设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电力【技术领域】。设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，包括插座主体，插座主体包括电能输入端、电能输出端，电能输出端连接用电设备，插座主体内还设有感知插座主体工作状态的传感器，传感器包括一检测插座主体输出电流的电流互感器，传感器还包括一检测插座主体输出电压的电压互感器；传感器的信号输入端位于电能输出端与用电设备的连接处；插座主体内还设有一无线发射机构，传感器连接一微型处理器系统，微型处理器系统连接无线发射机构。本发明通过在电能输出端与用电设备的连接处设有传感器的信号输入端，从而将插座主体给予用电设备进行供电的同时，对插座主体的工作状态进行检测，便于用户得知插座的具体工作状态。
【专利说明】设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力【技术领域】，具体涉及一种设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座。
【背景技术】
[0002]目前的市面上的插座产品的控制功能单一，用户对用电设备的操作仅仅局限于开关量控制，无法实现数据的传输，无法对用电设备的用电及功耗进行监测，也无法将用户的用电信息反馈到电网公司，只能通过用户手动操作才实现对用电设备的通断控制。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，以解决上述技术问题中的至少一个。
[0004]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0005]设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，包括一插座主体，所述插座主体包括一电能输入端、一电能输出端，所述电能输出端连接一用电设备，其特征在于，所述插座主体内还设有一感知所述插座主体工作状态的传感器,所述传感器包括一检测所述插座主体输出电流的电流互感器，所述传感器还包括一检测所述插座主体输出电压的电压互感器；
[0006]所述传感器的信号输入端位于所述电能输出端与用电设备的连接处；
[0007]所述插座主体内还设有一无线发射机构，所述传感器连接一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接所述无线发射机构。
[0008]本发明通过在电能输出端与用电设备的连接处设有传感器的信号输入端，从而将插座主体给予用电设备进行供电的同时，对插座主体的工作状态进行检测，便于用户得知插座的具体工作状态，为插座主体的故障检测提供依据。本发明还设有一无线发射机构，从而向外发射传感器检测到的信号。
[0009]所述无线发射机构设有身份识别芯片，所述身份识别芯片内存储有身份识别编码，所述身份识别芯片内还存储有传感器检测到的信号信息。从而使得用户可以识别各个插座主体的身份，并且获知各个插座主体的能耗、工作状态等信息。
[0010]所述插座主体还设有一与所述无线发射机构相匹配的无线接收机构，所述无线接收机构连接所述微型处理器系统；
[0011]所述无线发射机构的传送信号为超声波信号或者无线电信号。
[0012]本发明通过超声波信号与无线电信号，从而适宜不同插座主体安装环境内的信号向外传送。
[0013]所述插座主体还设有一与所述无线发射机构相匹配的无线接收机构，所述无线接收机构连接所述微型处理器系统；
[0014]所述无线发射机构的传送信号包括超声波信号、无线电信号，所述无线发射机构向外同时发送超声波信号、无线电信号。
[0015]本发明通过超声波信号、无线电信号这两种信号共设，从而适宜插座主体的不同安装环境，便于信号的实时传递。
[0016]所述无线发射机构是一以无线电磁波方式通信的无线发射机构，所述无线发射机构包括一无线发射控制模块，所述无线发射机构通过无线发射控制模块连接至少一个发射天线，所述发射天线采用定向发射天线；
[0017]所述微型处理器系统连接所述发射控制模块。
[0018]通过无线发射控制模块选择用于发射无线电信号的所述定向发射天线，进而实现选择无线电信号的发射方向。实现无线电信号发射方向的可控性。通过无线电发射控制模块选择无线电信号的发射方向朝向最近的主机服务器。
[0019]所述微型处理器系统通过所述无线发射机构连接一上位机；
[0020]所述上位机与终端设备无线通讯连接，所述终端设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑中的至少一种。
[0021]本发明通过无线发射机构便于将传感器检测到的插座主体的能耗、工作状态等信息，上传上位机，通过上位机主体传送给特定所需的终端设备。
[0022]所述微型处理器系统通过所述无线发射机构连接一上位机；
[0023]一个所述插座主体设有的传感器检测到参数信号后，微型处理器系统通过所述无线发射机构向外发送信号，与受触发的插座主体邻近的另一插座主体收到身份识别编码，对身份识别编码进行加一形成新的数据，然后再次发出，下一个接收到数据的特征主体加一后再次发出，直至被上位机接收。
[0024]本发明通过这种接力式传递的方式，从而进一步提高了参数信号的传输距离。因为插座主体向外发送身份识别编码时,可能被相邻的多个插座主体接收，因此一次触发可能造成上位机收到几个不同的数据。上位机将最小的数据视为有效，其他视为无效。
[0025]所述身份识别编码包括一静态数据部、一动态数据部，静态数据部用于标识插座主体，动态数据部用于身份识别编码在传送过程中的数据叠加。
[0026]所述上位机内设有一静态数据库，所述静态数据库内存储有所述插座主体的标准工作条件下的电流信息、电压信息；
[0027]所述上位机内还设有一动态数据库，所述动态数据库实时更新接收到的所述插座主体发送的电流信息、电压信息。
[0028]本发明通过将上位机内设有一动、静态数据库，从而便于工作人员了解所述插座主体的工作状态，工作人员进行汇总，根据数据库中存有的信息，判断所述插座主体的工作状态是否正常，如若不正常，进行设置的更改。
[0029]所述微型处理器系统连接一时钟模块，所述无线发射机构定时向外发射信号。便于上位机进行实时监控，以及动态数据库的实时更新，便于人员了解不同工作时间段，不同工作情况下，插座主体的具体工作状态。不单单是在传感器超过规定范围，而触发无线发射机构发送报警信号给上位机。
[0030]所述电压互感器与所述电流互感器均设有一磁铁，所述磁铁上绕有感应线圈，所述感应线圈的信号输出端连接一蓄电模块，并通过所述蓄电模块连接所述微型处理器系统的供电端；[0031 ] 所述感应线圈的信号输出端还连接一传感器件，所述传感器通过所述传感器件连接所述微型处理器系统。
[0032]本发明通过电压互感器与电流互感器将检测获得的信号给予微型处理器系统进行分别判断外，还将检测获得的能量给予微型处理器系统工作所需的电能。便于节能。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明的一种电路框图；
[0034]图2为本发明的插座主体对外通讯的示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面，根据说明书附图和【具体实施方式】对本发明的一种设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座作进一步具体说明。
[0036]参照图1、图2，设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，包括一插座主体,插座主体包括一电能输入端、一电能输出端，电能输出端连接一用电设备,插座主体内还设有一感知插座主体工作状态的传感器(1)，传感器(I)包括一检测插座主体输出电流的电流互感器，传感器(I)还包括一检测插座主体输出电压的电压互感器；传感器(I)的信号输入端位于电能输出端与用电设备的连接处；插座主体内还设有一无线发射机构
(3)，传感器(I)连接一微型处理器系统(2)，微型处理器系统(2)连接无线发射机构(3)。本发明通过在电能输出端与用电设备的连接处设有传感器(I)的信号输入端，从而将插座主体给予用电设备进行供电的同时，对插座主体的工作状态进行检测，便于用户得知插座的具体工作状态，为插座主体的故障检测提供依据。本发明还设有一无线发射机构(3)，从而向外发射传感器I检测到的信号。无线发射机构(3)设有身份识别芯片，身份识别芯片内存储有身份识别编码，身份识别芯片内还存储有传感器(I)检测到的信号信息。从而使得用户可以识别各个插座主体的身份，并且获知各个插座主体的能耗、工作状态等信息。
[0037]插座主体还设有一与无线发射机构(3)相匹配的无线接收机构(4)，无线接收机构(4)连接微型处理器系统(2);无线发射机构(3)的传送信号为超声波信号或者无线电信号。本发明通过超声波信号与无线电信号，从而适宜不同插座主体安装环境内的信号向外传送。插座主体还设有一与无线发射机构3相匹配的无线接收机构(4)，无线接收机构
(4)连接微型处理器系统(2);无线发射机构(3)的传送信号包括超声波信号、无线电信号，无线发射机构(3)向外同时发送超声波信号、无线电信号。本发明通过超声波信号、无线电信号这两种信号共设，从而适宜插座主体的不同安装环境，便于信号的实时传递。无线发射机构(3)是一以无线电磁波方式通信的无线发射机构(3)，无线发射机构(3)包括一无线发射控制模块，无线发射机构(3)通过无线发射控制模块连接至少一个发射天线，发射天线采用定向发射天线；微型处理器系统(2)连接发射控制模块。通过无线发射控制模块选择用于发射无线电信号的定向发射天线，进而实现选择无线电信号的发射方向。实现无线电信号发射方向的可控性。通过无线电发射控制模块选择无线电信号的发射方向朝向最近的主机服务器。
[0038]微型处理器系统(2)通过无线发射机构(3)连接一上位机(5);上位机(5)与终端设备无线通讯连接，终端设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑中的至少一种。本发明通过无线发射机构(3)便于将传感器(I)检测到的插座主体的能耗、工作状态等信息，上传上位机(5)，通过上位机(5)主体传送给特定所需的终端设备。
[0039]参见图2，微型处理器系统(2)通过无线发射机构(3)连接一上位机(5);—个插座主体设有的传感器(I)检测到参数信号后，微型处理器系统(2)通过无线发射机构(3)向外发送信号，与受触发的插座主体邻近的另一插座主体收到身份识别编码，对身份识别编码进行加一形成新的数据，然后再次发出，下一个接收到数据的特征主体加一后再次发出，直至被上位机5接收。本发明通过这种接力式传递的方式，从而进一步提高了参数信号的传输距离。因为插座主体向外发送身份识别编码时，可能被相邻的多个插座主体接收，因此一次触发可能造成上位机(5)收到几个不同的数据。上位机(5)将最小的数据视为有效，其他视为无效。
[0040]身份识别编码包括一静态数据部、一动态数据部，静态数据部用于标识插座主体，动态数据部用于身份识别编码在传送过程中的数据叠加。
[0041]上位机(5)内设有一静态数据库，静态数据库内存储有插座主体的标准工作条件下的电流信息、电压信息；上位机(5)内还设有一动态数据库，动态数据库实时更新接收到的插座主体发送的电流信息、电压信息。本发明通过将上位机(5)内设有一动、静态数据库，从而便于工作人员了解插座主体的工作状态，工作人员进行汇总，根据数据库中存有的信息，判断插座主体的工作状态是否正常，如若不正常，进行设置的更改。
[0042]微型处理器系统(2)连接一时钟模块,无线发射机构3定时向外发射信号。便于上位机(5)进行实时监控，以及动态数据库的实时更新，便于人员了解不同工作时间段，不同工作情况下，插座主体的具体工作状态。不单单是在传感器(I)超过规定范围，而触发无线发射机构3发送报警信号给上位机(5)。
[0043]电压互感器与电流互感器均设有一磁铁，磁铁上绕有感应线圈，感应线圈的信号输出端连接一蓄电模块，并通过蓄电模块连接微型处理器系统的供电端；感应线圈的信号输出端还连接一传感器件，传感器通过传感器件连接微型处理器系统。本发明通过电压互感器与电流互感器将检测获得的信号给予微型处理器系统进行分别判断外，还将检测获得的能量给予微型处理器系统工作所需的电能。便于节能。
[0044]插座主体还包括一可控开关器件，可控开关器件位于电能输入端和电能输出端之间，可控开关器件是场效应管、三极管、继电器中的任意一种，可控开关器件包括一用于输入导通信号的导通信号引入端；还包括一辅助电源，辅助电源设有一电信号输出端，电信号输出端连接导通信号引入端；辅助电源还设有一对电信号输出端的电信号输出进行控制的电信号输出开关。上述设计中，在电能输入端的电能通过可控开关器件，传输给电能输出端，进而供给电能输出端所连接的电器设备电路或者变压器。在没有电流的情况下，可控开关器件不允许电流通过，进而避免了电能浪费。在需要为电器设备供电时，通过开启辅助电源的电信号输出开关，为可控开关器件的导通信号引入端供电，提供导通信号，进而启动可控开关器件，使其导通，有电流经过可控开关器件为电器设备供电。进而在可控开关器件自身流经的电流的作用下，使可控开关器件维持导通。或者在流出的电流形成的电流回馈的作用下维持导通。在关闭电器设备后，电流减小至阈值以下或者消失，难以维持可控开关器件导通，进而使可控开关器件关闭，进而彻底切断传输到电器设备电路或者变压器的电流，实现类似于拔掉插头效果的电源切断。电信号输出开关设置为与电器设备的开关按键联动。在按动电器设备的开关按键时同时触发电信号输出开关，进而使可控开关器件导通。使电器设备的开启操作与之前相同，进而使用户不必改变原有的操作习惯。
[0045]辅助电源可以是一蓄电池系统,蓄电池系统包括充电机构、放电机构以及蓄电池。通过蓄电池自身存储的电能，通过放电机构为电信号输出端提供电能，输出导通信号。辅助电源可以是一通过触动发电的自发电电源，自发电电源包括一机械能输入机构、一电能转化机构，电能转化机构连接有一放电端。放电端连接导通信号引入端。自发电电源通过放电端为可控开关器件提供导通信号。电能转化机构可以为压电陶瓷发电机构。压电陶瓷发电机构设有一压电陶瓷，以及与压电陶瓷连接的放电端。放电端连接导通信号引入端。压电陶瓷通过放电端为可控开关器件提供电能。压电陶瓷可以通过一稳压结构连接放电端。以便于使导通信号符合要求。压电陶瓷设有一按压面，按压面设置在电器设备的开关按键上。在按动电器设备的开关按键时，按压面受力发电，为导通信号引入端供电，驱动可控开关器件导通。使电器设备的开启操作与之前相同，进而使用户不必改变原有的操作习惯。
[0046]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，包括一插座主体，所述插座主体包括一电能输入端、一电能输出端，所述电能输出端连接一用电设备，其特征在于:所述插座主体内还设有一感知所述插座主体工作状态的传感器，所述传感器包括一检测所述插座主体输出电流的电流互感器，所述传感器还包括一检测所述插座主体输出电压的电压互感器； 所述传感器的信号输入端位于所述电能输出端与用电设备的连接处； 所述插座主体内还设有一无线发射机构，所述传感器连接一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接所述无线发射机构。
2.根据权利要求1所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述无线发射机构设有身份识别芯片，所述身份识别芯片内存储有身份识别编码，所述身份识别芯片内还存储有传感器检测到的信号信息。
3.根据权利要求1所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述插座主体还设有一与所述无线发射机构相匹配的无线接收机构，所述无线接收机构连接所述微型处理器系统； 所述无线发射机构的传送信号为超声波信号或者无线电信号。
4.根据权利要求1所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述插座主体还设有一与所述无线发射机构相匹配的无线接收机构，所述无线接收机构连接所述微型处理器系统； 所述无线发射机构的传送信号包括超声波信号、无线电信号，所述无线发射机构向外同时发送超声波信号、无线电信号。
5.根据权利要求1所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述无线发射机构是一以无线电磁波方式通信的无线发射机构，所述无线发射机构包括一无线发射控制模块，所述无线发射机构通过无线发射控制模块连接至少一个发射天线，所述发射天线采用定向发射天线； 所述微型处理器系统连接所述发射控制模块。
6.根据权利要求3、4或5所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述微型处理器系统通过所述无线发射机构连接一上位机； 所述上位机与终端设备无线通讯连接，所述终端设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述微型处理器系统通过所述无线发射机构连接一上位机； 一个所述插座主体设有的传感器检测到参数信号后，微型处理器系统通过所述无线发射机构向外发送信号，与受触发的插座主体邻近的另一插座主体收到身份识别编码，对身份识别编码进行加一形成新的数据，然后再次发出，下一个接收到数据的特征主体加一后再次发出，直至被上位机接收。
8.根据权利要求7所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述身份识别编码包括一静态数据部、一动态数据部，静态数据部用于标识插座主体，动态数据部用于身份识别编码在传送过程中的数据叠加。
9.根据权利要求6所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述上位机内设有一静态数据库，所述静态数据库内存储有所述插座主体的标准工作条件下的电流信息、电压信息； 所述上位机内还设有一动态数据库，所述动态数据库实时更新接收到的所述插座主体发送的电流信息、电压信息。
10.根据权利要求1所述的设有工作状态传感器和无线身份标示机构的智能插座，其特征在于:所述微型处理器系统连接一时钟模块，所述无线发射机构定时向外发射信号。
【文档编号】H01R13/70GK104377515SQ201410623970
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】田英杰, 包海龙, 潘国美, 黄华炜, 郭锐敏, 陈亿, 唐敏 申请人:国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司