專利名稱：一種電能自動(dòng)計(jì)量智能插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源插座，具體來(lái)說(shuō)是一種電能自動(dòng)計(jì)量并 能夠?qū)⒂秒姅?shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸，在一定情況下能夠控制電源通斷的智 能型插座。
技術(shù)背景目前，現(xiàn)有的插座大多數(shù)都是用電器與供電線路的連接裝置，并 不具備其他功能，為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能降耗的號(hào)召，近些年出現(xiàn)了一些節(jié) 能型的插座，這些智能型插座能夠?qū)崿F(xiàn)一定的保護(hù)措施，但不具備電 能計(jì)量的功能和無(wú)線傳輸功能。現(xiàn)在，國(guó)家正在建立用電分項(xiàng)計(jì)量系 統(tǒng)，用于采集建筑用電能耗，但是還沒有一種裝置能夠很好的解決插 座用電的計(jì)量問(wèn)題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一 種電能自動(dòng)計(jì)量智能插座，該智能插座不僅能夠自動(dòng)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)， 自動(dòng)判斷用電器使用狀態(tài)(即處于運(yùn)行狀態(tài)還是待機(jī)狀態(tài))，更進(jìn)一 步的是能夠自動(dòng)采集用電量并通過(guò)無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)傳入中繼設(shè)備，很 好的解決了插座用電的計(jì)量與傳輸問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括一個(gè)面 板(18)，所述面板(18)至少有一個(gè)插孔，面板(18)上設(shè)有顯示 器()、鍵盤(11)和天線(17)，所述面板(18)還包括控制模塊盒 (19)，所述控制模塊盒(19)包括電能輸出控制器(2)、電能采集 模塊(4)、微處理器(8)和無(wú)線通信模塊(13);所述電能輸出控制 器(2)通過(guò)輸電線(3)與電能采集模塊(4)相連，通過(guò)線路(7) 與微處理器(8)相連；所述電能采集模塊(4)通過(guò)輸電線(5)與 座觸點(diǎn)(6)相連，通過(guò)線路(9)與微處理器(8)相連；所述無(wú)線 通信模塊(13)通過(guò)線路(12)與微處理器(8)相連，通過(guò)線路(15) 與天線(17)相連。所述微處理器(8)通過(guò)線路(14)與顯示器(16)相連，通過(guò) 線路(10)與鍵盤(11)相連。 本實(shí)用新型有益效果是1、 基于最新的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本實(shí)用新型采用了近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低 成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)。方便的實(shí)現(xiàn)了建筑中插座用電能耗的采 集，有著很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。2、 數(shù)據(jù)直觀齊全易操作本實(shí)用新型采取了鍵盤操作和顯示器顯示，比起傳統(tǒng)的插座能夠 直觀的顯示本插座的用電量及用能時(shí)間，方便用戶直接?xùn)嗽儯蟠笤?加了用電透明度。3、 低廉的成本本實(shí)用新型由于采用了無(wú)線通信技術(shù)，減少了布線成本，其價(jià)格 將會(huì)非常低廉，易于市場(chǎng)推廣。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型控制模塊盒連接示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，本實(shí)用新型不僅是一種智能型插座，還是一種 基于無(wú)線通信技術(shù)的建筑物插座用電的采集裝置。它實(shí)際上是建筑用 電分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)的一部分，主要用來(lái)計(jì)量建筑插座用電能耗。當(dāng)用電 器開始工作時(shí)，電能采集模塊4開始工作，記錄用電數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通 過(guò)線路9送至微處理器8，經(jīng)微處理器8處理后存入微處理器模塊的 內(nèi)存中，當(dāng)微處理器接收到控制中心傳來(lái)的"發(fā)送"命令后(這一命 令由無(wú)線通信模塊接收通過(guò)線路12送給微處理器8)，會(huì)將數(shù)據(jù)通過(guò) 線路12發(fā)送至無(wú)線通信模塊13，再由無(wú)線通信模塊13經(jīng)線路15和 天線17發(fā)送至控制中心或中繼站。具體可選用基于Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1、 基于最新的ZigBee技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ZigBee技術(shù)是專門針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的一種近距離、低 復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)。本實(shí)用 新型采用了最新的ZigBee無(wú)線通信技術(shù)，避免了布線所帶來(lái)的成本 的增加，很好的實(shí)現(xiàn)了建筑物插座用電能耗的采集。2、 低廉的成本本發(fā)明采用ZigBee技術(shù)具有低速率、低功耗、低成本等特點(diǎn)， 而且ZigBee模塊的價(jià)格仍在進(jìn)一步降低，本發(fā)明成本將會(huì)非常低廉， 易于市場(chǎng)推廣。3、 低功耗在單一的芯片內(nèi)包含了802.15.4及ZigBee兼容系統(tǒng)中必備的組 件，支持同步睡眠和喚醒，有效的降低了功耗，僅靠?jī)晒?jié)標(biāo)準(zhǔn)5號(hào)電 池就可持續(xù)工作6個(gè)月至兩年，從而延長(zhǎng)了各探測(cè)器節(jié)點(diǎn)維護(hù)周期， 節(jié)省了相應(yīng)的人力和物力。此外，還可以加裝一個(gè)小型變壓器直接從
電網(wǎng)給ZigBee模塊供電，這樣不但減少了電池所占的空間，還可以 避免換電池所帶來(lái)的繁瑣。由于控制要求簡(jiǎn)單，微處理器8可選51系列8位單片機(jī)。 如AT89C2051它是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存 取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ) 技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器 和Flash存儲(chǔ)單元，最重要的是它體積較小，能夠用于插座這種體積 較小的產(chǎn)品中。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為電能通過(guò)輸電線l進(jìn)入電能輸出控制 器2，當(dāng)電能輸出控制器2得到微處理器8的"導(dǎo)通"命令后，電能將 通過(guò)輸電線3經(jīng)過(guò)電能采集模塊4再通過(guò)輸電線5到達(dá)插座觸點(diǎn)6，當(dāng)電能將通過(guò)輸電線3經(jīng)過(guò)電能采集模塊4時(shí)，電能采集模塊4開 始采集通過(guò)的電量并通過(guò)線路9送入微處理器8進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)經(jīng)處理 后經(jīng)線路12發(fā)送給無(wú)線通信模塊13,通過(guò)與之相連的天線17發(fā)送和接 收信號(hào)，當(dāng)天線17接收到信號(hào)時(shí)會(huì)通過(guò)線路15返回給無(wú)線通信模塊 13，再由無(wú)線通信模塊13經(jīng)線路12返回給微處理器8進(jìn)行判斷，若判 斷正確則將用電數(shù)據(jù)通過(guò)線路12發(fā)送給無(wú)線通信模塊13,由無(wú)線通信 模塊13通過(guò)天線17將用電數(shù)據(jù)傳入中繼站。同時(shí)電能采集模塊4采集 的數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器8進(jìn)行處理后可通過(guò)線路14在顯示器16上顯示，鍵 盤11通過(guò)線路10將用戶的控制命令送入微處理器8，微處理器8處理后 可在顯示器16上顯示相應(yīng)操作。
權(quán)利要求1、一種電能自動(dòng)計(jì)量智能插座，包括一個(gè)面板(18)，所述面板(18)至少有一個(gè)插孔，面板(18)上設(shè)有顯示器(16)、鍵盤(11)和天線(17)，其特征是所述面板(18)還包括控制模塊盒(19)，所述控制模塊盒(19)包括電能輸出控制器(2)、電能采集模塊(4)、微處理器(8)和無(wú)線通信模塊(13)；所述電能輸出控制器(2)通過(guò)輸電線(3)與電能采集模塊(4)相連，通過(guò)線路(7)與微處理器(8)相連；所述電能采集模塊(4)通過(guò)輸電線(5)與座觸點(diǎn)(6)相連，通過(guò)線路(9)與微處理器(8)相連；所述無(wú)線通信模塊(13)通過(guò)線路(12)與微處理器(8)相連，通過(guò)線路(15)與天線(17)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電能自動(dòng)計(jì)量智能插座，其特征是所 述微處理器(8)通過(guò)線路(14)與顯示器(16)相連，通過(guò)線路(10) 與鍵盤(11)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電能自動(dòng)計(jì)量智能插座，它包括一個(gè)面板(18)，所述面板(18)至少有一個(gè)插孔，面板(18)上設(shè)有顯示器(16)、操作鍵盤(11)和天線(17)，所述面板(18)還包括控制模塊盒(19)，所述控制模塊盒(19)包括電能輸出控制器(2)、電能采集模塊(4)、微處理器(8)和無(wú)線通信模塊(13)。該智能插座不僅能夠自動(dòng)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，自動(dòng)判斷用電器使用狀態(tài)(即處于運(yùn)行狀態(tài)還是待機(jī)狀態(tài))，更進(jìn)一步的是能夠自動(dòng)采集用電量并通過(guò)無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)傳入中繼設(shè)備，很好的解決了插座用電的計(jì)量與傳輸問(wèn)題。
文檔編號(hào)G05B15/02GK201213176SQ20082002959
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者于軍琪, 王云生 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)