[实用新型]嵌入式电能计量测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电器能耗测控平台，尤其是嵌入式的、基于RT-Linux的电器能耗测控平台。

背景技术

家电是电能消耗的重要方面，为了分析并最大可能节约能耗，智能化是未来发展趋势，现有的一些电器能耗大多采用统一计量，控制手段少，智能化程度较低。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种嵌入式的、能对外部中断进行实时处理的嵌入式电器能耗测控装置，具有面向设备的用户自由组态、设备信息的采集、数据处理、智能决策、反馈控制、Internet的网络信息交互、历史数据存储显示等功能，通过和传感器/控制器的连接能实现对家庭家电控制、节能控制等。提供了多种对家居电气设备的控制手段和提高对家居设备控制的智能化程度，实现对家居设备进行人性化的测控管理。

本实用新型的实现方案是：电能计量测控装置，其特征是包括中央处理器模块、RAM存储器、RS232串口、数据采集控制模块、电源控制器、电器能耗测量的传感器模块，数据采集控制模块设有模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出端口、开关量输出端口接电器的电源控制器，数据采集控制模块通过ISA总线槽与中央处理器模块连接，数据采集控制模块接电器能耗测量的传感器模块。中央处理器模块可采用嵌入式结构，还包括DOC、显示驱动芯片、RTL8139、RS232串口等)、液晶显示屏、触摸屏等。嵌入式的设计，模块化的设计，可基于RT-Linux操作系统，中央处理器模块、数据采集控制模块、液晶屏、触摸屏进行一体化的安装，无须PC机的支持独立运行测控。

本实用新型的有益效果是：可通过和传感器/控制器的连接能实现对家庭家电控制、节能控制等。提供了多种对家居电气设备的控制手段和提高对家居设备控制的智能化程度，实现对家居设备进行人性化的测控管理。本实用新型通过嵌入式设计，模块化设计，基于RT-Linux操作系统。中央处理器模块、数据采集控制模块、液晶屏、触摸屏进行一体化的安装。对设备的组态配置采用图形化的方式，组态过程完全由用户自定，不用用户面向应用进行复杂的二次开发，软件具有自动生成运行脚本的功能，不需用户编写程序，无须专业知识，操作简单直观方便。对设备的控制具有全智能自动控制、通过触摸屏进行的现场手动控制、通过互连网进行的远程网络监控、手机无线监控等四种控制手段。

附图说明

图1为本实用新型硬件结构框图；

图2为本实用新型软件结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：本实用新型有硬件和软件两部分组成，硬件由中央处理器模块(包括中央处理器(CPU)、RAM存储器、DOC、显示驱动芯片、RTL8139、RS232串口等)、液晶显示屏、触摸屏和一个或多个数据采集控制模块、开关量输入输出译码模块(可选)组成，其中数据采集控制模块具有模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲记数器/定时中断器等功能，开关量输入输出可编程。数据采集控制模块通过ISA总线槽与中央处理器模块进行连接，实现数据采集控制模块和中央处理器模块之间的数据信息交互。软件部分建立在RT-Linux操作系统之上，包括数据采集软件、仿人智能模糊控制算法、输出控制软件、历史数据查询显示软件、图形人机界面软件、基于设备对象的图形化组态配置软件等。所有软件包括操作系统都存放在一片DOC(Disk On Chip)上。

本实用新型与家居设备的连接框图如图1所示。本实用新型与受控设备的连接有三种方式可选择：(1)直接将数据采集控制模块中的模拟量、数字量输入输出端和家居设备的传感器/控制器或变送器相连进行测控。(2)通过译码模块和家居设备的传感器/控制器或变送器相连进行测控。(2)通过RS485总线进行连接实现测控。

家用电器的能耗传感器可采用电流互感器，通过简易积分电路测量电器的能耗，控制器刚为电源的可控硅开关。

图1实用新型硬件结构框图中：主要中央处理器模块(包括中央处理器(CPU)、RAM存储器、DOC、显示驱动芯片、RTL8139、RS232串口等)、液晶显示屏、触摸屏和一个或多个数据采集控制模块、开关量输入输出译码模块(可选)组成，其中数据采集控制模块具有模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲记数器/定时器等功能。数据采集控制模块通过ISA总线槽与中央处理器模块进行连接，实现数据采集控制模块和中央处理器模块之间的数据信息交互。

图2为本实用新型软件结构框图中：其中的图形人机界面的软件设计基于QT/Embedded平台，采用Framebuffer直接对显示驱动芯片进行操作，使图形界面的显示不需Linux的Xfree86环境的支持，应用软件层中还包含采用Apache+PHP+MySQL组建的用于远程网络测控和手机测控的环境。基于设备对象的图形化组态配置软件在应用软件层中，用户可以用图形和自然语言按照自己的需要编辑复杂的逻辑，无须专业知识，操作简单直观方便，软件解析后自动生成脚本语言，并装载入脚本系统，系统就按照用户编辑的逻辑，不需重启系统，高效自动运行，实现对家居设备进行诸如按时间自动控制，节能控制，仿人智能控制等，结合四种监控手段，提供一个全方位的、简单方便、高效智能、人性化的对家居设备的操作控制环境。