器和与MCU处理器连接的Zigbee无线通信模块，触摸屏输入模块，电源控制模块，液晶显示器模块，照明提示模块和传感器模块。智能插座的插口尺寸依据国家相关标准设计，为供电设备提供220v交直流电。智能插座利用各种传感器功能，实现对环境的检测，控制电源的通断，并将智能插座内各传感器数据上传至智慧小区各类综合应用服务平台。同时用户控制数据及预设的场景模式通过智慧网关传输至智能插座，控制电源的通断，完成对智能插座的远程智能控制。
[0029]Zigbee无线通信模块米用基于2.4GHz IEEE802.15.4/Zigbee技术的嵌入式无线数据传输模式，为各个智能插座提供无线数据传输功能，同时提供5路1/0，可实现数字量输入输出、其中有3路I/O可实现模拟量采集、有2路I/O可实现脉冲计数等功能。为满足对环境温度的实时监测和开关控制，智能插座MCU与Zigbee模块间采用串口协议进行互联，以全双工并行的方式实现数据交互，其波特率不低于9.6Kbps。
[0030]在智能插座的顶部设置液晶显示器，为用户显示实时监控数据，包括环境温湿度、氧气含量、可燃气体浓度等内容，同时为液晶显示器在夜间自动打开背景光照。
[0031]触摸屏控制模块的触摸屏设置在智能插座面上，在插座Zigbee通信模块或电源控制模块故障时，用户可通过本触摸屏手动开启/断开智能插座的电源。采用当前主流的高灵敏度电容触摸屏，触点感应直径不大于9_，屏幕响应速度为50毫秒，为用户提供可以识别单触点手势，本触摸控制模块与MCU采用I2C通信协议。
[0032]照明提示模块设置有提示灯，安装在智能插座底部，在弱光环境下，自动打开提示灯点亮开光下方部分区域，提示用户智能插座所在位置。
[0033]电源控制模块，连接控制电路，与智能插座的插口连接，由MCU处理器发出控制信号，通过电源控制模块输出，控制智能插座上插口的电源通断。
[0034]所述的传感器模块，包括温湿度传感器模块，音量传感器模块，光线传感器模块，氧气含量传感器模块，可燃气体传感器模块，微波传感器模块，红外传感器模块，视频摄像模块。各传感器模块环绕部署于MCU处理器周围，独立与MCU实现互联。
[0035]温湿度传感器模块，采集区域内环境温度量和湿度量，通过差值对比实现对温湿度变化快慢的检测，差值对比时差为10分钟，同时根据用户需要在液晶显示器上实时显示当前温湿度。
[0036]红外传感器模块，采集径向区域范围内红外辐射数据，通过与门限值对比实现智能插座电源通断功能，径向区域覆盖范围不低于3平方米，在节能场所当用户离开感应区域后，插座自动断电。
[0037]音量传感器模块，当有人经过智能插座附近时，采集其脚步声、说话声、拍手声，通过与门限值对比启动电源插座，声音采集覆盖范围不低于5立方米，在节能场所，当用户离开感应区域后，智能插座自动断电。
[0038]光线传感器模块，本模块功能类似于智能手机亮度自动调节功能，通过采集当前环境内的自然光光照亮度数据，与分层门限值进行对比，实现自动为弱光环境中应急设备供电功能。
[0039]氧气含量传感器模块，本模块采集区域内氧气浓度，实时监测用户生活环境中氧气含量，并在液晶显示器上显示，同时上传至智慧小区公共服务平台，用户根据该传感器数据自行调节氧气含量控制设备，提高居住环境舒适度。
[0040]可燃气体传感器模块，本模块主要采集区域内可燃气体，主要包括天然气、一氧化碳、硫化氢等，通过与门限参数的对比实现火灾报警功能。
[0041]微波传感器模块，本模块在夜间用户入睡后或用户离家时启动，向检测环境内发射全向微波，通过环境微波量的改变检测是否存在非法入侵，并实现实时报警。
[0042]电压超限报警模块，本模块自动采集智能插座的实时电压数据，与门限电压参数进行对比，超过门限参数后自动向智慧网关发送报警信息。
[0043]电压传感器模块，本模块自动检测智能插座的交直流电电压是否稳定，并实时向智慧网关上传电压波动参数，当波动幅度、频率超过门限参数后，对电源进行自动调节。
[0044]本实用新型基于Zigbee通信技术，实现智能插座的无线数据交互功能。在智能插座内部集成多种传感器设备，能够实时采集区域内的各项数据，为用户提供全方位的数据支撑服务，功能更加全面。不仅实现了对照明系统的节能控制，还实现了防盗、报警、检测环境等功能，提供更加智慧节能的家居控制功能。
【主权项】
1.一种基于Zigbee模块的多功能智能电源控制插座，包括智能插座和智慧网关，其特征在于，智能插座与智慧网关采用Zigbee无线通信建立连接，若干个智能插座与一智慧网关构成星形通信连接网，所述的智能插座，包括MCU处理器，还包括有: Zigbee无线通信模块，通过串行总线与MCU处理器连接，实现无线数据传输； 电源控制模块，与MCU处理器连接，设置有控制输出电路，与智能插座的插口连接，并由MCU处理器控制电源控制模块的输出状态，实现对外部连接电路的通断控制； 液晶显示器模块，与MCU处理器连接，用于显示控制状态信息； 触摸屏输入模块，与MCU处理器连接，采集触摸屏的输入信息，并转换为MCU处理器可识别的输入信号； 温湿度传感器，与MCU处理器连接，采集区域内环境温度量和湿度量，并转换为MCU处理器可识别的温度输入信号和湿度输入信号； 红外传感器模块，与MCU处理器连接，采集径向区域范围内红外辐射数据，并转换为MCU处理器可识别的红外辐射输入信号，判断区域内是否有人员活动； 音量传感器模块，与MCU处理器连接，采集区域内音频数据，并转换为MCU处理器可识别的音频输入信号； 光线传感器模块，与MCU处理器连接，采集当前环境内的自然光光照亮度数据，并转换为MCU处理器可识别的光线亮度信号； 氧气含量传感器模块，与MCU处理器连接，采集区域内氧气浓度数据，并转换为MCU处理器可识别的空气含氧量信号； 可燃气体传感器模块，与MCU处理器连接，采集区域内可燃气体含量数据，并转换为MCU处理器可识别的可燃气体含量输入信号，通过与门限参数的对比实现火灾报警功能； 微波传感器模块，与MCU处理器连接，向检测环境内发射全向微波，检测微波量的变化，将检测数据转换为MCU处理器可识别的输入信号，由MCU判断是否存在非法入侵；电压超限报警模块，与MCU处理器连接，采集智能插座的实时电压数据，并转换为MCU处理器可识别的电压信号，通过与门限电压参数进行对比，超过门限参数后通过Zigbee无线通信模块发送报警信息； 电压传感器模块，与MCU处理器连接，包括交流电压采集模块和直流电压采集模块，采集线路上电压信号，并转换为MCU处理器可识别的电压信号，判断电压波动幅度、频率。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee模块的多功能智能电源控制插座，其特征在于，所述的智能插座底部安装有照明提示灯，在弱光环境下，自动打开提示灯。
【专利摘要】本实用新型涉及一种远程电源控制设备，尤其涉及一种基于Zigbee通信模块和集成多功能传感器的智能电源插座。包括智能插座和智慧网关，所述的智能插座与智慧网关采用Zigbee无线通信建立连接。智能插座，包括MCU处理器，和与MCU处理器连接的Zigbee无线通信模块，电源控制模块，液晶显示器模块，照明提示灯和传感器模块。智能插座利用各种传感器功能，实现对环境的检测，由MCU处理器处理各传感器的采样数据及智能插座的通断电控制数据，控制智能插座与供电电路的通断。实现智能插座功能的多样性和环境联合检测功能，同时用户控制数据及预设的场景模式可通过智慧网关传输至智能插座，完成对电源的远程智能控制。
【IPC分类】H01R13-70, H01R13-66
【公开号】CN204558819
【申请号】CN201520288913
【发明人】黄 俊, 洪晓, 夏恒发, 张若凡
【申请人】重庆三加一科技有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月30日