无线计量触摸开关的制作方法

本实用新型属于一种墙壁开关电器，涉及自动控制，教室，办公场所等节能控制领域，尤其是一种无线计量触摸开关。

背景技术：

墙壁开关是安装在墙壁上使用的电器开关，是一种家居装饰功能用品，也是用来接通和断开电路使用的电器设备。早期所使用的开关有拉线(绳)开关和拨动开关，拉线开关的绳子很容易被拉断，而拨动开关的安装方式及其不安全，也不科学；其后出现的86型开关；后来，墙壁开关逐渐演变的按键跷板式开关，成了时代主流。但传统按键式墙壁开关也存在诸多不足：

1)不便于集中化管理。在学校、教室、会场等大型活动场所，灯具的设定距离相对较远，而传统开关只能通过人工手动触发进行操控，非常不便且体验感差；

2)可视化程度低。在家装使用时，有时受环境或安装位置等不利因素的影响，人们在关灯后通常只能靠模糊记忆摸索开关的位置，这对孩童或是年迈的老人极为困难。

随着经济条件的改善，人们对于墙体的装修风格有了更多的要求，不但要保证高品质，更要体现独特的风格。为此，设计大师们运用相关的科学技术原理，设计出了传统机械按键式墙壁开关的换代产品——触摸开关，能实现更智能化、操作方便的触摸开关有传统开关不可比拟的：多种操作、本位控制、相互控制、本位锁定、全关功能、安装和维修方便、安全性好、价格实惠等优势。由此，作为扮靓家居不可获取的组成部分，触摸开关以已成为目前一种非常流行的装饰性开关。

传统的触摸开关多采用单火线制方式，单火线开关待机取电是通过流过电子镇流器的电流给智能墙壁开关控制电路供电的，如果待机输入电流小就会导致待机电路不能工作，如果待机输入电流大就会导致灯关关闭后会有冷闪光、灯出现红丝等问题；在工作时，由于单火线开关工作时取电是通过开关断开时的两端压差来取电的，当开关闭合时就没有了压差无法取电，这样就会导致控制电路开时失电失控问题。到目前为止，这仍是国内外限制单火线触摸开关发展的最主要技术瓶颈。

而随着应用的深入，人们发现双线制触摸开关(火线和零线)就很好地解决了单火线开关的一些技术瓶颈问题，并且零火线控制的稳定性更高，开关的负载更大。功能更多，更适合联网型的开关，目前市面上是以零、火线控制为主导。但仍很难令人满意：

1)无法集中监控和管理，使用状态不明。不能实时查询或监控负载设备的状态，同时也不能进行有效的控制，这样无法达到节能的目的。

2)没有电能计量功能，使用者无法知道当前负载设备的工作时长及其电能使用情况；

3)无法通过触摸开关对负载设备进行多元化的远程控制，不能更好的满足智能家居的体验使用需求。

4)无禁用指示，在远程进行控制的时候，无法获取自动和手动的指示，禁止使用提示。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构兼容、设计精巧且具有联网和电能计量功能的触摸开关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无线计量触摸开关，包括面板以及控制电路板，所述的控制电路板上设置有电能计量模块、触摸感应模块、继电器控制模块、数据存储模块、无线通讯模块、状态指示模块以及主控制模块；

所述的电能计量模块：用于对设备实时消耗的电能进行计量，提供原始实时电能数据，由主控制模块进行数据分析和存储；

所述的触摸感应模块：通过电容触摸感应进行操作；

所述的继电器控制模块：控制并检测继电器的开合状态，用于判断继电器的控制故障；

所述的数据存储模块：用于对计量数据，运行参数数据进行存储，防止意外丢失；

所述的无线通讯模块：用于接入无线网络，和服务端的管理系统进行数据交换，以实时监控触摸开关工作状态；

所述的状态指示模块：使用户知道当前各路开关状态；以及是否可使用状态；

所述的主控制模块：协调控制所有功能模块的运行。

进一步的说，为了延长使用寿命，本实用新型所述的面板为玻璃面板。

再进一步的说，本实用新型所述的无线通讯模块为2.4G无线通讯模块。

本实用新型的有益效果是：

1)可搭载在物联网应用端，通过无线通讯技术，进行远程监控，参数修改，把分散的灯具集中化管理起来；

2)消费者可以随时通过客户端应用软件(如手机app)查询和控制在其使用权限内各路设备的工作状态(断电、开启或禁控等)；

3)满足了部分客户可以进行电量精准计量，能耗分析的需求；

4)利用具有掉电保持功能，在外部市电断掉情况后再次回复供电，每路开关维持原来的状态；

5)可以做到过载保护，防止超载带来不必要的破坏等问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的通讯图；

图3是本实用新型的使用过程原理图。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的一种无线计量触摸开关，包括：

1)主控制模块：基于卓越的通信协议和模块化设计方案，协调各模块间的工作，已达到高精准度、低延迟操作。

2)触摸感应模块：依托电容触摸感应原理，当人体手指接近触摸开关触摸区域，会传给触摸感应芯片处理，精准地过滤了不良的抖动信号，得到有效的按键信号然后以电平的方式传给单片机处理。

3)2.4G无线通讯模块：通过此模块有效避免了附近复杂电磁环境的干扰，通信效率高，确保无线控制响应低延迟，同时可以将触摸开关与外围网络连接起来，便于管理员通过服务端查询触摸开关的状态信息，用以进一步对触摸开关进行集中控制和管理。

4)电能计量模块：依托进口的高端计量芯片构建了稳定可靠的计量测控平台，可对负载设备的电压、电流、功率等状态参数进行实时采样，并精确计量电能(计量精度满足1.0级要求)，为上位系统进行精准的控制、设定提供了很好的依据。

5)数据存储模块：实时存储触摸开关运行参数数据，异常掉电也不丢失。

6)继电器控制模块：具有很强的抗EMI干扰能力，可稳定控制并锁定继电器开开合状态。

7)状态指示模块：用于指示当前触摸开关的开、合状态以及禁使能状态，同时也可作为夜间照明。

如图2所示，服务器经路由器、无线通讯中继等设备与触摸开关实现一对一或一对多无线方式的通讯，以实时获取并监测触摸开关的状态数据(电压、电流、继电器状态等状态参数)，并可通过人员检测设备，实时处理应用场景的照明、排风等设备是否工作，以达到节能的目的。Web端与手机app软件从服务端读取权限内的设备状态，并实时查看触摸开关状态或定时控制照明灯具的工作情况，从而对教室、楼宇、会场等场所的照明设备实现集中、高效管理。

使用过程如图3所示：

服务端实时读取触摸开关的计量参数(电压、电流、功率等)以及继电器状态，当人员检测设备检测到人员变动或者到达设定的定时控制时间点，触摸开关接收服务端的控制命令，控制对应继电器的开合使对应环境下的设备工作负载设备工作或停止工作。

本开关主要解决墙壁开关无电能状态参数监控、电能计量的问题；解决难以集中管理，不利于远程实时控制的问题；解决了应对超负荷安全保护的功能不足之处；同时提供了良好的触控体验，并可在特殊情况下为保持负载设备处于当前某种特定工作模式提供禁止使能控制。

使用本开关，人体勿须接触金属，可以彻底消除安全隐患，即使带手套也可以使用，并且不受天气干燥、潮湿或人体电阻变化等因素影响，使用更加方便，操作舒适，手感极佳，同时没有任何机械部件，不会磨损，减少后期维护成本。

管理人员可远程集中管理灯具，可查看实时开关情况、历史用电记录、更方便的用电管理等，也方便进行维护。内置进口高端计量芯片，满足需精确计量的用户需求。可以对用能进行分析。

本开关可借助无线数据网络，自由组网，布局随意；为产品对布局多元化和应用环境适应性提供了极大地便利

以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。