一種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)。所述家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)包括智能插座、無線網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、用戶終端。智能插座可實時監(jiān)測家庭中用電設(shè)備的用電情況，并將用電信息上傳至位于云端的服務(wù)器，供用戶在終端查詢。當(dāng)用戶利用智能手機、計算機等終端遠程控制用電設(shè)備工作時，控制指令會存儲在位于云端的服務(wù)器中。智能插座間隔性地訪問服務(wù)器，一旦發(fā)現(xiàn)有待處理指令，立即將其轉(zhuǎn)發(fā)到處理器單元，處理器再根據(jù)指令向用電設(shè)備下發(fā)工作指令。該家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了對用電設(shè)備用電情況的監(jiān)測，還能夠?qū)τ秒娫O(shè)備進行遠程控制、用電數(shù)據(jù)查詢，以及電壓、電流保護。該家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)滿足了家庭的智能用電和安全用電的要求。
【專利說明】—種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能家居【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技和社會的進步，人們生活水平不斷提高，智能家電也逐漸進入人們的生活，實現(xiàn)遠程控制家電已成為人們生活的基本需求。為了使用電器，需要在住宅中安裝插座作為電源的接口。
[0003]目前市面上的插座產(chǎn)品控制功能單一，無法對用電設(shè)備的用電情況進行監(jiān)測，也無法實現(xiàn)對用電設(shè)備的遠程操作控制，而且不具有保護功能，在電流瞬間過大時，容易損壞用電設(shè)備，甚至對用戶的生命安全造成威脅。
[0004]隨著環(huán)境污染日益加重，政府大力倡導(dǎo)全社會節(jié)能減排和低碳生活。在日常生活中，人們越來越關(guān)心家庭的用電情況，同時也積極響應(yīng)政府的號召，希望通過節(jié)約用電為保護環(huán)境出一份力。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)人們對家用電器的用電監(jiān)測、遠程控制、過流保護，以及信息查詢等功能。
[0006]本實用新型的實施例提供一種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，包括智能插座、無線網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、用戶終端。
[0007]智能插座，包括插座殼體、通信單元、處理器單元、存儲單元、測量單元、開關(guān)單元、控制電源單元，在插座殼體內(nèi)部，通信單元、存儲單元、測量單元、開關(guān)單元、控制電源單元分別與處理器單元連接。無線網(wǎng)關(guān)，用于實現(xiàn)無線網(wǎng)與以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，并具有路由功能，所述的無線網(wǎng)關(guān)與智能插座以無線方式連接，所述的無線網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器通過以太網(wǎng)相連。用戶終端，通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接。
[0008]所述控制電源單元一端接220V電源，一端接所述通信單元、處理器單元、測量單元和存儲單元的電源，用于為上述單元的電子器件提供工作電源。
[0009]所述處理器單元具有數(shù)據(jù)運算分析及邏輯處理功能，可實現(xiàn)對用電量的計算、電壓和電流的保護設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計；所述處理器單元在檢測到電壓或電流超過用電設(shè)備的正常工作電源范圍時，可以進入保護狀態(tài)，關(guān)斷開關(guān)；所述處理器單元可以根據(jù)測量單元提供的數(shù)據(jù)進行用電設(shè)備用電耗能計算；所述處理器單元可以對電源的電壓、電流質(zhì)量進行分析；所述處理器單元可訪問位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器，讀取用戶的控制指令，進行分析處理，再通過通信單元輸出控制指令。
[0010]所述控制電源單元可將220V交流電轉(zhuǎn)換為直流電，具體可采用交流/直流降壓電路，除為所述通信單元、處理器單元、測量單元、存儲單元提供工作電源外，還可為開關(guān)單元提供控制電流或電壓信號。
[0011 ] 進一步地，考慮到家庭無線W1-Fi網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)十分普及，所述通信單元選擇W1-Fi通信模塊，具有可行性與可推廣性；所述通信單元實現(xiàn)處理器單元與云端服務(wù)器的通信，用于按照用戶指令控制智能家用電器的運行。
[0012]所述的智能插座設(shè)有唯一的編號，通過無線通信接口同無線網(wǎng)關(guān)，以及用電設(shè)備的通信接口相連。所述智能插座通過無線通信單元同所述無線網(wǎng)關(guān)相連，用于實現(xiàn)智能插座信息的匯集和管理。
[0013]所述的無線網(wǎng)關(guān)采用集成了無線局域網(wǎng)接入點功能的網(wǎng)關(guān)路由器設(shè)備，實現(xiàn)家庭W1-Fi無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。無線網(wǎng)關(guān)通過入戶網(wǎng)線與位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器相連，將智能插座獲取的用電信息上傳至服務(wù)器。
[0014]所述的服務(wù)器為位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器，接收來自智能插座采集的用電信息，并進行用戶用電分析，供用戶查詢；所述的服務(wù)器接收用戶對智能家電的控制指令，供智能插座訪問、查詢。
[0015]所述用戶終端包括具有上網(wǎng)功能的智能手機和計算機，通過廣域網(wǎng)，同位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器建立連接，實現(xiàn)對家用電器的遠程控制。
[0016]本實用新型的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對用電設(shè)備的用電信息監(jiān)測、歷史數(shù)據(jù)查詢、用電設(shè)備的過壓過流保護，還可以實現(xiàn)對用電設(shè)備的遠程操作控制，并且由于插座采用無線通信，減少了線路的復(fù)雜連接，使房屋干凈整潔。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)中智能插座的結(jié)構(gòu)不意圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖1所示，本實用新型的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)包括:多個智能插座9、無線網(wǎng)關(guān)10、服務(wù)器11、網(wǎng)絡(luò)12、用戶終端13，此外，還可能包括網(wǎng)線。
[0021]智能插座9作為家用電器的電源接口，利用其通信單元同無線網(wǎng)關(guān)10建立連接；所述智能插座分別設(shè)置編號，用于控制管理和身份識別。
[0022]網(wǎng)關(guān)10通過網(wǎng)絡(luò)同位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器11連接；所述監(jiān)控平臺為專門的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，能夠?qū)彝ビ秒娗闆r進行監(jiān)測、歷史用電數(shù)據(jù)查詢等。
[0023]用戶終端13為控制終端，用于用戶對用電設(shè)備進行遠程控制，以及登陸位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器對用電設(shè)備用電情況進行查詢；所述用戶終端13可以為手機、筆記本電腦、平板電腦等；所述用戶終端13必須支持上網(wǎng)功能，并且接入網(wǎng)絡(luò)。
[0024]如圖2所示，本實用新型的智能插座系統(tǒng)包括通信單元1、控制電源單元2、處理器單元3、測量單元4、存儲單元5、開關(guān)單元6。所述上述單元安裝在插座殼體內(nèi)。
[0025]通信單元I用于實現(xiàn)云端服務(wù)器與所述處理器單元3之間的信息傳輸；處理器3通過通信單元I訪問位于云端的服務(wù)器，讀取存儲的用戶控制指令；該通信單元I接收所述處理器3發(fā)送的信息并轉(zhuǎn)發(fā)給所述的用電設(shè)備7，同時將執(zhí)行結(jié)果反饋給服務(wù)器。
[0026]所述存儲單元5存儲處理器3獲取的用電設(shè)備電壓、電流、有功功率、電能、用電統(tǒng)計等數(shù)據(jù)；在存儲單元空間不足時，可將歷史數(shù)據(jù)通過處理器3、通信單元I傳輸?shù)轿挥谠贫说募彝ビ秒姳O(jiān)測與控制平臺服務(wù)器11中。
[0027]具體的，家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)的工作過程如下:
[0028]用戶通過用戶終端13按下用電控制鍵使電源導(dǎo)通時，控制信息通過網(wǎng)絡(luò)12傳遞到位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器11，控制指令會存儲在服務(wù)器11中，等待智能插座讀取。智能插座間隔性地訪問服務(wù)器11，一旦發(fā)現(xiàn)有待處理指令，立即將其轉(zhuǎn)發(fā)到處理器3。處理器3在對測量單元4上傳的電壓數(shù)據(jù)進行判斷后，執(zhí)行是否啟動開關(guān)單元
6。如果電壓符合用電設(shè)備7的工作范圍，處理器3則將開關(guān)閉合信號傳遞給開關(guān)單元6 ；否則，處理器3不執(zhí)行開關(guān)閉合信號，而將電壓異常的信息反饋到用戶終端。在智能插座讀取到用戶對用電設(shè)備的功能控制信號時，處理器3經(jīng)過指令分析，將形成的控制指令通過通信單元I傳遞給用電設(shè)備7執(zhí)行。
[0029]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，包括智能插座、無線網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、用戶終端，所述的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于: 智能插座，包括插座殼體、通信單元、處理器單元、存儲單元、測量單元、開關(guān)單元、控制電源單元，在插座殼體內(nèi)部，通信單元、存儲單元、測量單元、開關(guān)單元、控制電源單元分別與處理器單元連接； 無線網(wǎng)關(guān)，用于實現(xiàn)無線網(wǎng)與以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，并具有路由功能，所述的無線網(wǎng)關(guān)與智能插座以無線方式連接，所述的無線網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器通過以太網(wǎng)相連； 用戶終端，通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能插座設(shè)有唯一的編號，通過無線通信接口同無線網(wǎng)關(guān)，以及用電設(shè)備的通信接口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線網(wǎng)關(guān)采用集成了無線局域網(wǎng)接入點功能的網(wǎng)關(guān)路由器設(shè)備，實現(xiàn)家庭W1-Fi無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的服務(wù)器為位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器，接收來自智能插座采集的用電信息，并進行用戶用電分析，供用戶查詢；所述的服務(wù)器接收來自用戶終端的控制指令，供智能插座訪問。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于，無線網(wǎng)關(guān)通過入戶網(wǎng)線與位于云端的家庭用電監(jiān)測與控制平臺服務(wù)器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用電監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶終端包括具有上網(wǎng)功能的智能手機和計算機，通過網(wǎng)絡(luò)，同位于云端的服務(wù)器建立連接，以實現(xiàn)對家用電器的遠程控制。
【文檔編號】G05B19/418GK204028657SQ201420350950
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李枝琳, 董靜, 姚會文 申請人:九州方圓實業(yè)控股(集團)有限公司