一种基于电力载波通信的智能插座系统 |
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| 申请号 | CN201710287469.1 | 申请日 | 2017-04-27 | 公开(公告)号 | CN107425371A | 公开(公告)日 | 2017-12-01 |
| 申请人 | 华南理工大学; | 发明人 | 杨宇航; 卢治霖; 廖继海; 陈重辰; 吴郭烽; 黎应豪; 黄敏兴; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于电 力 载波通信的智能插座系统，包括智能 开关 控制器 和可远程控制插座，其特征在于，智能 开关控制器 与可远程控制插座通过电力载波方式进行通信。此智能插座系统适用于房屋的智能化改造，即插即用且可扩展，安装使用方便，具有良好的市场前景。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于电力载波通信的智能插座系统，包括智能开关控制器（100）和可远程控制插座，其特征在于，智能开关控制器（100）与可远程控制插座通过电力载波方式进行通信。 |
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| 说明书全文 | 一种基于电力载波通信的智能插座系统技术领域[0001] 本发明属于智能家居技术领域，具体涉及一种基于电力载波通信的智能插座系统。 背景技术[0002] 随着人们生活水平的提高以及计算机技术、网络通信技术和综合布线技术的发展，智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向，其核心理念是“智能用电”，是指通过对电力的智能化控制、支配，以及通信技术支持的电力信息终端交互功能，从而实现电力的优化配置、节能环保，便于人们轻快高效地生活。智能用电这一概念的提出与低碳经济下的节能用电需求和国家建设智能电网的政策密切相关，相应的家居智能化改造也成为了近些年来科技领域的一个热门话题，电力线载波通信（PLC）是电力系统特有的一种通信方式，是指利用高压电力线、中压电力线、低压配电线作为信息传输媒介进行数据传输的一种特殊通信方式。其具有较好的可扩展性、较高的可靠性、较强的抗干扰能力；无需重新布线，利用现有的电力线网络即可实现数据通信，信息传输时不易被窃取；其硬件设备处于墙内，不易损坏。 [0003] 目前，现有技术中对于家用插座的智能控制，主要是通过单个插座通过Wi-Fi 或者蓝牙配对连接用户的移动终端，然后用户通过移动终端App对插座进行控制，实现单个插座的智能控制较为容易，但要把其应用于家用电力网络中全部电器的智能控制，可能会出现严重的无线信号衰减问题。 发明内容[0004] 本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种基于电力载波通信的智能插座系统，从而满足用户的智能用电需求。 [0006] 进一步的，智能开关控制器包括第一主控芯片、第一电源转换模块、第一电力载波模块以及以太网模块，第一电力载波模块和以太网模块均由第一主控芯片控制，第一电源转换模块将市电转换后提供给第一主控芯片使用。一般来说，智能开关控制器内设有第一保险管。第一主控芯片可以选用STM32F103RCT6单片机，以太网通信模块可以选用W5500。 [0007] 进一步的，可远程控制插座包括插头和盒体，盒体设有档位选择开关、第一插座、第二主控芯片、第二电源转换模块、第二电力载波模块以及第一继电器模块，插头的L端与档位选择开关相连，通过档位选择开关选择电力载波控制模式和直通模式，在直通模式，插头的L端直接连至第一插座的L端，在电力载波控制模式，插头的L端通过第一继电器模块连至第一插座的L端，第一继电器模块受第二主控芯片控制，第二电源转换模块将市电转换后提供给第二主控芯片使用，第二电力载波模块由第二主控芯片控制。档位选择开关可以手动实现模式的转换，可以当普通的直连插座来使用。第二主控芯片可以与第一主控芯片同型号，如选用STM32F103RCT6单片机，也可以选用其它型号。为了某些场合的使用方便，插头可以直接固定在可远程控制插座的盒体上。 [0009] 进一步的，盒体还设有第二插座和第二继电器模块，在直通模式，插头的L端直接连至第二插座的L端，在电力载波控制模式，插头的L端通过第二继电器模块连至第二插座的L端，第二继电器模块受第二主控芯片控制。同样的，为了指示插座是否处于通电状态，第二插座的L端依次通过第二限流电阻和第二发光二极管连接至第二插座的N端。也可以设置第三插座、第四插座等。一般来说，插头的L端与档位选择开关之间设有第二保险管。 [0010] 使用时，将智能开关控制器和可远程控制插座都插入到家庭的电力网络中，智能开关控制器与可远程控制插座通过电力载波方式进行通信，从而使得智能开关控制器能够实时控制可远程控制插座并获取可远程控制插座的状态，一个智能开关控制器可以同时控制多个可远程控制插座。一般来说，可以采用电脑客户端或手机客户端与智能开关控制器进行网络通信，从而实现远程控制。 [0011] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：（1）利用电力线载波通信技术，有效避免了无线信号衰减的问题，且即插即用，可扩展，无需额外安装，使用方便。 [0012] （2）设置有档位选择开关，用户可根据实际需要选择控制模式。 [0013] （3）基于电力载波通信的智能插座系统能够实现智能用电和安全用电。应用该智能插座系统，不需改变现有家用电器的结构，即可实现家用电器远程控制，并对传统家用电器的运行信息进行监控，实现传统家电智能化。 [0015] 图1是基于电力载波的智能开关控制器的外形示意图。 [0016] 图2是基于电力载波的可远程控制插座的外形示意图。 [0017] 图3是基于电力载波的智能开关控制器的结构示意图。 [0018] 图4是基于电力载波的可远程控制插座的结构示意图。 [0019] 图中：100：智能开关控制器；1：插头；2：盒体；3：第一保险管；4：第一主控芯片；5：第一电源转换模块；6：第一电力载波模块；7：以太网模块；8：第二保险管；9：档位选择开关； 10：第一插座；11：第二插座；12：第二主控芯片；13：第二电源转换模块；14：第二电力载波模块；15：第一继电器模块；16：第二继电器模块。 具体实施方式[0020] 为使本发明的上述目的、特征和有益效果更加清楚、明确，下面结合附图对发明的具体实施实例做详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0021] 图1是基于电力载波的智能开关控制器100的外形示意图，其插头直接固定在其盒体，插入到家庭中的插座即可使用。 [0022] 图2基于电力载波的可远程控制插座的外形示意图，图中插头1与盒体2之间用电线连接，也可以直接将插头1固定于盒体2上。 [0023] 图3是基于电力载波的智能开关控制器100的结构示意图，智能开关控制器100内设有第一保险管3，还包括第一主控芯片4、第一电源转换模块5、第一电力载波模块6以及以太网模块7，第一电力载波模块6和以太网模块7均由第一主控芯片4控制，第一电源转换模块5将市电转换后提供给第一主控芯片4使用。 [0024] 图4是基于电力载波的可远程控制插座的结构示意图。可远程控制插座包括插头1和盒体2，盒体2设有档位选择开关9、第一插座10、第二插座11、第二主控芯片12、第二电源转换模块13、第二电力载波模块14、第一继电器模块15以及第二继电器模块16，插头1的L端与档位选择开关9相连，通过档位选择开关9选择电力载波控制模式和直通模式，在直通模式，插头1的L端直接连至第一插座10的L端以及第二插座11的L端，在电力载波控制模式，插头1的L端通过第一继电器模块15连至第一插座10的L端，，插头1的L端还通过第二继电器模块16连至第二插座11的L端，第一继电器模块15和第二继电器模块16都受第二主控芯片12控制，第二电源转换模块13将市电转换后提供给第二主控芯片12使用，第二电力载波模块14由第二主控芯片12控制。插头1的L端与档位选择开关9之间设有第二保险管8。图4中，档位选择开关9是6脚双路开关。插头的E端分别连接至第一插座10的E端和第二插座11的E端，插头的N端分别连接至第一插座10的N端和第二插座11的N端。 |
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