[发明专利]一种智能家居用电监控装置及其功耗检测方法

权利要求书

1.一种智能家居用电监控装置，该装置安装在开关插座内，其特征在于：包括MCU控制芯片、继电器控制模块和功耗检测模块，所述功耗检测模块的信号输出端与MCU控制芯片连接，MCU控制芯片和继电器控制模块的控制端连接，所述功耗检测模块与外部的家用电器连接，用于采集并检测家用电器的电压和电流，所述继电器控制模块经继电器连接外部的家用电器，用于控制继电器是否导通，所述监控装置内还安装有电源模块为该监控装置内的所述模块进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种智能家居用电监控装置，其特征在于：所述MCU控制芯片的接口还连接有报警模块和控制按钮，并分别与WIFI模块和SD卡接口双向连接，其中WIFI模块通过网络分别与外部的移动终端和数据服务器实现数据双向互通，所述监控装置内还安装有电源模块为该监控装置内的所述模块进行供电；所述MCU控制芯片采用STC90C51RD+单片机及其外围电路，该外围电路分别包括复位电路、晶振电路、按键电路、蜂鸣器电路、wifi连接电路、SD卡连接电路。

3.根据权利要求1所述的一种智能家居用电监控装置，其特征在于：所述功耗检测模块包括电流互感器、电压互感器、CS5460及其外围电路，其中，电流互感器采用DL-CT1005A型精密交流电流采样器，通过去耦电容和电阻网络形成电流采样电路，220V的N线按照电流互感器产品说明上的输入信号方向穿过互感器，输出回路中串入采样电阻与CS5460及其外围电路连接；其中，电流互感器采用DL-PT202D型精密电压互感器，电压采样电路接入外部限流电阻，其输出端需次级跨接采样电阻与CS5460及其外围电路连接。

4.根据权利要求1所述的一种智能家居用电监控装置，其特征在于：所述电源模块包括一个三端稳压器和相关电路，该电源模块用于将220V交流电转变为+5V和+3.3V直流电，其中所述的三端稳压器采用型号为LM7805的三端稳压器。

5.应用权利要求1-4中任一所述的智能家居用电监控装置的功耗检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：中断服务关闭；

步骤2：硬件初始化；

步骤3：软件初始化；

步骤4：中断服务开启；

步骤5：数据采集程序工作；

步骤6：瞬时值有效值采集程序工作；

步骤7：电能计算程序工作；

步骤8：网络通信程序工作；

步骤9：等待定时器再次中断后重复步骤5-步骤9。

6.根据权利要求6所述的智能家居用电监控装置的功耗检测方法，其特征在于：所述步骤5中，以固定的采样周期分别对电压的输入信号和电流的输入信号进行循环采集，每路信号每个采样周期内采集12次，每个采样周期后新的瞬态功率值分别存入RMS电压寄存器和RMS电流寄存器，12个为一组，该组内的累加和用于计算存放组能量寄存器。

7.根据权利要求6所述的智能家居用电监控装置的功耗检测方法，其特征在于：所述步骤6中，首先测量瞬态电流和瞬态电压，由此计算出相应的瞬时功率以及有功能量、电压有效值和电流有效值的周期计算值。

8.根据权利要求6所述的智能家居用电监控装置的功耗检测方法，其特征在于：所述步骤7中，首先检测是否为电压信号，如是则读取相应电能值，后与电能变量相加，最后重新存储该相新电能，其中所述电能值的存储区域设置在MCU控制芯片的RAM中。