[发明专利]基于物联网的智能插座及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及插座技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能插座及其控制方法。

背景技术

有关数据表明，超过 70%的电气火灾是由于高于电源插座内的断电器所要求的安全电压或电流造成。传统的电源插座不具备电能参数自动检测功能，不会因为电源插座所能提供的额定电压、电流不足以满足当前电器设备的要求，而自行断电；更不会因为当前电器设备的工作电压、电流等电能参数超越电源插座所能提供的最大电压、电流值而作预警处理，并及时报告给电力用户，以防止电气火灾事故的发生。与此同时，我国每年大约有超过数千人因为触摸电源插座而发生触电或烧伤事故。究其原因，主要是因为传统的电源插座无论其上是否已接入电器设备，电源插座的插孔已被供电。针对传统电源插座的缺陷与功能上存在的不足，广大电力用户迫切需要一种功能更全并具有保护功能的智能电源插座。为此，利用电能参数实时自动检测 、RFID 射频识别 、WiFi 无线通信 、嵌入式 MCU，以及Android 智能控制、管理等多种技术，设计了一款基于物联网的智能插座。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于物联网的智能插座及其控制方法，可实时自动检测、自行断电，有效避免电气火灾事故的发生。

为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网的智能插座，包括智能电源插座和智能管理系统，所述智能电源插座与智能管理系统之间通过WiFi 无线通信方式进行数据交换；

所述智能电源插座内置有RFID 电子标签识别器、MCU和电能参数计量模块，电器设备的电源插头内嵌入一个用于记录当前电器设备工作时所需的额定电能参数的RFID电子标签；所述RFID 电子标签识别器与RFID电子标签之间通过RFID 方式连接，所述RFID电子标签通过RFID 电子标签识别器与MCU交互连接，所述电能参数计量模块的输出端与MCU的输入端连接，且所述MCU的输出端与继电器的控制端连接；

通过RFID 电子标签识别器与RFID电子标签的适配可实时感知当前智能电源插座上是否接有电器设备，当感知到没有电器设备接入，MCU 控制继电器的控制端，使电源线断开，不再给智能电源插座上的插孔供电；当感知到有电器设备接入，电能参数计量模块实时感知出当前电器设备的工作电能值；然后MCU 通过 RFID 方式读取电子标签内的电器设备的额定电能参数；将额定电能参数与电能参数计量模块所感知的工作电能值作对比、分析；并判定智能电源插座所能提供的工作电能值是否满足电器设备所需的额定电能参数；

如果当前电器设备工作时的额定电能参数超出智能电源插座所能提供的工作电能值，智能电源插座会及时告知电器设备，同时也不给插孔供电；如果当前电器设备所需的额定电能参数未超出智能电源插座所能提供的工作电能值，智能电源插座也会及时告知电器设备，并给其供电。

其中，所述智能电源插座还内置有WiFi 无线通信模块，所述智能管理系统嵌入在智能终端上，通过天线与WiFi 无线通信模块的适配来实现智能管理系统与智能电源插座通信交互连接；所述智能管理系统以WiFi 无线通信方式对智能电源插座进行管理、控制：

智能管理系统实时查询智能电源插座上是否接有电器设备；如果接有电器设备，可立即读取当前电器设备的工作工作电能值；

可远程控制对某个电器设备是否供电：如发指 令“1”对其供电，如发指令“0”对其断电。

其中，所述智能电源插座还设置有LCD显示屏，所述LCD显示屏与MCU的输出端连接，且通过 LCD显示屏实时显示当前电器设备工作时的工作电能值；所述LCD显示屏上设置有日期信息单元、时间信息单元、电压信息单元、电流信息单元、功率信息单元和电能信息单元;所述智能电源插座还设置有多个为便携式电子设备充电的USB 接口。

其中，所述智能电源插座还内置有电压互感器、电流互感器和断电保护模块，所述电压互感器、电流互感器和断电保护模块的一端均连接至220V交流电，所述电压互感器和电流互感器的另一端均连接至电能参数计量模块的输入端，所述MCU的输出端还连接至断电保护模块；所述电压互感器和电流互感器将感应到的电压和电流信号发送给电能参数计量模块。

其中，所述智能电源插座还内置有实时时钟模块，且所述实时时钟模块与MCU的输入端连接。

其中，所述MCU的型号为MSP430F149。