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家庭绿色用电指示装置及实现方法

阅读：967发布：2024-01-15

专利汇可以提供家庭绿色用电指示装置及实现方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种家庭绿色用电指示装置及实现方法。本发明由实时电流脉冲信号采集装置和实时用电指示装置两部分组成。实时用电指示装置采用绿叶外形，由红外感应开关、用电预警指示灯、DSP 触摸屏模块、无线电信号指示及接收模块、电源组成。实时电流脉冲信号采集装置中钳式电流互感器钳放在现有入户进线端，可以在不对现有电路进行任何改造的前提下实现实时用电指示。钳式电流互感器、倍压整流模块、超级电容、电压比较器、振荡器、功率放大器、无线电脉冲发射模块通过无线电脉冲发射模块发射不同频率的脉冲串，随着频率的升高用电预警指示灯由绿色逐渐走向红色，直观的提醒用户当时用电接近设定阈值的程度，结构简单。，下面是家庭绿色用电指示装置及实现方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种家庭绿色用电指示装置，其特征在于，由实时电流脉冲信号采集装置和实时用电指示装置两部分组成，其中，
实时电流脉冲信号采集装置包括钳式电流互感器(101)、倍压整流模块(102)、超级电容(103)、电压比较器(104)、振荡器(105)、功率放大器(106)、无线电脉冲发射模块(107)；
钳式电流互感器(101)钳放在现有入户进线端，用来实时采集入户电流，通过倍压整流模块(102)给超级电容(103)充电，经过电压比较器(104)当电压达到指定电压时振荡器(105)产生一组震荡脉冲信号，并经过功率放大器(106)放大后传给无线电脉冲发射模块(107)；
实时用电指示装置包括红外感应开关(201)、用电预警指示灯(202)、DSP触摸屏模块(203)、无线电信号指示及接收模块(204)、电源(205)；实时用电指示装置采用红外感应开关(201)，装置只有在人为观看的时候显示；触摸屏模块(203)用于识别脉冲串在1分钟内的发射频率并存储，然后通过计算并存储电流及用电量数据，从而实现人机交互，数据采集，实时显示当日用电量曲线，查询本月用电量曲线，历史用电量曲线，本时段电价，当前用电量建议；
无线电信号指示及接收模块(204)与无线电脉冲发射模块(107)通过无线电波连接。
2.如权利要求1所述的一种家庭绿色用电指示装置，其特征在于，用电预警指示灯(202)随着频率的升高由绿色逐渐走向红色,提醒用户当时用电接近设定阈值的程度。
3.一种家庭绿色用电指示实现方法，其特征在于，应用如权利要求1-2所述其一的家庭绿色用电指示装置实现用电指示包括以下步骤：
步骤1：钳式电流互感器(101)钳放在现有入户进线端用来实时采集入户电流；
步骤2：通过步骤1采集到的电流通过倍压整流模块(102)给超级电容(103)充电；
步骤3：超级电容(103)充电后，经过电压比较器(104)，当电压达到指定电压时振荡器(105)产生一组震荡脉冲信号，并经过功率放大器(106)放大后传给无线电脉冲发射模块(107)，经无线电脉冲发射模块(107)发射给无线电信号指示及接收模块(204)，无线电信号指示及接收模块接收到脉冲串后传送到DSP触摸屏模块(203)进行运算、存储及显示，这个过程超级电容(103)放电；
步骤4：超级电容(103)放电后，当其电压低于电压比较器(104)电压设定值，从而振荡器(105)不再产生震荡脉冲信号，通过步骤1采集到的电流继续通过倍压整流模块(102)给超级电容(103)充电，从而重复步骤2和步骤3，从而入户线上的电流大小决定超级电容(103)的充电速度，超级电容(103)的充电速度决定无线电脉冲发射模块(107)发射脉冲串的频率。

说明书全文

家庭绿色用电指示装置及实现方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种家庭绿色用电指示装置及实现方法，特别涉及一种利用无线脉冲发射模块的智能化家庭绿色用电指示装置，属于智能化家庭绿色用电指示领域。

背景技术

[0002] 随着智能电网技术的发展以及越来越多的业界专家和研究机构对智能电网研究的高度关注及高投入，建设智能电网，增强电网运行的可靠性，提高供电服务质量己被众多国家和地区提上议程或纳入发展计划。因此建设一套智能的家居用电控制终端是智能电网发展的必然之路。现有的用电采集终端具备基本的数据采集、处理、存储和控制功能，通过智能插座采集和存储用电信息，同时终端与上层的电力应用系统交互从而实现对家居的用电控制，但是安装方式复杂，需要对现有的电路进行改造。

[0003] 专利：智能化家庭用电综合监控系统，申请号201220343563，公开了一种智能化家庭用电综合监控系统，包括对被监控家庭内所安装的多个家用电器分别进行控制的控制器、对被监控家庭的当前室内环境状况进行实时监测的室内环境状况监测装置、对被监控家庭的当月用电量进行实时监测的用电量监测装置、当监测到当月用电量接近设定报警阂值时进行自动报警提示的报警提示单元、根据阶梯电价中各阶梯分段所对应的用电量对报警提示单元的报警阂值进行设置的参数设置单元以及分别与控制器相接的时钟电路和无线通信模块，通过无线通信模块与远程控制器进行双向通信。专利：一种灵活互动智能用电服务终端装置，申请号201220222535.X，公开了一种灵活互动智能用电服务终端装置，包括有触摸屏模块、用电信息采集单元、网络通信；其中用电信息采集单元包括有485通信a\b口和电力载波通讯；网络通信的网口为以太网口；用电信息采集单元通过485 信号线或电力线与电表连接，网络通信通过网线与电力应用系统连接。专利：一种家庭用电、用气安全节能监控终端，申请号201210294264.3，公开了一种家庭用电、用气安全节能监控终端，其液化气传感器、一氧化碳传感器检测室内的有害气体，能自动控制排气扇工作，以排出有害气体，排气一段时间后仍检测到有害气体，将通过声、光、手机短信方式报警；可通过键盘输入、红外遥控或手机短信方式控制连接到空调和插座的继电器的工作，控制其电源；通过检测门、窗磁控开关，在门、窗打开时自动关闭空调电源，达到节能的效果；LCD液晶显示各开关、继电器和传感器的状态，便于观察和操作；可以远程通过手机短信查询各传感器、开关、继电器的状态，了解家中的情况，并可远程控制继电器的工作。

[0004] 以上专利均为用电量智能监控系统，但均未对用电量如何采集进行描述。

[0005] 专利：照明灯具用电量采集及无线控制装置，申请号201210461957.7，公开了一种特定接入方式的的照明灯具用电量采集装置。

发明内容

[0006] 本发明针对用电量智能监控系统现有技术所存在的问题，提出了一种家庭绿色用电指示装置及实现方法。主要目的就是利用本发明的用电采集指示装置，在不对现有电路进行任何改造的前提下实现实时用电量指示。

[0007] 本发明的目的是这样实现的：

[0008] 本发明由实时电流脉冲信号采集装置和实时用电指示装置组成。

[0009] 所述实时电流脉冲信号采集装置由钳式电流互感器、倍压整流模块、超级电容、电压比较器、振荡器、功率放大器、无线电脉冲发射模块组成。钳式电流互感器钳放在现有入户进线端，用来实时采集电流信息。倍压整流模块、超级电容为电压比较器、振荡器、功率放大器、无线电脉冲发射模块供电。振荡器、功率放大器、无线电脉冲发射模块根据电流大小发射不同频率的脉冲数。

[0010] 所述实时用电指示装置采用绿叶外形，由红外感应开关、用电预警指示灯、DSP触摸屏模块、无线电信号指示及接收模块、电源组成。红外感应开关是的指示装置只有在人为观看时显示，可以有效的节省用电量。用电预警指示灯用来实时显示用电情况，随着用电量增大，指示灯由绿色逐渐走向红色，直观的提醒用户当时用电量接近设定阈值的程度。DSP触摸屏模块可以存储用电量数据并实现人机交互，接收电流、电压采集数据，进行逻辑运算后存储，实时显示当日用电量曲线，可查询本月用电量曲线，历史用电量曲线，本时段电价，当前用电量建议。无线电信号指示及接收模块用来接收无线电脉冲发射信号，并发送给触摸屏模块，电源部分为移动电池和插头两种模式。

[0011] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

[0012] 本发明的一个效果在于，本发明中，钳式电流互感器钳放在现有入户进线端，可以在不对现有电路进行任何改造的前提下实现实时用电指示。

[0013] 本发明的一个效果在于，本发明中，入户线上的电流大小决定超级电容的充电速度，超级电容的充电速度决定无线电脉冲发射模块发射脉冲串的频率：当入户线钳式电流互感器电流大时，超级电容充电速度快，无线电脉冲发射模块发射脉冲串的频率就高；当入户线钳式电流互感器电流小时，即用户用电量低时，无线电脉冲发射模块发射脉冲串的频率就低。

[0014] 本发明的一个效果在于，本发明中，通过无线电脉冲发射模块发射不同频率的脉冲串来指示实时用电情况，结构简单。

[0015] 本发明的一个效果在于，本发明中，用电指示装置采用红外感应开关，装置只有在人为观看的时候显示，可有效节省电量。附图说明

[0016] 图1是本发明中家庭绿色用电指示装置的实时用电指示装置示意图；

[0017] 图2是本发明中家庭绿色用电指示装置的实时电流脉冲信号采集装置示意图；

[0018] 图3是是本发明中入户电流i与无线电脉冲发射频率f之间的关系曲线图。

具体实施方式

[0019] 实施例：

[0020] 家庭绿色用电指示装置，包括：实时电流脉冲信号采集装置和实时用电指示装置两部分，实时电流脉冲信号采集装置由钳式电流互感器101、倍压整流模块102、超级电容103、电压比较器104、振荡器105、功率放大器106、无线电脉冲发射模块107组成。实时用电指示装置由红外感应开关201、用电预警指示灯202、DSP触摸屏模块203、无线电信号指示及接收模块204、电源205组成。

[0021] 钳式电流互感器101钳放在现有入户进线端，用来实时采集入户电流。通过倍压整流模块102给超级电容103充电，经过电压比较器104当电压达到指定电压时振荡器105产生一组震荡脉冲信号，并经过功率放大器106放大后传给无线电脉冲发射模块107发射给无线电信号指示及接收模块204。这时超级电容103放电，电压低于电压比较器104电压设定值，继续通过倍压整流模块102给超级电容103充电，当电压达到电压比较器104电压设定值时振荡器105继续产生一组震荡脉冲信号，并经过功率放大器106放大后传给无线电脉冲发射模块107发射出去。这样当入户线钳式电流互感器电流大时，即用户用电量高时，超级电容103充电速度快，无线电脉冲发射模块107发射脉冲串的频率就高，当入户线钳式电流互感器电流小时，即用户用电量低时，无线电脉冲发射模块107发射脉冲串的频率就低。

[0022] 无线电信号指示及接收模块204显示无线传输信号是否正常并接收无线电脉冲发射模块107发射脉冲串发送的脉冲串传送到DSP触摸屏模块203进行运算及存储。触摸屏模块203识别脉冲串在1分钟内的发射频率并存储，然后通过计算并存储电流及用电量数据，从而实现人机交互，数据采集，实时显示当日用电量曲线，可查询本月用电量曲线，历史用电量曲线，本时段电价，当前用电量建议。用电预警指示灯202上，随着频率的升高指示灯由绿色逐渐走向红色，直观的提醒用户当时用电接近设定阈值的程度。

[0023] 用电指示装置采用红外感应开关201，使得装置只有在人为观看的时候显示，可有效节省电量。电源205部分为移动电池和插头两种模式。

[0024] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

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