[发明专利]一种带电量计量的智能触摸开关及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关技术领域，尤其涉及一种带电量计量的智能触摸开关及系统。

背景技术

开关作为与人们生活息息相关的装置，在人们常及工作中扮演着不可或缺的角色。随着5G的发展和互联网技术的不断成熟,人类已经进入到了一个万物互联的“大连接”时代。开关自然也成为万物互联中的重要组成部分。

目前智能开关种类繁多，但存在易吸合、继电器寿命短等问题，致使用户体验不佳。主流无线技术方案有WiFi、zigbee等无线方案，但都存在不足，如采用WiFi方案，最大的问题是安全性非常低，无线稳定性较差，同时其功耗高、组网能力低也是极大制约了其推广及应用。采用zigbee方案在组网能力上表现尚可，但信号穿墙能力不足，开发难度大，产品成本高。同时用户无法了解用电设备电能损耗。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种带电量计量的智能触摸开关及系统，其中该带电量计量的智能触摸开关可以避免无法实时了解用电设备用电量，不利于节能环保。

为了解决上述问题，本发明提供一种带电量计量的智能触摸开关，该带电量计量的智能触摸开关包括：计量单元、射频单元、电源单元、控制单元、触摸单元以及微处理器，其中所述微处理器分别与计量单元、射频单元、控制单元、触摸单元电信号相连，所述电源模块给微处理器、触摸单元、控制单元、计量单元提供电源。

进一步说，所述控制单元包括继电器、驱动继电器工作的继电器驱动电路、检测交流市电过零点的过零检测电路。

进一步说，所述电源单元包括AC-DC模块和DC-DC模块，其中AC-DC模块将～220v交流市电转换为5V直流电，分别给控制单元、计量单元提供工作电压，DC-DC模块将5V直流电转换为3.3V直流电压，分别给微处理器、触摸单元提供工作电源。

进一步说，所述触摸单元包括感应有无人体接触的感应盘和触摸芯片。

进一步说，所述过零检测电路光耦隔离方案。

进一步说，所述计量单元包括HLW8012。

进一步说，所述射频模块Sub 1G无线收发通信芯片。

进一步说，所述智能触摸开关还包括与微处理器信号连接的自组网射频模块,该自组网射频模块直接或间接通过主节点设备与服务器建立无线通讯。

进一步说，所述主节点设备包括实现与服务器通信的网关。

本发明还提供一种带电量计量的智能触摸开关系统,智能触摸开关系统包括至少一触摸开关、服务器和实现触摸开关与服务器通信的网关，其中触摸开关包括实时采集设备用电量的计量单元、控制形成开关回路的控制单元、用于外部开关信号入的触摸单元和实现自组网的射频模块，以及协调输入的开关信号和交流市电过零点信号控制的控制单元工作的微处理器，还包括为计量单元、控制单元、触摸单元和微处理器提供工作电源的电源单元，以及实现与服务器通信的网关，所述微处理器分别与计量单元、射频单元、控制单元、触摸单元电信号相连，所述电源模块给微处理器、触摸单元、控制单元、计量单元提供电源。

进一步说，所述控制单元包括继电器、驱动继电器工作的继电器驱动电路、检测检测交流市电过零点的过零检测电路。

进一步说，所述电源单元包括AC-DC模块和DC-DC模块，其中AC-DC模块将～220v交流市电转换为5V直流电，分别给控制单元、计量单元提供工作电压，DC-DC模块将5V直流电转换为3.3V直流电压，分别给微处理器、触摸单元提供工作电源。

使用时,当人体接触触摸单元时，将产生有效的开关信号有效发给微处理器，微处理器接根据开关信号和过零检测电路检测的过零信号时,控制继电器驱动电路控制驱动继电器,实现回路的开关。同时,微处理器通过自组网无线射频模块将开关状态信息发送至服务器，并实时接收来自服务器下发的控制信息,用户可通过移动通讯终端下发控制指令、预设不同场合的情景模式等远程操作。

带电量计量的智能触摸开关具有以下优点：

集成计量功能，将能耗监测细化到“最后1米”的终端设备单元，精细化统筹计量，为能耗管控，能源精细化管理提供了便利，降低了人工成本、提升了效率，减少了能耗。

增加了过零检测电路，针对继电器吸合的延时性，配合延时算很好的解决了触点间因拉弧、浪涌等情况引起的触点烧蚀现象，延长了继电器的使用寿命。