家庭綠色用電指示裝置及實現方法
【專利摘要】本發明公開一種家庭綠色用電指示裝置及實現方法。本發明由實時電流脈沖信號采集裝置和實時用電指示裝置兩部分組成。實時用電指示裝置采用綠葉外形，由紅外感應開關、用電預警指示燈、DSP觸摸屏模塊、無線電信號指示及接收模塊、電源組成。實時電流脈沖信號采集裝置中鉗式電流互感器鉗放在現有入戶進線端，可以在不對現有電路進行任何改造的前提下實現實時用電指示。鉗式電流互感器、倍壓整流模塊、超級電容、電壓比較器、振蕩器、功率放大器、無線電脈沖發射模塊通過無線電脈沖發射模塊發射不同頻率的脈沖串，隨著頻率的升高用電預警指示燈由綠色逐漸走向紅色，直觀的提醒用戶當時用電接近設定閾值的程度，結構簡單。
【專利說明】家庭綠色用電指示裝置及實現方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種家庭綠色用電指示裝置及實現方法，特別涉及一種利用無線脈沖發射模塊的智能化家庭綠色用電指示裝置，屬于智能化家庭綠色用電指示領域。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網技術的發展以及越來越多的業界專家和研究機構對智能電網研究的高度關注及高投入，建設智能電網，增強電網運行的可靠性，提高供電服務質量己被眾多國家和地區提上議程或納入發展計劃。因此建設一套智能的家居用電控制終端是智能電網發展的必然之路。現有的用電采集終端具備基本的數據采集、處理、存儲和控制功能，通過智能插座采集和存儲用電信息，同時終端與上層的電力應用系統交互從而實現對家居的用電控制，但是安裝方式復雜，需要對現有的電路進行改造。
[0003]專利:智能化家庭用電綜合監控系統，申請號201220343563，公開了一種智能化家庭用電綜合監控系統，包括對被監控家庭內所安裝的多個家用電器分別進行控制的控制器、對被監控家庭的當前室內環境狀況進行實時監測的室內環境狀況監測裝置、對被監控家庭的當月用電量進行實時監測的用電量監測裝置、當監測到當月用電量接近設定報警閡值時進行自動報警提示的報警提示單元、根據階梯電價中各階梯分段所對應的用電量對報警提示單元的報警閡值進行設置的參數設置單元以及分別與控制器相接的時鐘電路和無線通信模塊，通過無線通信模塊與遠程控制器進行雙向通信。專利:一種靈活互動智能用電服務終端裝置，申請號201220222535.X，公開了一種靈活互動智能用電服務終端裝置，包括有觸摸屏模塊、用電信息采集單元、網絡通信；其中用電信息采集單元包括有485通信a \b 口和電力載波通訊；網絡通信的網口為以太網口 ；用電信息采集單元通過485信號線或電力線與電表連接，網絡通信通過網線與電力應用系統連接。專利:一種家庭用電、用氣安全節能監控終端，申請號201210294264.3，公開了一種家庭用電、用氣安全節能監控終端，其液化氣傳感器、一氧化碳傳感器檢測室內的有害氣體，能自動控制排氣扇工作，以排出有害氣體，排氣一段時間后仍檢測到有害氣體，將通過聲、光、手機短信方式報警；可通過鍵盤輸入、紅外遙控或手機短信方式控制連接到空調和插座的繼電器的工作，控制其電源；通過檢測門、窗磁控開關，在門、窗打開時自動關閉空調電源，達到節能的效果；IXD液晶顯示各開關、繼電器和傳感器的狀態，便于觀察和操作；可以遠程通過手機短信查詢各傳感器、開關、繼電器的狀態，了解家中的情況，并可遠程控制繼電器的工作。
[0004]以上專利均為用電量智能監控系統，但均未對用電量如何采集進行描述。
[0005]專利:照明燈具用電量采集及無線控制裝置，申請號201210461957.7，公開了一種特定接入方式的的照明燈具用電量采集裝置。
【發明內容】
[0006]本發明針對用電量智能監控系統現有技術所存在的問題，提出了一種家庭綠色用電指示裝置及實現方法。主要目的就是利用本發明的用電采集指示裝置，在不對現有電路進行任何改造的前提下實現實時用電量指示。
[0007]本發明的目的是這樣實現的:
[0008]本發明由實時電流脈沖信號采集裝置和實時用電指示裝置組成。
[0009]所述實時電流脈沖信號采集裝置由鉗式電流互感器、倍壓整流模塊、超級電容、電壓比較器、振蕩器、功率放大器、無線電脈沖發射模塊組成。鉗式電流互感器鉗放在現有入戶進線端，用來實時采集電流信息。倍壓整流模塊、超級電容為電壓比較器、振蕩器、功率放大器、無線電脈沖發射模塊供電。振蕩器、功率放大器、無線電脈沖發射模塊根據電流大小發射不同頻率的脈沖數。
[0010]所述實時用電指示裝置采用綠葉外形，由紅外感應開關、用電預警指示燈、DSP觸摸屏模塊、無線電信號指示及接收模塊、電源組成。紅外感應開關是的指示裝置只有在人為觀看時顯示，可以有效的節省用電量。用電預警指示燈用來實時顯示用電情況，隨著用電量增大，指示燈由綠色逐漸走向紅色，直觀的提醒用戶當時用電量接近設定閾值的程度。DSP觸摸屏模塊可以存儲用電量數據并實現人機交互，接收電流、電壓采集數據，進行邏輯運算后存儲，實時顯示當日用電量曲線，可查詢本月用電量曲線，歷史用電量曲線，本時段電價，當前用電量建議。無線電信號指示及接收模塊用來接收無線電脈沖發射信號，并發送給觸摸屏模塊，電源部分為移動電池和插頭兩種模式。
[0011]由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果:
[0012]本發明的一個效果在于，本發明中，鉗式電流互感器鉗放在現有入戶進線端，可以在不對現有電路進行任何改造的前提下實現實時用電指示。
[0013]本發明的一個效果在于，本發明中，入戶線上的電流大小決定超級電容的充電速度，超級電容的充電速度決定無線電脈沖發射模塊發射脈沖串的頻率:當入戶線鉗式電流互感器電流大時，超級電容充電速度快，無線電脈沖發射模塊發射脈沖串的頻率就高；當入戶線鉗式電流互感器電流小時，即用戶用電量低時，無線電脈沖發射模塊發射脈沖串的頻率就低。
[0014]本發明的一個效果在于，本發明中，通過無線電脈沖發射模塊發射不同頻率的脈沖串來指示實時用電情況，結構簡單。
[0015]本發明的一個效果在于，本發明中，用電指示裝置采用紅外感應開關，裝置只有在人為觀看的時候顯示，可有效節省電量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明中家庭綠色用電指示裝置的實時用電指示裝置示意圖；
[0017]圖2是本發明中家庭綠色用電指示裝置的實時電流脈沖信號采集裝置示意圖；
[0018]圖3是是本發明中入戶電流i與無線電脈沖發射頻率f之間的關系曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例:
[0020]家庭綠色用電指示裝置，包括:實時電流脈沖信號采集裝置和實時用電指示裝置兩部分，實時電流脈沖信號采集裝置由鉗式電流互感器101、倍壓整流模塊102、超級電容103、電壓比較器104、振蕩器105、功率放大器106、無線電脈沖發射模塊107組成。實時用電指示裝置由紅外感應開關201、用電預警指示燈202、DSP觸摸屏模塊203、無線電信號指示及接收模塊204、電源205組成。
[0021]鉗式電流互感器101鉗放在現有入戶進線端，用來實時采集入戶電流。通過倍壓整流模塊102給超級電容103充電，經過電壓比較器104當電壓達到指定電壓時振蕩器105產生一組震蕩脈沖信號，并經過功率放大器106放大后傳給無線電脈沖發射模塊107發射給無線電信號指示及接收模塊204。這時超級電容103放電，電壓低于電壓比較器104電壓設定值，繼續通過倍壓整流模塊102給超級電容103充電，當電壓達到電壓比較器104電壓設定值時振蕩器105繼續產生一組震蕩脈沖信號，并經過功率放大器106放大后傳給無線電脈沖發射模塊107發射出去。這樣當入戶線鉗式電流互感器電流大時，即用戶用電量高時，超級電容103充電速度快，無線電脈沖發射模塊107發射脈沖串的頻率就高，當入戶線鉗式電流互感器電流小時，即用戶用電量低時，無線電脈沖發射模塊107發射脈沖串的頻率就低。
[0022]無線電信號指示及接收模塊204顯示無線傳輸信號是否正常并接收無線電脈沖發射模塊107發射脈沖串發送的脈沖串傳送到DSP觸摸屏模塊203進行運算及存儲。觸摸屏模塊203識別脈沖串在I分鐘內的發射頻率并存儲，然后通過特定公示計算并存儲電流及用電量數據，從而實現人機交互，數據采集，實時顯示當日用電量曲線，可查詢本月用電量曲線，歷史用電量曲線，本時段電價，當前用電量建議。用電預警指示燈202上，隨著頻率的升高指示燈由綠色逐漸走向紅色，直觀的提醒用戶當時用電接近設定閾值的程度。
[0023]用電指示裝置采用紅外感應開關201，使得裝置只有在人為觀看的時候顯示，可有效節省電量。電源205部分為移動電池和插頭兩種模式。
[0024]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種家庭綠色用電指示裝置，其特征在于，由實時電流脈沖信號采集裝置和實時用電指示裝置兩部分組成，其中， 實時電流脈沖信號采集裝置包括鉗式電流互感器(101)、倍壓整流模塊(102)、超級電容(103)、電壓比較器(104)、振蕩器(105)、功率放大器(106)、無線電脈沖發射模塊(107)； 實時用電指示裝置包括紅外感應開關(201)、用電預警指示燈(202)、DSP觸摸屏模塊(203)、無線電信號指示及接收模塊(204)、電源(205); 無線電信號指示及接收模塊(204)與無線電脈沖發射模塊(107)通過無線電波連接。
2.如權利要求1所述的一種家庭綠色用電指示裝置，其特征在于，實時用電指示裝置采用紅外感應開關(201)，裝置只有在人為觀看的時候顯示。
3.如權利要求1所述的一種家庭綠色用電指示裝置，其特征在于，觸摸屏模塊(203)用于識別脈沖串在I分鐘內的發射頻率并存儲，然后通過特定公式計算并存儲電流及用電量數據，從而實現人機交互，數據采集，實時顯示當日用電量曲線，可查詢本月用電量曲線，歷史用電量曲線，本時段電價，當前用電量建議。
4.如權利要求1所述的一種家庭綠色用電指示裝置，其特征在于，用電預警指示燈(202)隨著頻率的升高由綠色逐漸走向紅色，可提醒用戶當時用電接近設定閾值的程度。
5.一種家庭綠色用電指示實現方法，其特征在于，應用如權利要求1-4所述家庭綠色用電指示裝置實現用電指示包括以下步驟: 步驟1:鉗式電流互感器(101)鉗放在現有入戶進線端用來實時采集入戶電流； 步驟2:通過步驟I采集到的電流通過倍壓整流模塊(102)給超級電容(103)充電； 步驟3:超級電容(103)充電后，經過電壓比較器(104)，當電壓達到指定電壓時振蕩器(105)產生一組震蕩脈沖信號,并經過功率放大器(106)放大后傳給無線電脈沖發射模塊(107)，經無線電脈沖發射模塊(107)發射給無線電信號指示及接收模塊(204)，無線電信號指示及接收模塊接收到脈沖串后傳送到DSP觸摸屏模塊(203)進行運算、存儲及顯示，這個過程超級電容(103)放電； 步驟4:超級電容(103)放電后，當其電壓低于電壓比較器(104)電壓設定值，從而振蕩器(105)不再產生震蕩脈沖信號，通過步驟I采集到的電流繼續通過倍壓整流模塊(102)給超級電容(103)充電，從而重復步驟2和步驟3，從而入戶線上的電流大小決定超級電容(103)的充電速度，超級電容(103)的充電速度決定無線電脈沖發射模塊(107)發射脈沖串的頻率。
【文檔編號】G01R22/10GK103675442SQ201310738817
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】龍霏, 龍澄宇 申請人:龍霏