一种具有影像获取功能的受控排插设备及其电源供应方法与流程

本发明属于电气控制设备领域，特别涉及一种智能化的排插设备及该排插设备的电源供应方法。

背景技术：

在供电系统领域，一般的供电排插设备只具有机械开关，通过人为开关方式来实现对输出电源的开启和关闭控制。目前排插设备都不具有智能化判断能力，无法实现自动根据使用者的影像特性来确定使用者是否具有能得到电源供应的权利。

技术实现要素：

本发明首先所要解决的问题是提供一种具有影像获取功能的受控排插设备，该设备通过使用者的影响特征来判定是否对使用者开放电源供应，实现智能化的特定供电。

为此，本发明采用以下技术方案：

所述排插设备包括电源线、外壳，所述外壳上设置有若干插座模块，其特征在于所述排插设备还包括微处理模块、通讯模块、摄像模块、能量阀门模块及供电模块；

所述摄像模块包括摄像头单元、人体接近传感器，所述人体接近传感器在感应到人体接近后将信号传输给摄像头单元用以启动摄像头单元工作进行影像捕捉；

所述插座模块中的插座都设有一机械位置开关，所述机械位置开关在当插座中插入插头后产生闭合信号给微处理模块，微处理模块控制摄像模块工作进行影像捕捉；

所述微处理单元接收摄像头单元拍摄到的影响信息并通过通讯模块发送至后端数据处理中心，处理中心分析后将控制信号发送至微处理模块，所述能量阀门模块判断出使用者使用的插座，微处理模块通过能量阀门单元控制是否给予该要使用的插座供电。

进一步的，所述摄像模块还包括夜视照明单元、感光检测单元，所述感光检测单元检测环境光照度低于一预设值时自动启动夜视照明单元给摄像头单元进行补光，所述夜视照明单元采用红外灯，所述感光检测单元使用的光敏件为光敏二极管或光敏电阻。

进一步的，所述微处理模块包括MCU处理器、程序存储器、模块接口电路和开关电源模块，所述MCU处理器根据程序存储器中预置的操作逻辑，通过模块接口电路分别和摄像模块、通讯模块、能量阀门模块以及插座模块进行控制和数据信息交互；

所述开关电源模块为这个排插设备内低压弱电部分进行供电。

进一步的，所述通讯模块主要包括数字通讯电路和模块接口电路组成。其中数字通讯电路和后端的数据中心处理单元连接传递影像信息，也可以接收上端控制系统通过数据处理中心转发的控制信息给微处理模块。模块接口电路是和微处理模块连接的用于设备内部之间通讯数据交换使用。

进一步的，所述插座模块包括插座机构部分和插头感应开关部分。其中插头感应开关部分检测是否有用电设备的插头插入，当检测到有插头插入时产生一个触发信号给微处理模块进行后续操作；插座机构部分为符合国标的二三插结构套件组成。

进一步的，所述能量阀门模块设有电源检测负载单元、主通路开关单元和数据接口部分，所述电源检测负载单元采用大阻抗负载来获取后端的供电模块基本输出功率的实时输出功率，所述主通路开关单元使用继电器类受控开关实现后端供电模块到插座模块的输出；

当所述能量阀门模块的电源检测负载单元在一定的时间内获取的后端供电模块实时输出功率大于后端供电模块基础输出功率的信息时，所述能量阀门模块将信号传输至微处理模块，所述微处理模块通过控制打开主通路开关实现后端供电到插座模块的输出。

进一步的，所述微处理模块通过人体接近传感器的信号来控制摄像模块的拍摄和关闭，摄像模块的拍摄数据发送至微处理模块，所述微处理模块将该数据通过通讯模块发送到后端数据处理中心。

本发明还要解决的技术问题是提供如上述的一种具有影像获取功能的受控排插设备实现的电源供应方法，所述方法包括如下工作步骤：

S1、所述微处理模块在接收到人体接近传感器或机械位置开关信号时，启动摄像模块进行影像捕捉，同时摄像模块根据当时检测的环境亮度确定是否启动夜照单元；

S2、所述摄像模块获取的影像信息数据通过微处理模块的控制利用通讯模块传送给数据中心进行影像对比判断；

S3、所述微处理模块设定时间段，并在此时间段内开启能量阀门模块电源检测负载单元；

S4、所述微处理模块在设定的时间段内时刻检测后端供电模块输出功率是否一直大于后端供电模块基础输出功率，如一直处于大于状态则开启能量阀门模块的主通路开关单元，如不能一直保持大于状态则不开启能量阀门模块的主通路开关单元。

由于采用了本发明的技术方案，本发明通过对获取的影像数据进行分析从而控制是否能够输出电源给用电器件，在单独使用时可以是一个带摄像功能的可受控开关电源输出的排插设备。本发明所述设备在级差供电系统中作为电源输出部件使用时，根据对使用者影像的记录并在后台数据中心的支持下进行分析判读，在用户数据匹配的情况下，使设备能够提供电源功率的输出，实现了级差供电系统根据不同用户进行差别服务的能力。

附图说明

图1是本发明所述的排插设备的原理示意图。

图2是本发明所述的排插设备正面示意图

图3是本发明提供的排插设备侧面展开示意图；

附图标记：

1-摄像模块、2-微处理模块（含电源模块）、3-能量阀门模块、4-通讯模块模块、5-插座模块。

10-摄像模块单体、11-夜视照明单元、12-摄像头单元、13-感光检测单元、14-人体接近感应器、20-微处理模块单体、30-能量阀门模块单体、40-通讯模块单体、50-插座模块单体、51-插座输出指示灯、52-插座输出插孔、60-后端电源供电模块电源输入电缆。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本说明书所附的附图中示出的处理步骤是由包括硬件（例如电路、专用逻辑单元等)、固件（诸如在通用计算装置或专用机器上运行）或这二者的组合的处理逻辑执行的。尽管以下各个实施例是依据一些顺序操作描述了处理，但应该理解的是，某些描述的步骤操作可按不同次序执行。此外，一些步骤操作可被并行地执行而非顺序地执行。

本发明设备的系统拓扑结构示意图如图1所示，本发明主要包括摄像模块1、微处理模块（含电源模块）2、能量阀门模块3、通讯模块模块4、插座模块5。本发明通过摄像模块捕捉的影响来实现微处理模块与能量阀门模块3之间的配合操作排插的供电。

图2和图3给出了本发明的一个具体实施例。

实施例一：

本发明所述的排插设备的摄像模块1主要包括了摄像头单元、夜视照明单元、感光检测单元和人体接近感应器（人体检测单元）以及数据接口部分。其中，摄像头单元，夜视照明单元、感光检测单元和人体检测单元在实施例的产品表面有外露，数据接口部分在实施例内部和微处理模块2进行连接。

人体检测单元（人体接近感应器）包括了菲涅尔透镜和热释红外器件组成。在有人体靠近设备时，人体红外辐射会导致人体检测单元的检测值产生变化生产触发信号。

摄像头单元的工作唤醒有两种形式：

1、当产品正常工作时，有使用者靠近设备时人体检测单元会获取触发信号提交给微处理模块2。微处理模块2判断无误触发后通过数据接口唤醒摄像头单元、夜视照明单元、感光检测单元，并通过感光检测单元的检测来决定是否启动夜视照明单元给摄像头提供更高的亮度。所述夜视照明单元采用红外线灯方式来辅助在光线不够的情况下进行拍摄。

2、所述插座模块5的插头感应开关采用机械位置开关形式，在用电设备插头插入时，利用插头插片推动机械开关位置杆产生位移从而触发开关信号发出。具体的，插座模块5主要包括包括插座机构部分和插头感应开关部分。其中插座机构部分的尺寸符合国标二三插的形位尺寸和其他电气结构参数要求，并在排插表面外露。插头感应开关部分包裹在每个插座模块单体内，当有插头插入时，插头簧片会推动插头感应开关产生行为动作从而产生开关信号，并将开关信号传导给微处理模块2，以便进行下一步的执行动作。

另外，摄像头单元是实际获取影像的部分，获取的影像数据通过数据接口部分转发给微处理模块并最终通过通讯模块转发给后端数据中心进行影像数据判别。

在实际工作中，摄像头单元、夜视照明单元、感光检测单元常态处于休眠状态，人体检测单元（主要包括人体接近感应器）常态处于检测状态。在有人体检测单元触发后，微处理模块唤醒摄像头单元，夜视照明单元、感光检测单元进行工作，并在工作完成后重新进入休眠，再经过一段人体触发封闭期后重新进入等待人体检测工作状态中。

具体的，微处理模块2包括了MCU处理器、程序存储器、模块接口电路和开关电源模块。程序存储器中保存了预置的工作流程和工作判断逻辑。MCU处理器根据预置的工作逻辑依据通过模块接口电路从摄像模块1、能量阀门模块3、通讯模块模块4、插座模块5获取实时的数据确定工作执行的动作。其中，从摄像模块1获取使用者的影像信息后通过通讯模块模块4上传，并等待接收判断结果确定是否开启能量阀门模块3的主通路开关单元将后端电源供应模块的电源输送到插座模块5的插座机构上。

另一种情况，如果后端数据中心没有返回判断结果并指示是否进行电源功率输出时，微处理模块2可通过开启能量阀门模块3的电源检测负载单元去检测后端电源供应模块是否提供了超过基础电源功率的输出，从而确定是否开启能量阀门模块3的主通路开关单元。

重要的，能量阀门模块3包括了电源检测负载单元、主通路开关单元和数据接口部分。其中电源检测负载单元在微处理模块2的配合下进行后端电源供应模块输出电功率等级的检测，并根据检测结果确定是否开启能量阀门模块3的主通路开关单元。主通路开关单元作为后端电源供应模块输出电功率传送给插座模块5的开关阀门是整个排插设备电源输出的主开关。数据接口部分负责和微处理模块进行控制和数据的交换，实现控制动作的执行和检测数据反馈。所述能量阀门模块的电源检测负载单元内含检测用负载，检测工作是在输入电源回路加载检测电阻形成检测回路。所述的电源检测负载单元内检测负载为大负载阻性器件，确保在检测器件进入电源回路时总体功率大于后端电源模块的基础输出功率值。

具体的，电源检测负载单元主要包括大负载值的检测阻抗器件，在电源检测负载单元被接通后会使后端电源供应模块输出远超基本电源功率的输出电源功率，便于后端电源供应模块能够正确的检测出前后输出功率值的不同，并且电源检测负载单元会保持一定的检测时间，时间长度足以保证后端电源供应模块在检测出输出功率超出设定阀值后降低输出电源电压的动作时间。

与此同时，微处理模块2则在电源检测负载单元整个检测时间周期中一直检测后端电源供应模块提供电源的电压，如果在整个检测周期中电压值保持不变则接通主通路开关单元，如发生电压值的变化则不接通主通路开关单元。

在插座设备接通主通路开关单元对用电设备进行供电时，微处理模块2就会按照一定的时间周期开启电源检测负载单元来检测后端用电设备是否撤出，如果检测到用电设备撤除则关闭主通路开关单元。

此外，通讯模块模块4主要在微处理模块2和后端数据中心之间进行影像数据的交互以及检测结果和控制命令的传输。

根据数据传输的特性，通讯模块模块4采用高带宽的以太网络数据传输方式，优先选择使用无线以太网（WIFI）后以太网电力线载波方式实现通信。

作为补充，在实施例中插座模块5的插头感应开关和摄像模块1的人体检测单元都可以作为插座设备启动工作流程的触发源，具体采用哪个触发或二者均可触发可以由产品应用环境来确定。

实施例二：

本发明利用上述的一种具有影像获取功能的受控排插设备实现的电源供应方法，所述方法包括如下工作步骤：

S1、所述微处理模块在接收到人体接近传感器或机械位置开关信号时，启动摄像模块进行影像捕捉，同时摄像模块根据当时检测的环境亮度确定是否启动夜照单元；

S2、所述摄像模块获取的影像信息数据通过微处理模块的控制利用通讯模块传送给数据中心进行影像对比判断；

S3、所述微处理模块设定时间段，并在此时间段内开启能量阀门模块电源检测负载单元；

S4、所述微处理模块在设定的时间段内时刻检测后端供电模块输出功率是否一直大于后端供电模块基础输出功率，如一直处于大于状态则开启能量阀门模块的主通路开关单元，如不能一直保持大于状态则不开启能量阀门模块的主通路开关单元。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。