[发明专利]基于无线传感器网络的远程电源监控系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源控制领域，具体指远程电源监控系统及方法。

背景技术

如何减少电能浪费和无谓的消耗是实现节能减排的具体措施，要实现“绿色用电”从电源插座做起。2004年6月8日新华社报道：在中国下班不关显示器和打印机每年待机能耗浪费能耗12亿千瓦时电能！全国以2000万台电视机计算，每年待机浪费的电能达21亿千瓦时。如果不拔插头，一个普通壁挂式空调一年将浪费246千瓦时，每年全国要浪费246亿千瓦时。待机能耗每年浪费的电能相当于整个三峡工程的发电量。同时由于电源插座的老化也是造成电器火灾的重要原因之一。无论公司、商场还是家庭都存在这方面管理的问题，存在巨大的节能空间。如专利200910040562.8“智能远程传感控制电源分配器”，该专利提出的电源控制分配器具有网络远程控制功能，但智能远程传感控制电源分配器都配置以太网络接口，每个智能远程传感控制电源分配器需要独立铺设网络线。当智能远程传感控制电源分配器数量多时，不但需要铺设大量的网络线，而且还需要配备适当的网络路由和交换设备；甚至当智能远程传感控制电源分配器改变位置时，还需要重现铺设网络线。这种方式既不经济也不方便。再如专利200810219077.2“智能电源插板的远程集中监控方法及系统”，该专利提出的智能电源插板具有网络远程控制功能。但该专利有以下几点不足，第一：远程客户端需要安装专门的监控模块软件，用户就不能使用任意一台计算机进行远程监控；第二：远程智能服务器与各智能电源插板通过电力线载波方式通信，这虽然避免了铺设通信线路的麻烦。但是电力线载波通信存在以下缺点：a.电力载波通信只能在一个配电变压器区域范围内传送；b.只能在单相电力线范围内传输；c.电力载波在220V/380V低压电网中，干扰严重，通信质量较差；第三.电力载波通信电路复杂、成本较高、通信可靠性差。

发明内容

本发明目的旨在响应节能减排的需求，克服现有技术的不足，提出一种基于无线传感器网络的远程电源监控系统及控制方法。该系统将计算机技术、互联网技术、短距离无线通信技术和无线传感器网络技术相结合，实现用户远程监控电源插座的功能。从而实现对公司、商场、家庭等场所的电源远程集中的监控管理。用户既可以根据需要远程打开电器的电源，也可以当人们忘记关闭电器电源时，通过网络对电源插座进行远程控制，实现电器的关闭。同时还可以远程查看电器的工作状态。该系统还提供过压、过流和过温的保护功能，以减少电气火灾发生的可能。

本发明的发明目的通过以下方案实现：

本发明基于无线传感器网络的远程电源监控系统及控制方法，系统包括远程客户端、Internet互联网、网络数据汇聚服务器节点和若干智能电源插座节点；所述远程客户端与网络数据汇聚服务节点通过Internet互联网，以Browser-Server方式实现数据的连接；智能电源插座节点与网络数据汇聚服务节点均配置有无线收发器，他们通过无线通信方式构成无线传感器网络。

以上所述的网络数据汇聚服务节点，包括无线收发电路、微处理器、以太网控制器及其接口电路、存储器电路、JTAG电路、电源和复位电路；所述的无线收发电路、以太网控制器及其接口电路、存储器电路、JTAG电路、电源和复位电路分别与微处理器相连接。

以上所述的智能电源插座节点，包括微控制器、无线通信模块、电压电流互感器、电压电流采集调理电路、节点温度监测电路、电源输出控制电路、电源输出插座构成；所述无线通信模块、电压电流互感器；电压电流采集调理电路、节点温度监测电路、电源输出控制电路分别与微控制器连接；电源输出插座与电源输出控制电路连接；所述电压、电流互感器一边与电源输出插座相连接，获取监测信号，另一边与电压电流采集调理电路相连接，从而将隔离后的检测信号送给电压、电流采集调理电路。

基于无线传感器网络的远程电源监控系统的控制方法如下：

(a)各智能电源插座节点通过无线通信方式以自组织形式构成无线传感器网络，不但智能电源插座节与网络数据汇聚服务节点可以进行通信，而且智能电源插座节点之间也可以进行通信；此外智能电源插座节点还可以承担路由中继功能；以实现网络数据汇聚服务节点与距离较远的智能电源插座节点之间的通信；智能电源插座节点实时采集电压、电流和温度等信息，经过内部处理后传输给网络数据汇聚服务节点；远程客户端通过网络浏览器登陆网络数据汇聚服务节点，不但可以查询智能电源插座节点的当前数据和历史数据，而且可以远程控制各智能电源插座节点的电源输出插座状态；