一种具有监测控制负载电器的智能插座系统及其控制方法_2

文档序号:8545127阅读:来源:国知局
发明多个电气插座的控制模块优选为可控硅控制模块和继电器控制模块。
[0022]插座标识码,作为各个电气插座的唯一标识码,以确保可准确表征智能插座内的各个电器插座。
[0023]状态提示模块,其与微处理器连接,作为每个电气插座的提示信息输出接口,用于接收并完成微处理器下发的指令,进而输出相应的提示信号;所述状态提示模块优选但不局限于发光元件,该发光元件优选为可呈现不同颜色的发光二极管。每个电气插座的提示信息是通过对发光元件的发光状态的控制,呈现出对应电气插座的状态信息,如状态指示模块显示绿色时,表明该电力插座的供电处于开通状态;显示黄色闪烁或黄色闪烁特定次数时,表明该电力插座的供电时间超出预设时间;显示红色闪烁或红色闪烁特定次数时,表明该电力插座的供电状态出现问题,如负载电器短路或异常等等;无显示时,表明该电力插座的供电状态处于断开状态。
[0024]按键开关模块,与微处理器连接,用以接收或发送实时控制指令,实现开或关对应插座的电力供应及实现智能终端与按键开关模块实时显示电器插座的开关状态;所述按键开关模块可以是机械按键或触摸按键。
[0025]优选地,还包括市电输入端与智能插座之间连接的一电源保护电路,电源保护电路包括过载保护电路和/或浪涌吸收电路和/或安规电路;过载保护电路优选为250V 1A的保险管当该电力插座负载超过额定值时熔断保险管以避免过载引起安全事故,浪涌吸收电路用于吸收电流避免受市电浪涌电流的冲击以延长负载电器的使用寿命。
[0026]所述微处理器包括:处理模块、检测模块、存储模块、通信模块、蜂鸣器、AC-DC模块及总开关模块。其中,
处理模块,用于读取每一插座标识码对应的采集模块采集的用电信息并进行信号处理,分析计算获得相应的用电特征值且发送至云端服务器,并对电量进行累加再与插座标识码和该时间段的时间参数信息进行绑定发送至云端服务器,以提供该时间段内的电量信息,以备监测与查询;所述处理模块还分别与控制模块、状态指示模块及按键开关模块连接,用于将控制信号下发至控制模块以实现对电气插座的控制,该控制信号可以是微处理器所储存的控制信号,还可以是云端服务器或智能终端下发控制指令至微处理器,微处理器分析处理并从获取对应的控制信号;所述处理模块接收到具有时间信息的控制指令,自动读取时间信息并计算时间常数,若是多个具有时间信息的控制指令,所述处理模块读取所有时间信息及从云端服务器获得的当前时间相互比较,并按照时间顺序排序执行所对应的控制指令。
[0027]存储模块,与处理模块连接并储存控制信号和预设的用电信息的预设限值及待机时长;所述控制信号与智能终端下发的控制指令预先建立对应关系。
[0028]通信模块,所述处理模块通过通信模块与云端服务器或智能终端连接,用于发送与接收数据和/或指令;该通信模块可以是WIFI模块,但不局限于此;优选地,所述WIFI模块与处理模块是通过UART进行数据和/或指令传输,与云端服务器是通过TCP连接进行数据和/或指令传输。
[0029]检测模块,分别与所述处理模块和存储模块连接,用于将用电特征值与预设的用电信息的预设限值对比,若检测超出预设限值,即过流、过载等异常,则处理模块智能切断电气插座的供电和/或通过通信模块将异常情况体现在智能终端上;用于将待机时长与预设的待机时长对比,若检测超出预设待机时长,则处理模块智能延时切断电气插座的供电和/或通过通信模块向云端服务器发送警报信息并体现在智能终端上,用户可根据实际情况决定是否关闭对应的电气插座。
[0030]蜂鸣器,与所述处理模块连接,当检测模块发现负载电器短路或异常时,所述处理模块发送指令至蜂鸣器,蜂鸣器发出连续4声的报警信号,同时对应的电气插座内的状态指示模块以黄色闪烁作为提示;当检测到负载电器待机超过设定时间,则处理模块控制蜂鸣器发出连续2声的报警信号,同时对应的电气插座内的状态指示模块以红色闪烁作为提不O
[0031 ] AC-DC模块,所述微处理器通过AC-DC模块与市电输入模块连接,为微处理器工作提供电力。
[0032]总开关模块,与所述处理模块连接,用于一键控制所有电气插座的开关状态,也可通过智能终端下发指令通过所述处理模块控制总开关模块,实现童锁功能;当需要解开童锁时,可通过智能终端下发解锁指令以解开童锁,也可长摁该总开关模块6~8s解开童锁。
[0033]所述云端服务器包括:数据库及数据处理模块,其中,
数据库,用于预存多种不同类型负载电器的用电特征参数表,不同类型负载电器表,和将储存从所述处理模块发送的插座标识码及对应的用电特征值、电量信息;所述用电特征参数至少包括启动电力、稳态电力,启动电力为负载电器启动时的瞬间电流值,稳态电力为负载电器正常工作时的电流值;多种不同类型负载电器的用电特征参数表储存有用电特征参数与负载电器类型的绑定信息,以识别接通每一电气插座上的负载电器类型,其可以依负载电器的基准用电曲线(如启动电力和稳态电力等用电信息),建成多种不同类型负载电器的用电特征参数表,也可以通过智能插座原有的采集功能且通过云端服务器和智能终端收集用电信息定义负载电器类型作为新的绑定信息储存入该用电特征参数表,该表存储在云端服务器上,可将所有关联的智能插座自定义的绑定信息上传储存入该用电特征参数表,以实现针对同一类型负载电器的多种不同型号电器快速智能识别,即当用户家庭有新的负载电器,无需再自定义负载电器类型,通过云端服务器快速智能识别该负载电器类型。
[0034]数据处理模块,用于读取每一插座标识码对应的用电特征值并与预设的用电特征参数表中的每一用电特征参数进行运算比对,以识别获得该插座标识码所对应的负载电器类型,并将负载电器类型与插座标识码的对应关系绑定成识别信息发送至智能终端以显示电气插座上所接通的负载电器类型。
[0035]现有技术将该用电特征参数表建立储存在微处理器上,虽然可以增加新的绑定信息,但本身其储存量有限制,较难实现大数据的共享且实现的成本较高,同时微处理器也作为识别处理模块,进一步缩短微处理器的使用寿命、降低微处理器的工作效率及提高开发成本;而将其建立储存在云端服务器,不仅实现了大数据的共享且不受限于存储容量的问题,同时对用电信息进行数据处理识别负载电器类型,减少微处理器的工作量,进一步提高微处理器的工作效率及延长其使用寿命。
[0036]智能终端,用于显示每个电气插座所连接的负载电器类型及发送控制指令至云端服务器,云端服务器再发送至处理模块,处理模块接收到控制指令并下发以驱动控制模块进行相应的动作,并返回控制状态至智能终端。
[0037]结合图2对基于云端服务器和智能终端对多个负载电器进行识别、监测与控制的智能插座的控制方法做如下的描述,优选采用WIFI网络,具体控制方法如下:
a、智能插座的初始化,判断插座是否已接入WIFI网络,若未接入,则继续初始化至接AWIFI网络;若已接入,则到达步骤b ; b、智能终端绑定智能插座,并与之通信连接;
C、多个负载电器插入智能插座,获得对应的用电特征值; c-1、采集流经每一电气插座接通的负载电器上的用电信息;
c-2、微处理器读取用电信息进行信号处理并计算,获得该周期内的每一电器插座(插座标识码)对应的用电特征值及电量信息;
c-3、判断每一负载电器是否过流或过载,若否,则进入步骤d ;若是,则在其对应的电气插座上的状态指示呈现黄色闪烁,同时蜂鸣器连续发出4声报警信号,且将过流或过载信息发送至智能终端显示以告知用户;
d、云端服务器通过WIFI网络接收并处理用电特征值以识别负载电器类型;
云端服务器将接收的用电特征值逐一与预设用电特征参数表中的每一用电特征参数进行运算比对,识别出对应的负载电器类型,且与相应的插座标识码绑定成识别信息,并发送至智能终端;
e、智能终端接收负载电器类型;下发控制指令实现控制负载电器的开关状态和/或分档定时动作;
智能终端接收识别信息并显示每一电器插座所接通的负载电器类型;智能终端根据不同负载电器类型的运行状态选择性发送控制指令至智能插座,具体为智能终端发送控制指令至云端服务器,云端服务器再通过WIFI模块下发至智能插座上的微处理器;
f、微处理器对接收的控制指令进行解析校验,若控制指令正确,则从存储模块中读取对应的控制信号并下发至控制模块及相应的状态指示显示;若控制指令错误,则处理模块发送“错误指令”至智能终端,返回步骤a ;
g、完成控制指令
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