一種用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子硬件電路設(shè)計領(lǐng)域，尤其是一種用電設(shè)備用電狀態(tài)監(jiān)測并遠(yuǎn)程啟動開關(guān)及時切斷電源的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電能是現(xiàn)代社會穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展的重要能源，然而，近年來“電荒”現(xiàn)象頻頻發(fā)生，究其原因縱然是多方面的，但主要的原因是我國電力發(fā)展整體上無法滿足當(dāng)前國民經(jīng)濟增長的需求。而且，隨著社會的進步，制造業(yè)、重化工業(yè)等各類產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電力消費將處于不斷上升的趨勢。各種各樣的電器為人們帶來方便的同時，也極大增加了家庭、集體單位乃至國家的用電量。所以，節(jié)能省電勢在必行，要珍惜每一度電，養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣，尤其要杜絕一些不必要的浪費。然而，諸如學(xué)校等公共場所，時常在無人的情況下，空調(diào)、電燈、電扇、多媒體等電器仍處于開機狀態(tài)，或者雖然關(guān)機了，但是很多時候也是處于待機狀態(tài)，幾乎所有的電器都存在待機功耗，所謂待機功耗是指在電器插頭插上插座(電器沒有使用)的情況下電器所消耗的電量，雖然只有幾瓦到幾十瓦，但是時間久了耗電量卻相當(dāng)驚人。
[0003]針對上述電能的浪費現(xiàn)象，目前有不少從節(jié)能省電角度出發(fā)，通過監(jiān)測用電設(shè)備工作狀態(tài)并手動切斷電源等方式達(dá)到避免電能浪費的相關(guān)研究成果。但現(xiàn)有成果通常采用專用電量監(jiān)測芯片和51單片機共同實現(xiàn)預(yù)期功能，這些技術(shù)雖然都能監(jiān)測用電設(shè)備待機電流或電壓值，專用電量檢測芯片成本相對也較低，但是檢測精度和換算速度略顯不夠。同時，采用手動檢查手動切斷電源的方式在智能化與操作便捷程度上還不夠，對于無人在場時用電設(shè)備依然處于工作狀態(tài)，或者人離開之前忘記啟動監(jiān)測系統(tǒng)檢查電器時，上述方案難以發(fā)揮作用。
[0004]當(dāng)前遠(yuǎn)程控制常用的有電話控制，手機控制或者計算機網(wǎng)絡(luò)控制?，F(xiàn)在固定電話使用者越來越少，計算機網(wǎng)絡(luò)控制雖然功能強大但是成本代價高，而手機短消息的應(yīng)用越來越普及，無論是在家電控制還是在工程控制上都發(fā)揮其成本低、控制距離遠(yuǎn)和容易開發(fā)等優(yōu)勢。因此，基于手機短信發(fā)送命令遠(yuǎn)程操控硬件電路實現(xiàn)預(yù)期功能的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)得以實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能夠自動監(jiān)測用電設(shè)備工作狀態(tài)并通過手機短信方式或電腦終端及時切斷電源。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0007]—種用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括第一控制單元，若干個信號采樣單元、信號轉(zhuǎn)換單元;所述信號采樣單元通過信號轉(zhuǎn)換單元連接所述第一控制單元;所述信號采樣單元包括電流互感器，用于采樣用電器電路的電流信號，所述信號轉(zhuǎn)換單元包括由運算放大器組成的精密全波整流電路，用于對信號采樣單元采樣到的微小信號進行換算后傳給第一控制單元；
[0008]還包括遠(yuǎn)程終端，所述遠(yuǎn)程終端設(shè)有第二控制單元，所述第一控制單元和第二控制單元采用有線或無線方式交互，交換數(shù)據(jù)信息和指令信號。
[0009]進一步的，所述信號轉(zhuǎn)換單元包括電阻RL、R1-R5、電容C1、二極管D1、D2及運算放大器IC1A、IC1C、IC1D;其中，電阻RL連接在所述電流互感器二次側(cè)的兩端，且一端接地，另一端連接電阻R1和R3的一端，電阻R1的另一端連接電阻R2的一端和二極管D1的負(fù)極，以及運算放大器IC1D的負(fù)輸入端，所述運算放大器IC1D的正輸入端接地，輸出端連接二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極，所述二極管D2的正極連接電阻R2的另一端和電阻R4的一端，電阻R4的另一端連接電阻R3的另一端和電容C1、電阻R5的一端以及運算放大器IC1C的負(fù)輸入端，所述運算放大器IC1C的正輸入端接地，輸出端連接電容C1、電阻R5的另一端以及運算放大器IC1A的正輸入端，所述運算放大器IC1A的負(fù)輸入端和輸出端連接。
[0010]優(yōu)選的，所述電阻R1-R5的匹配關(guān)系為R1=R2，R4=R5=2R3。
[0011]進一步的，還包括用于切換采樣通道的信號切換單元，所述信號切換單元設(shè)于所述信號轉(zhuǎn)換單元和第一控制單元之間，由開關(guān)選擇電路組成。
[0012]進一步的，所述遠(yuǎn)程終端包括外部手機或者電腦、室內(nèi)通訊轉(zhuǎn)換中繼、室內(nèi)終端分機。
[0013]優(yōu)選的，所述外部手機或者電腦通過網(wǎng)絡(luò)使用室內(nèi)終端或控制室內(nèi)電器的運行，以及實時顯示室內(nèi)電器的工作狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選的，所述室內(nèi)控制轉(zhuǎn)換中繼包括路由器或網(wǎng)關(guān)，用于外部手機或著電腦與第一控制單元的信號和數(shù)據(jù)傳輸，以及第一控制單元和室內(nèi)終端分機的數(shù)據(jù)交換。
[0015]優(yōu)選的，所述室內(nèi)終端分機與室內(nèi)的不同電器相匹配，用模擬遙控器或者可控硅或者繼電器開關(guān)實現(xiàn)電器的遠(yuǎn)程控制。
[0016]優(yōu)選的，所述無線交互方式采用GSM或GPRS或Wifi或RFID通訊。
[0017]優(yōu)選的，所述有線交互方式采用電力線載波的通訊方式。
[0018]本實用新型的用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，針對用電設(shè)備無人在場時仍處于開機狀態(tài)或待機狀態(tài)下的電能浪費現(xiàn)象，借助漏電保護器里的互感器進行信息采樣，以電容降壓模式進行供電，以手機或電腦進行遠(yuǎn)程控制。與現(xiàn)有方案相比，本實用新型不僅能采用現(xiàn)場啟動監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)場監(jiān)測用電設(shè)備工作狀態(tài)并手工切斷電源以避免不必要的電能浪費，還可以自動監(jiān)測并自動向控制端的手機或電腦發(fā)送對應(yīng)信息，通過手機短信或電腦，遠(yuǎn)程啟動監(jiān)測系統(tǒng)并遠(yuǎn)程切斷用電設(shè)備電源，整套系統(tǒng)操作方便、簡單，非常人性化，容易被大眾接受。而且本系統(tǒng)在短時間內(nèi)就能查出未關(guān)閉電源的電器，然后有針對性的切斷電源，這也為人們節(jié)約了大量時間。
[0019]采用本實用新型的用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，從個人、家庭、單位甚至整個國家來看都起到了很好的節(jié)能省電意義，符合我國能源現(xiàn)狀和節(jié)約用電的政策導(dǎo)向。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為一種信號采樣及轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖；
[0022]圖3為另一種信號采樣及轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖；
[0023]圖4為本實用新型的信號采樣及轉(zhuǎn)換電路實施例的電路示意圖；
[0024]圖5為本實用新型的信號切換單元實施例的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了進一步理解本實用新型，下面結(jié)合實施例對本實用新型優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本實用新型的特征和優(yōu)點，而不是對本實用新型權(quán)利要求的限制。
[0026]本實用新型實施例提供了一種用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括第一控制單元，若干個信號采樣單元、信號轉(zhuǎn)換單元和遠(yuǎn)程終端。
[0027]在其一個實施例中，如附圖1所示，整個系統(tǒng)以單片機為基礎(chǔ)，主要由手機短信控制模塊和自動監(jiān)測模塊構(gòu)成，以M0516LAN微控制器作為用電設(shè)備自動監(jiān)測控制的核心模塊，其他電路組成它們的外圍作為獲取微控制器所需數(shù)據(jù)的插件，當(dāng)監(jiān)測是否有電器處于用電狀態(tài)時，微控制器通過電流互感器的接口采樣電流數(shù)據(jù)，并用運放組成的精密全波整流電路對采樣到的微小信號進行換算。以GSM手機短信作為系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的核心模塊，當(dāng)監(jiān)測是否有用電設(shè)備處于工作狀態(tài)時，只需啟動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)會自動監(jiān)測并自動向控制端的手機發(fā)送對應(yīng)信息，由控制者回發(fā)對應(yīng)含義的代碼對用電設(shè)備的工作狀態(tài)進行控制。其中自動監(jiān)測模塊主要包括:信號采樣、信號轉(zhuǎn)換、自動監(jiān)測控制等電路模塊，手機短信遠(yuǎn)程控制模塊主要由:短信驅(qū)動模塊開機檢測模塊、短信反饋模塊和短信遠(yuǎn)程控制等模塊組成。具體的，
[0028]D信號采樣單元:
[0029]采樣的方法