[实用新型]基于电力线载波通信的智能插座装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具备通信、控制和计量功能的智能插座装置，尤其是涉及一种基于电力线载波通信的智能插座装置。

背景技术

随着智能电网和智能家居技术的发展和逐步应用，家庭电能管理作为智能电网用电管理中重要的一环发挥着越来越大的作用。一方面，家庭用电需要适应弹性电价，对家用电器实施远程通断控制和用电数据实时监测，在高电价时段断开大功率用电器，反之则开通大功率用电器，并避免电器空耗产生的额外电能损失；另一方面，用户需要实时获取单个用电器能耗数据，并在云端形成数据分析文档，进而优化用电模式，提高电能使用效率。

传统插座一般不具备通信、计量和控制功能，新型的智能插座增强了计量和控制功能，而且初步具备RF、红外等近场通信能力，由于插座一般安装于较为隐蔽的位置，大大束缚了近场无线通信性能，而且往往难以兼顾远程设置与本地设置。这就需要一种具备电力线通信功能的智能插座，其通信质量不受安装位置的影响，适用于家庭任意位置电力线接口，而且具有显示屏和键盘，既能够远程设置插座状态，获取用电信息，也能够进行相应的本地操作。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本实用新型提供一种基于电力线载波通信的智能插座装置，通过该装置将被控电器的能耗数据上传至家庭智能网关，并通过网关接收互联网服务器发出的控制和查询命令，从而实现用户利用PC、手机、平板电脑等网络终端对家庭用电设备的远程智能管理。

 本实用新型所述的智能插座装置由单片机、电源、电力线载波通信模块、载波电路、存储器、键盘、串口电路、时钟、校表接口、显示屏、计量电路、磁保持继电器、继电器驱动电路、外壳等十四个部分组成。其中，单片机连接电源、电力线载波通信模块、时钟、键盘、存储器、继电器驱动电路、串口电路、计量电路、显示屏、校表接口，电力线载波通信模块分别与电源和载波电路连接，磁保持继电器与继电器驱动电路连接，外壳将其他十三个个部分有机结合形成保护。单片机（MCU）负责通过电力线载波通信模块对来自网关的信息进行收集、处理和分析，一方面执行远程服务器发送的读数据、通断控制等指令，另一方面通过电力载波通信模块定时向网关发送能耗数据，与此同时，通过计量电路计算电压、功率等多种计量参数，控制显示屏的显示及提供键盘、串口、校表等多种外部接口数据交换；时钟记录并提供当前时间给单片机；存储器存储并提供智能插座配置信息、设备状态信息、时间表信息、计量数据等；电源提供智能插座所需的各种电源；电力线载波通讯模块的主要作用是使单片机与家庭网关进行数据交换，以实现智能插座外部通信的各种功能；串口电路用于实现单片机与PC串行通信电平转换，实现设备的本地设置与控制；载波电路为载波信号的输出和输入通路，并起隔离220V/50Hz工频的作用，分为发射和接收两部分；键盘用于本地数据查询、定时和通断控制；显示屏用于显示能耗数据、设备状态信息及配合键盘进行各种本地设置；校表接口用于实现智能插座与校表台的连接，进行计量参数的设置；计量电路用于采集能耗数据；继电器驱动电器用于驱动磁保持继电器；磁保持继电器为控制信号消失后仍然保持当前状态的大容量继电器；外壳用于将各部分装配成一个整体，并对各部分形成保护。

本实用新型的有益结果是提供了一种基于电力线载波通信技术，具备通信、计量和控制功能的智能插座装置，它利用低压电力线载波通信技术与家庭智能网关进行通信，将能耗数据上传至互联网服务器，并通过网关接收服务器发布的数据读取及通断控制指令，与此同时，依靠键盘和显示屏可实现对智能插座的本地数据读取和负荷控制，使用户能够实现对单一用电器的远程控制，及时调整用电模式，提高电能使用效率。

附图说明

图1 本实用新型智能插座装置的原理框图。

图2 本实用新型智能插座装置内单片机程序流程图。

具体实施方式

本实用新型在应用中，首先将所述装置通过电力线与家庭智能网关连接，然后在网络服务器中添加智能插座信息，完成后即可通过手机等网络终端设备实现电器的控制与用电信息的查询。

在本实施例中，低压电力线载波通信技术是现有技术，在2009年12月30日授权的中国专利2004100403801和2004年09月01日授权的中国专利03267309中有详细说明，在此，本发明应用低压电力线载波通信技术的工作原理不作具体描述。