專利名稱：節(jié)能監(jiān)控插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種節(jié)能監(jiān)控設(shè)備，特別涉及的是一種能夠監(jiān)控用電設(shè)備 用電情況和周圍環(huán)境參數(shù)變化的節(jié)能監(jiān)控插座。
背景技術(shù)：
隨著國家對資源節(jié)約型社會建設(shè)步伐的加快，人們想盡辦法在各種領(lǐng)域中
加強對節(jié)能工作的開展和重視；根據(jù)上海市節(jié)能協(xié)會的測算，電源插座在無任 何負(fù)載時的本身功耗為1.9W,電腦顯示器不使用時的電源功耗為30W,而主機 在關(guān)機時的電源功耗為4.81W，打印機的功耗為12W,掃描儀的功耗為13W， 電視機的功耗為15W，空調(diào)的功耗為10W 。也就是說， 一個電源插座的能耗 為16644W/年， 一臺電腦的能耗為304935.6W/年， 一臺電視機的能耗為 131400W/年， 一臺空調(diào)的能耗為87600W/年。以0.5元/度的電費計，電源插 座、電腦、電視機，空調(diào)將分別多支付8.3元/年、152.47元/年、65.7元/年、 43.8元/年的電費。
多余能源的消耗對環(huán)境的壓力也非常巨大。以飲水機為例據(jù)統(tǒng)計，飲水 機每天真正使用的時間約9個小時，其他時間基本閑置，近三分之二的用電量 因此被白白浪費掉。在飲水機閑置時關(guān)掉電源，每臺每年節(jié)電約366度，相應(yīng) 減排二氧化碳351千克。如果對全國保有的約4000萬臺飲水機都采取這一措 施，那么全國每年可節(jié)電約145億度，減排二氧化碳1405萬噸。再以電腦為 例，截至2007年底，我國電腦擁有量為1.3億臺，平均每年消耗電量近500億 度，相當(dāng)于三峽水電站一年的發(fā)電量，其中一大半以上是辦公用途。若按照辦 公電腦7700萬臺計算，在下班后若將其完全斷電，每年可節(jié)省電能35億千瓦 時，相應(yīng)減排二氧化碳336萬噸。對于打印機，不使用時若將其斷電，每臺每 年可省電10度，相應(yīng)減排二氧化碳9.6千克。如果對全國保有的約3000萬臺打 印機都采取這一措施，那么全國每年可節(jié)電約3億度，減排二氧化碳28.8萬 p屯。政府機關(guān)、企事業(yè)單位、賓館、大專院校等電器較多的場所，空調(diào)、電腦 主機、顯示器、打印機等辦公設(shè)備在工作時間八小時之外的待機狀態(tài)浪費電能 非常嚴(yán)重，杜絕待機能耗、減少電費投入已成為這些單位節(jié)能減排的重要措施之一。
針對這種需求，中國專利200420025284.1提供了 一種電腦專用智能節(jié)能電 源插座，其包括殼體、殼體上的若干組插孔，其特征在于，所述的殼體上的一 組插孔為獨立的主機插孔，外接電源，其余各組插孔并聯(lián)，殼體內(nèi)還設(shè)置電流 取樣電路、光電隔離和傳輸模塊、數(shù)碼運算放大處理模塊、繼電器開關(guān)、分壓 和整流模塊；分壓和整流模塊的源端與主機插孔外接電源端并聯(lián)，分壓和整流 模塊的輸出電壓供光電隔離和傳輸模塊、數(shù)碼運算放大處理模塊；電流取樣電 路中的取樣電阻串接在主機插孔的源端，電流取樣電路產(chǎn)生的直流電壓信號經(jīng)
光電隔離和傳輸模塊的隔離和傳輸接入數(shù)碼運算放大處理模塊的輸入端，其輸 出接繼電器開關(guān)線圈，繼電器開關(guān)接點串接在除主機插孔外的各組插孔回路 中。所述的專利雖然實現(xiàn)了電腦主機開機自動接通所有設(shè)備的電源，主機關(guān)機 自動切斷所有設(shè)備的電源，大大降低了待機狀態(tài)下的能耗浪費；但是仍有以下 缺陷此類節(jié)能插座產(chǎn)品功能單一，并不能對所有用電設(shè)備的實時耗能進行監(jiān) 測，在收集記錄相關(guān)數(shù)據(jù)后沒法上傳至監(jiān)控中心，更沒有組網(wǎng)功能，難以實現(xiàn) 辦公環(huán)境內(nèi)用電設(shè)備的綜合管理。
鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得本創(chuàng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種節(jié)能監(jiān)控插座，用以克服上述的缺陷。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種節(jié)能監(jiān)控插座其
包括 一插座本體與電力線相連接，所述的插座本體上設(shè)置有電力輸出端子，
用以與用電設(shè)備的插頭結(jié)合；還包括
一檢測單元，所述的檢測單元檢測對應(yīng)電力端子的瞬時電能消耗參數(shù)； 一處理器，接收所述的瞬時電能消耗參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)發(fā)出控制命令； 一電力線傳輸模塊，其與所述的處理器相連接，將數(shù)據(jù)信息通過所述的電力
線發(fā)送出去，并接收上位機的指令；
一斷路單元，其設(shè)置在所述的電力線和所述的電力輸出端子之間，接收所述
處理器的控制命令，切斷所述電力輸出端子的電力輸出；一電源單元，用以向所述插座本體內(nèi)用電元器件供電；
較佳的，所述的檢測單元包括 一電壓互感器，用以獲取電力端子輸出的實 時電壓值；
一電流互感器，用以獲取電力端子輸出的實時電流值； 一 A/D轉(zhuǎn)換器，將所述的實時電壓值和實時電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 一電能計量芯片，用以接收所述的實時電壓值和實時電流值的數(shù)字信號，并 計算瞬時電能消耗；
較佳的，所述的斷路單元為一繼電器；
較佳的，還包括 一復(fù)位開關(guān)，其設(shè)置在所述的插座本體上，將所述的斷路 單元進行復(fù)位，恢復(fù)所述的電力輸出端子的電力輸出；
較佳的，還至少包括溫度傳感器、煙霧傳感器以及濕度傳感器其中之一，設(shè) 置于所述的插座本體上；其于所述的處理器相連接；
較佳的，所述的電力線傳輸模塊包括 一耦合器，其設(shè)置在所述的電力線上， 用以從所述的電力線上接收信號，或者將信號耦合至所述的電力線上；
一調(diào)制解調(diào)芯片，用以將從所述處理器輸出的數(shù)據(jù)進行調(diào)制傳輸給所述的耦 合器，或者從所述的耦合器將信息解調(diào)后傳輸給所述的處理器；
一存儲器，對所述調(diào)制解調(diào)芯片各項參數(shù)進行存儲。
與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于，本能在不拔掉電源插座的情況下實 現(xiàn)電腦、顯示器、打印機、飲水機、空調(diào)等電器關(guān)機后的自動斷電，有效避免了 電器無效工作或待機時所浪費的電能，并可在開機狀態(tài)下把當(dāng)前消耗的電能通過 電力線傳輸?shù)缴衔粰C或監(jiān)控中心，實現(xiàn)對用電設(shè)備的實時監(jiān)控，還可在必要時遠(yuǎn) 程手動或自動關(guān)斷電源，達到節(jié)能降耗的目的。


圖1為本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座的立體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座電路部分的功能結(jié)構(gòu)簡圖3為本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座電路部分較佳實施例一的功能結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。 請參閱圖1所示，其為本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座的立體結(jié)構(gòu)示意圖，所述的節(jié)能監(jiān)控插座包括 一插座本體，其類似于普通插座，其與用電設(shè)備結(jié)合，并為 用電設(shè)備提供電力的能力；所述的插座本體包括有 一殼體0，用以承載所述節(jié) 能監(jiān)控插座的元器部件； 一接線座2，用以與電力線l進行連接，將室內(nèi)電力線 l引入所述的接線座2內(nèi)，電力輸出端子，其設(shè)置在所述的接線座2的上，并從 所述的殼體0的接線面顯露出來(圖中未示)，所述的電力輸出端子用以與所 述的用電設(shè)備的插頭相結(jié)合；所述的節(jié)能監(jiān)控插座還包括 一電路板3，其位于 所述的殼體0內(nèi)，用以實現(xiàn)本案中的監(jiān)控和傳輸作用。
請參閱圖2所示，其為本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座電路部分的功能結(jié)構(gòu)筒圖，所 述的節(jié)能監(jiān)控插座的電路板上包括
一檢測單元5,所述的4企測單元5檢測對應(yīng)電力輸出端子8的瞬時電能消耗 參數(shù)；
一處理器7,其與所述的檢測單元5相連接，用以接收所述的檢測單元5輸 出的瞬時電能消耗參數(shù)，根據(jù)內(nèi)部預(yù)設(shè)程序發(fā)出控制命令；
一電力線傳輸模塊6，其與所述的處理器7相連接，使本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座 通過所述的電力線1與上位機進行數(shù)據(jù)的交互；
一斷路單元9，其設(shè)置在所述的電力線1和所述的電力輸出端子8之間，接 收所述處理器7的控制命令，切斷所述電力輸出端子8的電力輸出以及一電源 單元11,用以向所述電路板上用電元器件供電。當(dāng)所述的檢測單元5將獲的瞬 時電能參數(shù)傳輸給所述的處理器7時，所述的處理器7根據(jù)預(yù)先設(shè)置的功率消 耗量，判斷所述的用電設(shè)備4的工作狀態(tài)，如果根據(jù)指令需要上傳數(shù)據(jù)，則將 所述的數(shù)據(jù)通過所述的電力線傳輸模塊6經(jīng)所述的電力線1傳輸給上位接收機， 等待接收機發(fā)過來控制指令；所述的處理器7可以預(yù)設(shè)一延時時間tl,在達到 時間tl時，向所述的斷路單元9發(fā)出控制命令，使所述的接線座2與所述的電 力線l之間產(chǎn)生切斷動作，進而使所述的電力輸出端子8沒有電力輸出；當(dāng)然 也可以通過所述的上位機傳輸過來命令信號，給所所述的處理器7，從而最終使 所述的電力輸出端子8沒有電力輸出。
請參閱圖3所示，其為本發(fā)明節(jié)能監(jiān)控插座電路部分較佳實施例一的功能結(jié) 構(gòu)簡圖；對于上述圖2所示的功能結(jié)構(gòu)簡圖而言，其中各功能單元都有具體的 結(jié)構(gòu)與之對應(yīng)，本實施一僅是一種實施方式，而不局限于此，其他元器件的等 效變換都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍；所述的節(jié)能監(jiān)控插座電路部分較佳實施例 一包括 一電壓互感器51和一電流互感器52，其分別設(shè)置與所述的電力線1上，用以獲取電力輸出端子8輸出的實時電壓值和實時電流值；一 A/D轉(zhuǎn)換器53， 其分別與所述的電壓互感器51和電流互感器52相連接，將所述的實時電壓值 和實時電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 一電能計量芯片54,其與所述的A/D轉(zhuǎn)換器53 相連接，用以接收所述的實時電壓值和實時電流值的數(shù)字信號，并計算瞬時電 能消耗；所述的處理器為一單片機7，其為本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理和控制命令調(diào)度中 心；以及一繼電器9其設(shè)置與所述的電力線1和接線座2之間，所述的繼電器9 的控制端與所述的單片機7的觸發(fā)端相連接，用以控制所述電力輸出端子8是 否有電力輸出；還包括 一復(fù)位開關(guān)(圖中未示)，其設(shè)置在所述的插座本體 上，在所述的繼電器9斷開后，使其能夠進行復(fù)位，恢復(fù)所述的電力輸出端子 的電力輸出；為了實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的檢測，本發(fā)明還至少包括溫度傳感器55、 煙霧傳感器56以及濕度傳感器57其中之一，其設(shè)置于所述的插座本體上；其 分別與所述的單片機7的指定的輸入端相連接；所述的電力線傳輸模塊包括 一耦合器61,其設(shè)置在所述的電力線1上，用以從所述的電力線1上接收信號， 或者將信號耦合至所述的電力線1上； 一調(diào)制解調(diào)芯片63,用以將從所述單片 機7輸出的數(shù)據(jù)進行調(diào)制傳輸給所述的耦合器61,或者從所述的耦合器61將信 息解調(diào)后傳輸給所述的單片機7; —存儲器62,其對調(diào)制解調(diào)芯片各項參數(shù)進 行存儲。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非 限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可 對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種節(jié)能監(jiān)控插座，其包括一插座本體與電力線相連接，所述的插座本體上設(shè)置有電力輸出端子，用以與用電設(shè)備的插頭結(jié)合；其特征在于，還包括一檢測單元，所述的檢測單元檢測對應(yīng)電力端子的瞬時電能消耗參數(shù)；一處理器，接收所述的瞬時電能消耗參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)發(fā)出控制命令；一電力線傳輸模塊，其與所述的處理器相連接，將數(shù)據(jù)信息通過所述的電力線發(fā)送出去，并接收上位機的指令；一斷路單元，其設(shè)置在所述的電力線和所述的電力輸出端子之間，接收所述處理器的控制命令，切斷所述電力輸出端子的電力輸出；一電源單元，其用以向所述插座本體內(nèi)用電元器件供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能監(jiān)控插座，其特征在于，所述的檢測單元包 括 一電壓互感器，用以獲取電力端子輸出的實時電壓值；一電流互感器，用以獲取電力端子輸出的實時電流值； 一 A/D轉(zhuǎn)換器，將所述的實時電壓值和實時電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 一電能計量芯片，用以接收所述的實時電壓值和實時電流值的數(shù)字信號，并 計算瞬時電能消耗。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能監(jiān)控插座，其特征在于，所述的斷路單元為 一繼電器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能監(jiān)控插座，其特征在于，還包括 一復(fù)位開 關(guān)，其設(shè)置在所述的插座本體上，將所述的斷路單元進行復(fù)位，恢復(fù)所述的電 力輸出端子的電力輸出。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能監(jiān)控插座，其特征在于，還至少包括溫度傳 感器、煙霧傳感器以及濕度傳感器其中之一，設(shè)置于所述的插座本體上；其于 所述的處理器相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能監(jiān)控插座，其特征在于，所述的電力線傳輸 模塊包括 一耦合器，其設(shè)置在所述的電力線上，用以從所述的電力線上接收 信號，或者將信號耦合至所述的電力線上；一調(diào)制解調(diào)芯片，用以將從所述處理器輸出的數(shù)據(jù)進行調(diào)制傳輸給所述的耦 合器，或者從所述的耦合器將信息解調(diào)后傳輸給所述的處理器； 一存儲器，其對所述調(diào)制解調(diào)芯片各項參數(shù)進行存儲。
全文摘要
本發(fā)明為一種節(jié)能監(jiān)控插座，其包括一插座本體與電力線相連接，所述的插座本體上設(shè)置有電力輸出端子，用以與用電設(shè)備的插頭結(jié)合；還包括一檢測單元，所述的檢測單元檢測對應(yīng)電力端子的瞬時電能消耗參數(shù)；一處理器，接收所述的瞬時電能消耗參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)發(fā)出控制命令；一電力線傳輸模塊，其與所述的處理器相連接，將數(shù)據(jù)信息通過所述的電力線發(fā)送出去，并接收上位機的指令；一斷路單元，其設(shè)置在所述的電力線和所述的電力輸出端子之間，接收所述處理器的控制命令，切斷所述電力輸出端子的電力輸出。
文檔編號G05B19/04GK101291031SQ20081011385
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者孫曉慧, 曉 李, 晨 胡, 賈樹清 申請人:北京意科通信技術(shù)有限責(zé)任公司