[發(fā)明專利]交互式智能電能管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610057817.1
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN105577823B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹自平;馬炎軍;李誠元;朱洪波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04W84/12;H01R13/66;H01R13/703
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務(wù)所 32241
• 代理人: 唐小紅

1.交互式智能電能管理系統(tǒng)，包括：線上服務(wù)器、智能用電控制器和線下的智能電源插座，線下電源插座直接供使用者使用，位于結(jié)構(gòu)的下端；智能用電控制器位于中間段，用來接收和轉(zhuǎn)發(fā)來自線上服務(wù)器和線下智能插座的各種數(shù)據(jù)；線上服務(wù)器既有顯示功能，顯示相關(guān)數(shù)據(jù)信息，也有存儲(chǔ)處理數(shù)據(jù)的功能；將線下的智能插座配成路由節(jié)點(diǎn)，集中器配成協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，其中，集中器屬于智能用電控制器的一部分；

所述線下智能插座包括單片機(jī)、微處理器、霍爾元件和通信模塊，其中單片機(jī)為核心，微處理器通過霍爾元件采集用電設(shè)備的電流信息，再由通信模塊發(fā)出，識(shí)別模塊是用來識(shí)別使用者身份，身份識(shí)別通過便正常使用，通信模塊接收到相關(guān)命令后對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行管控；

所述智能用電控制器由通信模塊和無線模塊組成，通信模塊將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)由無線模塊發(fā)往線上服務(wù)器，同時(shí)線上服務(wù)器的命令通過無線模塊經(jīng)由通信模塊控制各個(gè)智能插座；智能用電控制器是裝在用戶端空氣開關(guān)內(nèi)的智能控制模塊，該模塊能感知用電插座的ID串號(hào)，同時(shí)接受線上的控制命令，用來控制用戶端的供電與否；

所述線上服務(wù)器包括數(shù)據(jù)庫和相應(yīng)的web頁面，配合智能用電控制器，一方面處理接收到的數(shù)據(jù)，另一方面管控線下智能插座節(jié)點(diǎn)；

線上服務(wù)器是通過socket通信接收WiFi傳過來的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫，在存放數(shù)據(jù)之前要在數(shù)據(jù)庫建表，然后根據(jù)所建表將數(shù)據(jù)投放進(jìn)去；web頁面提取數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)并顯示，同時(shí)web也關(guān)聯(lián)socket通信將一些控制命令發(fā)出去，控制線下智能電源插座節(jié)點(diǎn)；所述的智能用電控制器也是以單片機(jī)為核心，通信模塊即為ZigBee，以串行通信方式接到單片機(jī)上；無線通信模塊這里指WiFi模塊，WiFi串口模塊與單片機(jī)的連接方式和ZigBee一樣，WiFi模塊要單獨(dú)配置，配置好的WiFi模塊通過局域網(wǎng)或公網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳到線上服務(wù)器，同樣數(shù)據(jù)是雙向的。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述線下的智能插座為普通的插口外多了感應(yīng)區(qū)域，通過220V轉(zhuǎn)5V電源模塊得到直流5V電壓為單片機(jī)進(jìn)行供電；單片機(jī)包含有兩個(gè)通信串口，感應(yīng)區(qū)域放置RFID模塊串接在單片機(jī)的一個(gè)通信串口上，刷卡時(shí)RFID的數(shù)據(jù)會(huì)和存在EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，數(shù)據(jù)正確插座便會(huì)開并會(huì)發(fā)出開指示命令到線上服務(wù)器。

3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述線下的智能插座總線上接有電流互感線圈和電壓互感線圈，兩種線圈的變比都為2000:1，通過ad采樣獲取電流互感線圈的電流值和電壓互感線圈的電壓值，電流值和電壓值根據(jù)線圈變比換算成對(duì)應(yīng)插座上實(shí)際的電流和電壓值；單片機(jī)通過IO口輸出高低電平通過三極管控制繼電器的開合實(shí)現(xiàn)控制插座的開和關(guān)；ZigBee選擇cc2530為核心的串口透傳模塊，串接在單片機(jī)的另一個(gè)串口上，將數(shù)據(jù)傳到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)上。

4.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述線下的智能插座，單片機(jī)需要有兩個(gè)通信串口，在單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，一個(gè)串口連接ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)接口連接WiFi模塊，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)直接外接5V供電；向上，ZigBee接收路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后由WiFi模塊傳送到線上服務(wù)器；向下，WiFi模塊接收線上服務(wù)器的指令，數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機(jī)處理后由ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)控制相應(yīng)路由節(jié)點(diǎn)。