远程开关控制系统为智能家居的一个重要组成部分，为人们提供方便、安全、智能化、舒适的数字化生活提供解决方案，现有的远程开关控制方式主要是以下两种:英特网和固定电话网，两种远程监控控制方式虽都存在不足，前者必须在能上网的前提下才能实现对家电的远程监控，而后者通过固定电话远程控制时存在剪线的安全隐患，但相比之下前者利用以太网来实现远程开关控制的方法更加具有推广性和安全性。它为了解决现代人对远程控制的需求，为人们日常生活和工作带来便利，可广泛应用于许多场合，所以当下在学校、医院、企业、商店等应用的都已较为广泛。
[0007]
【发明内容】
[0008]本发明的目的是针对现有的很多远程开关存在距离短、成本高、可控范围小等一系列的问题，提出一种远程电器开关控制系统及其控制方法；通过以太网接收数据包，进行解析，控制对应继电器的通断，从而间接实现对电器状态的控制。
[0009]本发明的技术方案是:
一种远程电器开关控制系统，所述的远程电器开关控制系统通过网卡模块接入以太网接收远程控制信号，输出控制指令至相应的继电器，控制继电器所连接被控用电器的开关状态。
[0010]本发明的远程电器开关控制系统包括:CPU中央处理器以及与CPU中央处理器相连的电源供电模块、网卡模块、由若干个继电器构成的开关控制模块；
网卡模块，采用了 RJ-45接口通过网线接入到以太网，该网卡模块接收用户终端发出的来自以太网的数据包，转发至CPU中央处理器进行解析；同时，将CPU中央处理器的处理结果通过以太网输出至用户终端，进行显示；
开关控制模块，包括若干个继电器，所述的继电器接在被控用电器的控制线路上，即被控用电器的火线端分别接入到继电器的COM端口和NO常开触点端口，使得继电器闭合打到常闭触点时用电器工作，反之不工作；
CPU中央处理器，用于解析网卡模块转发的来自以太网的数据包，得到相应用电器的控制指令，通过继电器控制被控用电器的开关状态，同时，通过网卡模块输出处理结果至用户终端，进行显示。
[0011]本发明的远程电器开关控制系统还包括工作状态指示模块，用以指示CPU中央处理器的工作状态。
[0012]本发明的电源供电模块包括12V电源模块和线性稳压器，所述的12V电源模块通过线性稳压器稳压后给CPU中央处理器、网卡模块和开关控制模块提供工作电压。
[0013]本发明的开关控制模块还包括由二极管和光电隔离开关构成的保护电路。
[0014]本发明的网卡模块接收用户终端通过以太网发送的控制指令，并发送至CPU控制单元，CPU控制单元将接收到的信息与预设的开机、关机控制命令进行对比:如果接收到的信息为开机指令，则CPU向继电器端口发送开机控制信号，实现远程开机；如果接收到的信息为关机指令，则CPU向继电器端口发送关机控制信号，实现远程关机。
[0015]本发明的远程控制开关通过CPU中央处理器定时向与远程电器开关控制系统相连的服务器发送当前用电器的开关状态和CPU中央处理器的运行状况，用户终端通过访问服务器获取当前所接入到远程电器开关控制系统中的电器的运行状态。
[0016]一种远程电器开关控制方法，应用于远程电器开关控制系统中，包括以下步骤:
(1)网卡模块通过以太网接收用户终端采用服务器页面即请求页面发出的远程控制信
号;
(2)CPU中央处理器检测该远程开关设备是否运行正常。若是，则进至步骤(3)，若否，则进至步骤(8)；
(3)CPU中央处理器将网卡模块接收到的控制信号与预设的开机、关机控制命令进行比较，若是“关机”信号，则进至步骤(4)，若是“开机信号”，则进至步骤(6)；
(4)CPU中央处理器输出控制信号，通过控制继电器线圈端失电，使继电器的动触点打到常开处，使之与继电器相接的外围220V的交流电源电路断开；
(5)关闭外接在继电器端的电器；
(6)CPU中央处理器输出控制信号，通过控制继电器线圈端得电，使继电器的动触点打到常闭处，使之与继电器相接的外围220V的交流电源电路接通；
(7)打开外接在继电器端的电器。
[0017](8)服务器端没有接收到CPU中央处理器发过来的状态信息，则用户终端会提示设备工作异常，需检查设备接线及设备电源，如果CPU中央处理器的正常工作指示灯亮起，则进至步骤(9)，若否，则重复执行本步骤；
(9)开启远程开关控制设备。
[0018]本发明的有益效果:
使用本发明时，只需架好相应的服务器及路由器即可通过电脑或手机很方便的访问到远程开关控制系统后台管理界面，轻松控制接入的各种用电器设备，实现远程电器的开关控制功能。
[0019]
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的原理框图结构图。
[0021]图2为本发明的流程图。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0024]如图1所示，是远程电器开关控制系统的各模块结构图，本发明通过手机或电脑等电子设备6发送控制指令，网卡模块I接收到控制指令，通过CPU中央处理器5比较核对控制指令，输出开关控制信号量给继电器模块2，从而实现远程电器开关控制功能。
[0025]本发明的远程电器开关控制系统主要包括:一电源供电模块4、一网卡模块1、一开关控制模块2、一中央处理器单元5、一工作状态指示模块3，下面详细介绍各模块。
[0026]—电源供电模块4，为CPU中央处理单元5及各模块提供所需要的工作电压，为12V开关电源；
——网卡模块1，用以收发控制命令信号，工作时接入到公网，采用TCP/IP协议与中央处理器5进行通讯。收到相应的控制信号就将控制命令发送给CPU中央处理单元处理5。如果是要将开关状态读取出来则是通过CPU中央处理单元5对继电器模块端口进行检测，然后将状态信息装换成网卡模块I能识别的状态命令，通过网卡模块I将状态信号量发送到固定的IP地址上。
[0027]—开关控制模块2，主要由继电器和外围控制电路组成，继电器公共端口接了火线，常闭触点接了零线，中间接入了需要控制的各种电器设备，通过CPU中央处理单元5控制继电器的线圈端的得失电，从而控制切换到常开或常闭触点，实现外围电路的通断。
[0028]—中央处理器单元5，该单元主要负责处理信息以及检测和输出控制信号，处理网卡模块I接收到的控制信号，输出工作状态指示模块3及开关控制模块2的控制信号，起到了协调整个开关控制系统工作的功能。
[0029]——工作状态指示模块3，用指示是网卡模块1、开关控制模块2、CPU中央处理单元5等的工作状态，能及时显示出工作是否正常，当前远程电器开关是处于“开机”还是“关机”状态。
[0030]图2为本发明的远程电器开关控制系统的流程图，本发明的远程电器开关控制系统实现的方法具体包括以下的步骤:
于步骤S200，登陆到架设好的服务器网址，如果登陆不了则检查服务器是否架设有问题，或者路由器是否参数未配置好，如检测无误后，则进至步骤S201，若否则重复本步骤；于步骤S201，输入正确的登陆账号和密码，如果报错，则检查账号和密码是否有问题，如修改后可正确进入远程电器开关控制系统后台管理界面则进至步骤S202，否则重复本步骤； 于步骤202，进入到远程电器开关控制系统后台管理界面，刷新页面，看是否有接入的远程开关显示，如无，则检查安装的远程电器开关设备是否有安装错误或者开关损坏，如检查无误后再次刷新，看有无接入到公网的远程电器开关显示，如检测到有，则进至步骤S203,如无，则重复本步骤。
[0031]于步骤S203，进入到后台管理的参数设置界面，可对接入到公网的远程电器开关的名称、分组、侦听端口号、请求页面、及登录账号和密码等参数进行修改。修改完毕后可进至步骤S204，若还需继续修改，可重复本步骤；
于步骤S204，先对远程电器开关进行手动控制测试，进入手动控制模式，选择“开机”或“关机”命令，看工作状态指示模块3工作正常指示灯是否亮起，开关控制模块2常开、常闭触点是否进行了切换，外围电路是否正确响应。如果都正常响应了，则可进至步骤S205，否则需要检查远程电器开关是否损坏及其他存在的问题，如有损坏则可结束此流程；
于步骤S205，对远程电器开关进行定时器定时控制测试，先进入到定时控制模式，然后选择日期和“开机”、“关机”具体时间，看工作状态指示模块3工作正常指示灯是否亮起，开关控制模块2常开、常闭触点是否进行了切换，外围电路是否正确响应。如果没有响应操作，则需要重新检查远程电器开关是否损坏及其他存在的问题，排查完毕后可重复本步骤。如果及时响应操作了，则可以结束该流程。
[0032]本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种远程电器开关控制系统，其特征在于:所述的远程电器开关控制系统通过网卡模块接入以太网接收远程控制信号，输出控制指令至相应的继电器，控制继电器所连接被控用电器的开关状态。
2.根据权利要求1所述的远程电器开关控制系统，其特征在于:所述的远程电器开关控制系统包括:CPU中央处理器以及与CPU中央处理器相连的电源供电模块、网卡模块、由若干个继电器构成的开关控制模块； 网卡模块，采用了 RJ-45接口通过网线接入到以太网，该网卡模块接收用户终端发出的来自以太网的数据包，转发至CPU中央处理器进行解析；同时，将CPU中央处理器的处理结果通过以太网输出至用户终端，进行显示； 开关控制模块，包括若干个继电器，所述的继电器接在被控用电器的控制线路上，即被控用电器的火线端分别接入到继电器的COM端口和NO常开触点端口，使得继电器闭合打到常闭触点时用电器工 作，反之不工作； CPU中央处理器，用于解析网卡模块转发的来自以太网的数据包，得到相应用电器的控制指令，通过继电器控制被控用电器的开关状态，同时，通过网卡模块输出处理结果至用户终端，进行显示。
3.根据权利要求1或2所述的远程电器开关控制系统，其特征在于:所述的远程电器开关控制系统还包括工作状态指示模块，用以指示CPU中央处理器的工作状态。
4.根据权利要求2所述的远程电器开关控制系统，其特征在于:所述的电源供电模块包括12V电源模块和线性稳压器，所述的12V电源模块通过线性稳压器稳压后给CPU中央处理器、网卡模块和开关控制模块提供工作电压。
5.根据权利要求2所述的远程电器开关控制系统，其特征在于:所述的开关控制模块还包括由二极管和光电隔离开关构成的保护电路。
6.根据权利要求1或2所述的远程电器开关控制系统，其特征在于:该网卡模块接收用户终端通过以太网发送的控制指令，并发送至CPU控制单元，CPU控制单元将接收到的信息与预设的开机、关机控制命令进行对比:如果接收到的信息为开机指令，则CPU向继电器端口发送开机控制信号，实现远程开机；如果接收到的信息为关机指令，则CPU向继电器端口发送关机控制信号，实现远程关机。
7.根据权利要求1所述的远程电器开关控制系统，其特征在于:该远程控制开关通过CPU中央处理器定时向与远程电器开关控制系统相连的服务器发送当前用电器的开关状态和CPU中央处理器的运行状况，用户终端通过访问服务器获取当前所接入到远程电器开关控制系统中的电器的运行状态。
8.—种远程电器开关控制方法，应用于远程电器开关控制系统中，其特征是它包括以下步骤: (1)网卡模块通过以太网接收用户终端采用服务器页面即请求页面发出的远程控制信号; (2)CPU中央处理器检测该远程开关设备是否运行正常； 若是，则进至步骤(3)，若否，则进至步骤(8)； (3)CPU中央处理器将网卡模块接收到的控制信号与预设的开机、关机控制命令进行比较，若是“关机”信号，则进至步骤(4)，若是“开机信号”，则进至步骤(6)；(4)CPU中央处理器输出控制信号，通过控制继电器线圈端失电，使继电器的动触点打到常开处，使之与继电器相接的外围220V的交流电源电路断开； (5)关闭外接在继电器端的电器； (6)CPU中央处理器输出控制信号，通过控制继电器线圈端得电，使继电器的动触点打到常闭处，使之与继电器相接的外围220V的交流电源电路接通； (7)打开外接在继电器端的电器； (8)服务器端没有接收到CPU中央处理器发过来的状态信息，则用户终端会提示设备工作异常，需检查设备接线及设备电源，如果CPU中央处理器的正常工作指示灯亮起，则进至步骤(9)，若否，则重复执行本步骤； (9)开启远程开关控制设备。
【文档编号】G05B19/418GK103914028SQ201310006111
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2013年1月8日
【发明者】林晓忠, 冯锋, 戚湧, 李千目, 袁红兵, 梁祎 申请人:无锡南理工科技发展有限公司