专利名称：对智能电源插座实施监控的系统及方法、智能电源插座的制作方法
对智能电源插座实施监控的系统及方法、智能电源插座技术领域
本发明属于信息技术领域，尤其涉及一种对用电设备的供电插座实施监控的方法及系统。
背景技术：
目前市面上各类用电设备所使用的电源插座，大多只能通过人工现场操作进行用电控制，无法进行远程监控。随着生活节奏的加快，人们对各类用电设备实施智能管理的需求越来越多，目前有一些电源插座虽然提供了远程监管功能，例如提供设备用电计量，但当异常情况为停电时，则完全失去监管能力；无法满足针对各类异常情况的动态有效管理。
如何提供一种电源插座，可以实时监控用电设备用电信息以及可以发现并上报用电设备异常用电信息以及市电供电异常信息是亟待解决的问题。发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对智能电源插座实施监控的系统和方法，并提供一种智能电源插座，从而实现用户可对电源插座的电源状态和用电信息进行详细监控，发生异常用电信息时电源插座可以及时告知用户，提高灾害的防范能力，增强用电监管ΠΤ .目 O
本发明的技术方案是这样实现的
对智能电源插座实施监控的系统，包括为至少一个用电设备供电的智能电源插座、通信装置和智能管理平台；所述通信装置通过第一网络通信接口和智能管理平台建立连接；所述通信装置通过第二网络通信接口与智能电源插座建立连接；
所述智能电源插座，用于通过通信装置接收所述智能管理平台下发的监控指令， 并通过通信装置向所述智能管理平台发送所述监控指令的执行结果；并在发生异常供电情况时通过通信装置上报给所述智能管理平台；
所述通信装置，用于当接收到来自智能管理平台下发的监控指令时，将其转换为与所述智能电源插座的网络通信接口适配的监控报文后，发送到所述智能电源插座的处理器执行监控报文中的监控指令，并将所述智能电源插座的处理器返回的执行结果发送到智能管理平台；还用于在接收到来自所述智能电源插座的处理器的异常供电信息时，将其发送到智能管理平台；
所述智能管理平台，用于通过通信装置下发监控指令到所述智能电源插座，并接收智能电源插座对所述监控指令的执行结果；还用于接收所述智能电源插座上报的异常供电信息。
具体的，所述网络通信接口为串口或者总线接口或者控制器局域网总线CAN-bus 接口或者无线通信接口。
在一种优选方案中，所述智能电源插`座包括处理器、零线电流测量1C、至少一个功率探针和至少一个晶闸管，
所述处理器，用于将通信装置下发的监控报文转换为电控信号，根据电控信号控制晶闸管的通断状态或者从功率探针获取用电设备的用电信息，返回执行结果给通信装置；并用于实时根据功率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的用电信息发送至通信装置；所述零线电流测量1C，用于测量火线上是否有电流通过，并将测量结果实时发送到处理器；所述晶闸管，用于与每个用电设备火线串联，控制用电设备的电流通断，晶闸管数目与所述智能电源插座的输出端个数相同；所述功率探针，用于与每个用电设备的火线并联，用于监控用电设备的用电信息，并实时发送监控结果到处理器。具体的，所述处理器还用于在发现异常供电信息时通过通信装置上报给所述智能管理平台，所述发现的异常供电信息包括，与市电连接的输入端的异常供电信息和/或与用电设备连接的输出端的异常用电信息。具体的，所述智能电源插座还用于向通信装置供电；和/或所述智能电源插座还包括一块电池，用于在与市电连接的输入端停止供电时为所述智能电源插座和通信装置提供短时供电，该短时供电时间满足系统将停止供电的异常供电信息上报到智能管理平台所用的时间。在一种优选方案中，该系统进一步包括用户移动终端，用于经过所述智能管理平台合法授权后，利用短信通过通信装置下发监控指令到所述智能电源插座，并从通信装置接收智能电源插座对所述监控指令的执行结果。在一种优选方案中，所述通信装置包括短信收发单元、第一网络通信单元和第二网络通信单元；所述短信收发单元，用于和用户移动终端进行通信；在从第二网络通信单元接收到所述智能电源插座的处理器发送的异常供电信息后，通过短信发送至用户移动终端；并在接收到用户移动终端发送的短信监控指令时，转换为所述供电插座的处理器所需数据报文格式后发送到所述供电插座的处理器，并在接收到所述供电插座的处理器发送的监控指令响应结果后返回给用户移动终端；所述第一网络通信单元，用于通过第一网络通信接口接收智能管理平台的监控指令并交给第二网络通信单元，并将从第二网络通信接口接收到来自所述智能电源插座的处理器发送的所述监控指令的执行结果，以及异常供电信息发送到智能管理平台；所述第二网络通信单元，用于和所述智能电源插座的处理器进行通信；所述第一网络通信接口为移动通信网络接口、无线接口或者以太接口 ；所述第二网络通信接口为串口或总线接口或控制器局域网总线CAN-bus接口或者无线通信接口。本发明的另一个目的，提供一种对智能电源插座实施监控的方法，包括如下步骤将通信装置通过第一网络通信接口与智能管理平台建立连接；将通信装置通过第二网络通信接口与智能电源插座建立连接；和/或将通信装置与用户移动终端之间通过移动通信网络建立连接；所述通信装置接收到来自智能管理平台或者用户移动终端下发的监控指令时，将其转换为与所述智能电源插座的网络通信接口适配的监控报文后，发送到所述智能电源插 座的处理器执行监控指令中的监控操作；
所述智能电源插座返回所述监控指令的执行结果到所述通信装置，所述通信装置 收到后发送到对应的发送端。
在一种优选方案中，该方法进一步包括所述智能电源插座的处理器实时根据功 率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的用电信息和/或市电的输入信息发 送至通信装置；通信装置将收到的上述信息发送到只能管理平台和/或用户移动终端。
在一种优选方案中，该方法进一步包括所述处理器监控到与市电连接的输入端 发生异常供电信息时或监控到的与用电设备连接的输出端的发生异常用电信息时，发送所 述异常信息到通信装置，通信装置将收到的上述异常信息发送到智能管理平台和/或用户 移动终端。
本发明的另一个目的，提供一种对智能电源插座，包括
包括处理器、零线电流测量1C、至少一个功率探针和至少一个晶闸管和一块电池，
所述处理器，用于接收智能管理平台下发的监控指令并转换为电控信号，根据电 控信号控制晶闸管的通断状态或者从功率探针获取用电设备的用电信息，返回执行结果给 智能管理平台；并用于实时根据功率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的 用电信息上报给智能管理平台；还用于将市电的异常供电信息以及用电设备的异常用电信 息上报给智能管理平台；
所述零线电流测量1C，用于测量火线上是否有电流通过，并将测量结果实时发送 到处理器；
所述晶闸管，用于与每个用电设备火线串联，控制用电设备的电流通断，晶闸管数 目与所述智能电源插座的输出端个数相同；
所述功率探针，用于与每个用电设备的火线并联，用于监控用电设备的用电信息， 并实时发送执行结果到处理器；
所述电池，用于在停电时为智能电源插座和通信装置提供短时供电，该短时供电 时间满足处理器将停止供电的异常供电信息上报到智能管理平台和/或用户移动终端所 用的时间。
与现有技术相比，本发明的监控系统及方法中，监控系统可以主动查看智能电源 插座的输入和输出用电信息，并可以由智能电源插座实时上报其输出的用电信息，并在发 生输入和输出用电信息异常时，发送到智能管理平台；尤其是提供了的智能电源插座，内置 电池可以在停电时提供短时供电，从而实现实时主动上报信息进行停电告警。
图1为本发明实施例对智能电源插座实施监控的系统示意图2为本发明另一实施例的对智能电源插座实施监控的系统示意图3为本发明实施例的通信装置结构框图4为本发明实施例的智能电源插座的结构框图5为本发明另一实施例的智能电源插座的结构框图6为本发明实施例的对智能电源插座实施监控的方法流程图7为本发明实施例的基于网络的智能电源插座监控方法流程图；图8为本发明实施例的基于短信的智能电源插座监控方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。图1为本发明所述对智能电源插座实施监控的系统示意图；参见图1，本发明所述的对智能电源插座实施监控的系统包括为至少一个用电设备供电的智能电源插座、通信装置和智能管理平台；所述通信装置通过第一网络通信接口和智能管理平台之间建立连接，所述第一网络通信接口是下列网络通信接口中的一种，移动通信网络接口(如2G/3G/4G接口)、无线接口(WIF1、蓝牙)或者以太接口 ；所述通信装置与所述智能电源插座通过第二网络通信接口建立连接；所述第二网络通信接口可以为下列接口中的任何一种，如RS232串口、总线接口、控制器局域网总线CAN-bus接口或者无线通信接口。所述智能电源插座，用于通过通信装置接收所述智能管理平台下发的监控指令，并通过通信装置向所述智能管理平台发送所述监控指令的执行结果；并在发生异常供电情况时通过通信装置上报给所述智能管理平台。该智能电源插座的详细信息参见图3和图4。所述通信装置，用于当接收到来自智能管理平台下发的监控指令时，将其转换为与所述智能电源插座的网络通信接口适配的监控报文后，发送到所述智能电源插座的处理器执行监控报文中的监控指令，并将所述智能电源插座的处理器返回的执行结果发送到智能管理平台；还用于在接收到来自所述智能电源插座的处理器的异常供电信息时，将其发送到智能管理平台。该通信装置可以是具有无线通信功能的3G路由设备或者其它3G接入终端。本实施例中，通信装置的供电方式包括两种第一种是由其直接与市电供电插座连接，电压5V/9V/12V，此处的插座可以是普通供电插座；第二种是由本发明实施例被监控的智能电源插座供电，当停电时所述智能电源插座内置电池维持短暂时间供电。所述智能管理平台，用于通过通信装置下发监控指令到所述智能电源插座，并接收智能电源插座对所述监控指令的执行结果；还用于接收所述智能电源插座上报的异常供电信息。该智能管理平台，采用B/S结构，采用移动通信网络与通信装置进行信息交互，进而实现对智能电源插座的远程监控，支持GSM、CDMA, LTE、IEEE 802. 11系列协议。用户通过有线网络或者无线网络登录所述智能管理平台来实施对智能电源插座的监控；例如用户可以通过手机上网来登录智能管理平台，也可以通过里利用PC机登录智能管理平台。参见图2为本发明另一实施例的对智能电源插座实施监控的系统示意图；该系统中包括用户移动终端，用于经过所述智能管理平台合法授权后，利用短信通过通信装置下发监控指令到所述智能电源插座，并从通信装置接收智能电源插座对所述监控指令的执行结果。所述用户移动终端是具有短信收发功能的手机、PAD或其他电子设备，通过短信监控智能电源插座输出端连接的用电设备的用电信息。具体的，参见图3，所述通信装置包括短信收发单元301、第一网络通信单元302和第二网络通信单元303 ；所述短信收发单元301，用于和用户移动终端进行通信；在从第二网络通信单元接收到所述智能电源插座的处理器发送的异常供电信息后，通过短信发送至用户移动终端；并在接收到用户移动终端发送的短信监控指令时，转换为所述供电插座的处理器所需数据报文格式后发送到所述供电插座的处理器，并在接收到所述供电插座的处理器发送的监控指令响应结果后返回给用户移动终端；
所述第一网络通信单元302，用于通过第一网络通信接口接收智能管理平台的监控指令并交给第二网络通信单元，并将从第二网络通信接口接收到来自所述智能电源插座的处理器发送的所述监控指令的执行结果，以及异常供电信息发送到智能管理平台；
所述第二网络通信单元303，用于和所述智能电源插座的处理器进行通信，具体为接收用户移动终端或者智能管理平台发送的监控指令，以及接收智能电源插座的处理器发送的对用户移动终端或者智能管理平台发送的监控指令的执行结果；还用于接收所述智能电源插座的处理器发送的异常供电信息时。
参见图4为本发明实施例的智能电源插座的结构框图，所述智能电源插座包括处理器401、零线电流测量IC 402,η个功率探针403和η个晶闸管404，η为大于等于I的正整数；该智能电源插座的输出端连接用电设备，η的值与其支持用电设备的个数相同；其输入端连接市电；
所述处理器401，用于将通信装置下发的监控报文转换为电控信号，根据电控信号控制晶闸管的通断状态或者从功率探针获取用电设备的用电信息，返回执行结果给通信装置；并用于实时根据功率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的用电信息发送至通信装置；所述处理器401在发现异常供电信息时通过通信装置上报给所述智能管理平台，所述发现的异常供电信息包括，与市电连接的输入端的异常供电信息和/或与用电设备连接的输出端的异常用电信息。其中，与市电连接的输入端的异常供电信息包括市电输入电压信息以及停电等；与用电设备连接的输出端的异常用电信息包括电源插座输出电压异常，或者电源插座的输出端与用电设备连接的电源连接线被断开等。
所述零线电流测量IC 402，用于测量火线上是否有电流通过，并将测量结果实时发送到处理器；
所述晶闸管403，用于与每个用电设备火线串联，控制用电设备的电流通断，晶闸管数目与所述智能电源插座的输出端个数相同；
所述功率探针404，用于与每个用电设备的火线并联，用于监控用电设备的用电信息，并实时发送监控结果到处理器。
参见图5为本发明另一实施例的智能电源插座的结构框图，所述智能电源插座除了包括处理器401、零线电流测量IC 402,η个功率探针403和η个晶闸管404，还包括一块电池405和电源IC 406，电池405用于在与市电连接的输入端停止供电时为所述智能电源插座和通信装置提供短时供电，该短时供电时间满足系统将停止供电的异常供电信息上报到智能管理平台所用的时间；电源IC406用于区分是市电供电或者电池供电，并通知处理器 401。
与上述对智能电源插座实施监控的系统对应，本发明还公开了一种对智能电源插座实施监控的方法。图6为本发明所述对智能电源插座实施监控的方法的一种主要流程图；参见图6，该方法主要包括
步骤601、将通信装置通 过第一网络通信接口与智能管理平台建立连接；将通信装置通过第二网络通信接口与智能电源插座建立连接；和/或将通信装置与用户移动终端之间通过移动通信网络建立连接。
步骤602、所述通信装置接收到来自智能管理平台或者用户移动终端下发的监控指令时，将其转换为与所述智能电源插座的网络通信接口适配的监控报文后，发送到所述智能电源插座的处理器执行监控指令中的监控操作。步骤603、所述智能电源插座返回所述监控指令的执行结果到所述通信装置，所述通信装置收到后发送到对应的发送端。参见图7，为本发明实施例的智能管理台基于网络对智能电源插座实施监控的方法流程图，包括如下步骤步骤1，智能管理平台发送监控指令到通信装置；步骤2，通信装置接收监控指令封装为监控报文转发至智能电源插座处理器；步骤3，智能电源插座的处理器转换监控报文为电控信号；步骤4，若转换成功即转换后的电控信号包含通断控制信号或用电信息读取信号，则处理器根据控制信号控制对应插孔晶闸管状态或者读取功率探针设备用电信息；否则，直接进入步骤5 ；步骤5，处理器将结果转换为应答报文，发送通信装置，特别的，若步骤4中的转换失败，则应答报文为转换失败；步骤6，通信装置回复应答报文至智能管理平台。参见图8，为本发明实施例的用户移动终端基于短信对智能电源插座实施监控的方法流程图；包括如下步骤步骤1，用户移动终端发送监控短信到通信装置；步骤2，通信装置接收监控短信转换为监控报文，发送至智能电源插座的处理器；步骤3，智能电源插座的处理器转换监控报文为电控信号；步骤4，若转换成功即转换后的电控信号包含通断控制信号或用电信息读取信号，则处理器根据控制信号控制对应插孔晶闸管状态或者读取功率探针设备用电信息；否则，直接进入步骤5 ；步骤5，处理器将结果转换为应答报文，发送通信装置，特别的，若步骤4中的转换失败，则应答报文为转换失败；步骤6，通信装置将应答报文构造成短信回复用户移动终端。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.对智能电源插座实施监控的系统，其特征在于，包括为至少一个用电设备供电的智能电源插座、通信装置和智能管理平台；所述通信装置通过第一网络通信接口和智能管理平台之间建立连接；所述通信装置通过第二网络通信接口与智能电源插座建立连接； 所述智能电源插座，用于通过通信装置接收所述智能管理平台下发的监控指令，并通过通信装置向所述智能管理平台发送所述监控指令的执行结果；并在发生异常供电情况时通过通信装置上报给所述智能管理平台； 所述通信装置，用于当接收到来自智能管理平台下发的监控指令时，将其转换为与所述智能电源插座的网络通信接口适配的监控报文后，发送到所述智能电源插座的处理器执行监控报文中的监控指令，并将所述智能电源插座的处理器返回的执行结果发送到智能管理平台；还用于在接收到来自所述智能电源插座的处理器的异常供电信息时，将其发送到智能管理平台； 所述智能管理平台，用于通过通信装置下发监控指令到所述智能电源插座，并接收智能电源插座对所述监控指令的执行结果；还用于接收所述智能电源插座上报的异常供电信肩、O
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能电源插座包括处理器、零线电流测量1C、至少一个功率探针和至少一个晶闸管， 所述处理器，用于将通信装置下发的监控报文转换为电控信号，根据电控信号控制晶闸管的通断状态或者从功率探针获取用电设备的用电信息，返回执行结果给通信装置；并用于实时根据功率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的用电信息发送至通信装置； 所述零线电流测量1C，用于测量火线上是否有电流通过，并将测量结果实时发送到处理器； 所述晶闸管，用于与每个用电设备火线串联，控制用电设备的电流通断，晶闸管数目与所述智能电源插座的输出端个数相同； 所述功率探针，用于与每个用电设备的火线并联，用于监控用电设备的用电信息，并实时发送监控结果到处理器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于在发现异常供电信息时通过通信装置上报给所述智能管理平台，所述发现的异常供电信息包括，与市电连接的输入端的异常供电信息和/或与用电设备连接的输出端的异常用电信息。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述智能电源插座还用于向通信装置供电；和/或 所述智能电源插座还包括一块电池，用于在与市电连接的输入端停止供电时为所述智能电源插座和通信装置提供短时供电，该短时供电时间满足系统将停止供电的异常供电信息上报到智能管理平台所用的时间； 所述智能电源插座还包括电源1C，用于区分是市电供电或者电池供电，并通知处理器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括 用户移动终端，用于经过所述智能管理平台合法授权后，利用短信通过通信装置下发监控指令到所述智能电源插座，并从通信装置接收智能电源插座对所述监控指令的执行结果O
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述通信装置包括短信收发单元、第一网络通信单元和第二网络通信单元；所述短信收发单元，用于和用户移动终端进行通信；在从第二网络通信单元接收到所述智能电源插座的处理器发送的异常供电信息后，通过短信发送至用户移动终端；并在接收到用户移动终端发送的短信监控指令时，转换为所述供电插座的处理器所需数据报文格式后发送到所述供电插座的处理器，并在接收到所述供电插座的处理器发送的监控指令响应结果后返回给用户移动终端；所述第一网络通信单元，用于通过第一网络通信接口接收智能管理平台的监控指令并交给第二网络通信单元，并将从第二网络通信接口接收到来自所述智能电源插座的处理器发送的所述监控指令的执行结果，以及异常供电信息发送到智能管理平台；所述第二网络通信单元，用于和所述智能电源插座的处理器进行通信。
7.对智能电源插座实施监控的方法，其特征在于，包括如下步骤将通信装置通过第一网络通信接口与智能管理平台建立连接；将通信装置通过第二网络通信接口与智能电源插座建立连接；和/或将通信装置与用户移动终端之间通过移动通信网络建立连接；所述通信装置接收到来自智能管理平台或者用户移动终端下发的监控指令时，将其转换为与所述智能电源插座的网络通信接口适配的监控报文后，发送到所述智能电源插座的处理器执行监控指令中的监控操作；所述智能电源插座返回所述监控指令的执行结果到所述通信装置，所述通信装置收到后发送到对应的发送端。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括所述智能电源插座的处理器实时根据功率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的用电信息和/或市电的输入信息发送至通信装置；通信装置将收到的上述信息发送到只能管理平台和/或用户移动终端。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括所述处理器监控到与市电连接的输入端发生异常供电信息时或监控到的与用电设备连接的输出端的发生异常用电信息时，发送所述异常信息到通信装置，通信装置将收到的上述异常信息发送到智能管理平台和/或用户移动终端。
10.一种智能电源插座，其特征在于，所述智能电源插座包括处理器、零线电流测量 1C、至少一个功率探针、至少一个晶闸管、一块电池和电源1C，所述处理器，用于接收智能管理平台下发的监控指令并转换为电控信号，根据电控信号控制晶闸管的通断状态或者从功率探针获取用电设备的用电信息，返回执行结果给智能管理平台；并用于实时根据功率探针和零线电流测量IC提供的电信号将用电设备的用电信息上报给智能管理平台；还用于将市电的异常供电信息以及用电设备的异常用电信息上报给智能管理平台；所述零线电流测量1C，用于测量火线上是否有电流通过，并将测量结果实时发送到处理器；所述晶闸管，用于与每个用电设备火线串联，控制用电设备的电流通断，晶闸管数目与所述智能电源插座的输出端个数相同；所述功率探针，用于与每个用电设备的火线并联，用于监控用电设备的用电信息，并实时发送执行结果到处理器； 所述电池，用于在停电时为智能电源插座和通信装置提供短时供电，该短时供电时间满足处理器将停止供电的异常供电信息上报到智能管理平台和/或用户移动终端所用的时间 ； 所述电源1C，用于区分是市电供电或者电池供电，并通知处理器。
全文摘要
本发明公开了对智能电源插座实施监控的系统，包括为至少一个用电设备供电的智能电源插座、通信装置和智能管理平台；所述通信装置通过第一网络通信接口和智能管理平台建立连接；所述通信装置通过第二网络通信接口与智能电源插座建立连接；监控系统可以主动查看智能电源插座的输入端和输出端的用电信息，并可以由智能电源插座实时上报其输出端的用电信息，并在发生输入端和输出端用电信息异常时，发送到智能管理平台；尤其是提供了的智能电源插座，内置电池可以在停电时提供短时供电，从而实现实时主动上报信息进行停电告警。
文档编号G05B19/418GK103064387SQ20121056839
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者黎建, 杜勇, 崔兴文, 仲昌平 申请人:成都欣点科技有限公司