所述智能安全插线板及控制方法中，所述用电电器状态的监测结果可通过所述通讯模块150报告给上位机，以便记录运行过程和由所述上位机220进行统计以及策略和功能处理等。
[0036]本发明所述智能安全插线板的控制方法中，用户可以通过上位机220预先设置允许用电设备的电器列表和/或禁止的电器列表。当所述上位机220判断电器身份识别结果，发现所连接的电器在允许电器列表中时，供电执行模块140给用电设备的电器供电。当电器身份识别结果被发现所连接的电器不在允许电器列表或在禁止电器列表中时，所述供电执行模块140不给电器供电。用户可以通过上位机预先设置把当前连接的电器加入允许电器列表或禁止电器列表。
[0037]在本发明较佳实施例中，所述允许电器列表和所述禁止电器列表可以保存在所述内核芯片110中，所述上位机220通过所述通讯模块150能读写相应列表，从而实现对相应列表的修改和读取。在本发明较佳实施例中，允许用电设备的电器列表和禁止的电器列表包括电器的名称和所述电器身份识别模块120检测到的电压波形激励下的响应电流的特征。
[0038]本发明所述智能安全插线板的控制方法中，所述用户可以利用上位机220预先设置控制模式和控制策略，通过所述通讯模块150远程控制供电执行模块140的供电或断电。此为，用户还可以通过上位机220的预先设定，设定电流特征异常的阈值，由此在所述电器监测模块130监测到电流特征异常超过相应阈值时采用相应的处理策略，例如对用电设备的断电操作。同时，用户还可通过对所述上位机220的预先设置，设定用电设备的各电器之间先后供电顺序和/或断电顺序等，从而实现对各用电设备的智能控制，这在智能家居的控制中尤为重要。
[0039]本发明所述智能安全插线板的控制方法，用户可通过所述上位机220设定各用电设备的电器之间主从关系，从而通过上位机220设定从电器的供断电状态自动跟随主电器的工作待机状态或相应供电、断电状态。
[0040]如图1所示的本发明所述智能安全插线板的控制方法，其中的虚线方框为带有一个插座的智能安全插线板实施例示意。图2所示中的虚线方框为带有两个插座的智能安全插线板实施例示意图。本发明智能安全插线板可以设置更多个插座及相应的智能控制电路，其基本电路包括内核芯片，电器身份识别模块，电器工作状态监测模块，供电执行模块，通讯模块和至少一个插座，其相互的连接关系如图1和图2所示。
[0041]所述电器身份识别模块的特点在于，在给电器正式供电之前能对电器身份进行识另O。所述电器身份识别模块能产生至少一个电压波形(例如正弦波，方波，三角波或锯齿波等)并输出到插座。电器身份识别模块检测所述电压波形激励下的响应电流的特征，并可以与已知电器的特征列表进行匹配对比从而进行电器身份识别。电器身份的识别结果通过通讯模块报告给上位机。所述电流特征是在至少一个电压波形(例如正弦波，方波，三角波或锯齿波等)下的响应电流的时域特征和/或频域特征。所述时域特征为电流时域波形的形状，幅值和/或相位。所述频域特征为电流基波和/或谐波的幅值和/或相位。
[0042]如图3所示，其中虚线方框为电器身份识别模块实施例的示意图。所述电器身份识别模块实施例包括信号发生器310，低通滤波器320，功率放大器330，切换开关340，电压传感器和电流传感器350。优选地，该实施例中所述的信号发生器为DDS信号发生模块AD9850。在供电执行模块给用电设备正常供电之前，该实施例中的切换开关闭合。所述电压传感器检测功率放大器的输出电压，电流传感器检测用电设备在该输出电压下的响应电流。电压传感器和电流传感器的检测结果经过A/D模数转换输入给内核芯片进行特征提取，匹配，从而实现电器身份识别。在内核芯片输出指令给供电执行模块实行正常供电之前，内核芯片先输出指令给切换开关令其断开。
[0043 ]如图4所示，其虚线方框为电器身份识别模块和供电执行模块合二为一实施例的示意图。在该实施例中，市电电压经变压变频后用作电器身份识别的电压激励源。所述电器工作状态监测模块监测电器用电量，所述内核芯片通过通讯模块把电器身份和当前用电量传输给上位机，上位机对先后连接到插线板的任何一个插座的各个电器用电量进行统计。
[0044]如图5所示，其虚线方框为电器工作状态监测模块实施例的示意图。在该实施例中，电压传感器检测插座的电压，电流传感器检测插座的的电流。电压传感器和电流传感器的检测结果经过A/D模数转换输入给内核芯片进行电压特征和电流特征的提取，以及功率和用电量的计算。用户通过上位机可设定电器处于待机状态或异常状态的电流特征阈值。所述电器工作状态监测模块根据电流特征判断电器是否处于正常工作状态或待机状态或异常状态。电器状态的检测结果通过通讯模块报告给上位机。。在本发明较佳实施例中，所述电压特征为电压的有效值，所述电流特征为电流的有效值；当所述电器工作状态监测模块所检测到的电流有效值小于用户设定的待机状态电流有效值阈值，内核芯片判断电器处于待机状态；当所述电器工作状态监测模块所检测到的电流有效值大于用户设定的异常状态电流有效值阈值，内核芯片判断电器处于异常状态;对于其他情况，内核芯片判断电器处于正常工作状态。
[0045]本发明一种智能安全插线板及其控制方法在给用电设备正常供电之前能对电器身份进行识别而无需对现有电器进行任何改造，可以实现对不同电器设置不同的保护、监测和控制方案。根据用户设置的允许电器列表和禁止电器列表，所述智能安全插线板能智能判断是否应该给所接电器正常供电。所述智能安全插线板能对各个电器的用电量进行统计，方便用户了解各电器的用电量，允许用户设定电器的主从身份以及主从电器之间的先后供断电逻辑，允许用户对不同电器设定不同的待机电流特征阈值和异常电流特征阈值，并能通过上位机远程操控。
[0046]以上所述本发明的【具体实施方式】，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种智能安全插线板，设置有至少一个插座，其特征在于:所述插线板上还设置有内核芯片、电器身份识别模块、电器工作状态监测模块、供电执行模块和通讯模块;所述电器身份识别模块用于在给用电设备正常供电之前对电器身份进行识别;所述电器身份识别模块用于产生至少一个低于供电电压的电压波形，并依据电器在所述电压波形下的响应电流特征进行电器身份识别，所述电流特征为响应电流的时域特征和/或频域特征;所述通讯模块用于与上位机进行通讯，所述上位机用于计算处理;所述供电执行模块与外部电源电连接，所述通讯模块与上位机通讯连接，所述插座用于与用电设备电连接;所述内核芯片用于控制所述供电执行模块、电器身份识别模块、电器工作状态监测模块以及通讯模块。2.根据权利要求1所述的智能安全插线板，其特征在于:所述电器工作状态监测模块用于监测用电设备用电量，所述上位机和/或所述内核芯片用于对连接到所述插线板的任何一个插座之用电设备用电量进行统计。3.—种根据权利要求1所述智能安全插线板的控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 所述电器身份识别模块在用电设备正常供电之前对电器身份进行识别:所述电器身份识别模块产生至少一个低于供电电压的电压波形，并依据电器在所述电压波形下的响应电流特征进行电器身份识别，所述电流特征为响应电流的时域特征和/或频域特征。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述电器工作状态监测模块还对用电设备的用电量进行统计。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述电器工作状态监测模块还监测用电设备工作时的电流特征，并根据电流特征判断电器是否处于正常工作状态或待机状态或异常状态。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于:用户通过上位机可设定电器处于待机状态或异常状态的电流特征阈值。7.根据权利要求3至6任一所述的控制方法，其特征在于:在所述内核芯片或上位机中设置有允许电器列表和/或禁止电器列表；当所述电器身份识别模块判断所连接的电器在允许电器列表时，所述供电执行模块给用电设备供电；当电器身份识别模块判断所连接的电器不在允许电器列表或在禁止电器列表中时，所述供电执行模块不给电器供电。8.根据权利要求7所述的控制方法，用户可通过上位机把所连接的电器加入允许电器列表或禁止电器列表。9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于:通过所述上位机设定不同电器之间的先后供电顺序和/或断电顺序。10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于:通过所述上位机设定不同电器之间的主从关系，用于从电器的供断电状态自动跟随主电器的工作待机状态或供断电状态。
【专利摘要】本发明公开了一种智能安全插线板及其控制方法，其中：所述插线板上还设置有内核芯片、电器身份识别模块、电器工作状态监测模块、供电执行模块和通讯模块；所述电器身份识别模块用于在给用电设备正常供电之前对电器身份进行识别；所述电器身份识别模块用于产生至少一个低于供电电压的电压波形，并依据电器在所述电压波形下的响应电流特征进行电器身份识别，所述电流特征为响应电流的时域特征和/或频域特征；所述通讯模块用于与上位机进行通讯，所述上位机用于计算处理。本发明智能安全插线板及其控制方法由于采用了电器身份识别模块的识别和判断，在无需对现有电器设备进行任何改造的条件下实现给电器正常供电之前对电器身份进行识别。
【IPC分类】G01R31/00, H01R13/66
【公开号】CN105576453
【申请号】CN201510761998
【发明人】黄锐锋
【申请人】黄锐锋
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月6日