一種遠程電器開關控制系統及其控制方法
【專利摘要】一種遠程電器開關控制系統及其控制方法，所述的遠程電器開關控制系統通過網卡模塊接入以太網接收遠程控制信號，輸出控制指令至相應的繼電器，控制繼電器所連接被控用電器的開關狀態。使用本發明時，只需架好相應的服務器及路由器即可通過電腦或手機很方便的訪問到遠程開關控制系統后臺管理界面，輕松控制接入的各種用電器設備，實現遠程電器的開關控制功能。
【專利說明】一種遠程電器開關控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用電器開關控制領域，尤其是遠程電器開關控制系統及其方法，應用了單片機技術及以太網相關技術，只要在能上以太網的場所都能方便控制所接入到遠程控制系統中各個電器的狀態。
[0002]
【背景技術】
[0003]目前，用電器的開關控制通常采用如下方法:
1、用手撥動開關按鈕達到開關效果。這種方法最原始，但也是最消耗體力和時間的，控制距離也很有限。
[0004]2、紅外遙控控制開關。在某些場合能節省時間和體力，但缺陷是可控制距離短，隔著墻就控制不了開關，有很大的局限性。
[0005]3、現代一些較為先進的方法，利用GSM短信控制開關，電話控制模塊等進行遠程控制。
[0006]二十世紀九十年代以來計算機、信息、電子、控制、通信等技術得到迅速發展，現代人們更加注重生活品質、健康、安全、舒適便捷成為人們的迫切需要，智能遠程開關控制系統為智能家居的一個重要組成部分，為人們提供方便、安全、智能化、舒適的數字化生活提供解決方案，現有的遠程開關控制方式主要是以下兩種:英特網和固定電話網，兩種遠程監控控制方式雖都存在不足，前者必須在能上網的前提下才能實現對家電的遠程監控，而后者通過固定電話遠程控制時存在剪線的安全隱患，但相比之下前者利用以太網來實現遠程開關控制的方法更加具有推廣性和安全性。它為了解決現代人對遠程控制的需求，為人們日常生活和工作帶來便利，可廣泛應用于許多場合，所以當下在學校、醫院、企業、商店等應用的都已較為廣泛。
[0007]
【發明內容】
[0008]本發明的目的是針對現有的很多遠程開關存在距離短、成本高、可控范圍小等一系列的問題，提出一種遠程電器開關控制系統及其控制方法；通過以太網接收數據包，進行解析，控制對應繼電器的通斷，從而間接實現對電器狀態的控制。
[0009]本發明的技術方案是:
一種遠程電器開關控制系統，所述的遠程電器開關控制系統通過網卡模塊接入以太網接收遠程控制信號，輸出控制指令至相應的繼電器，控制繼電器所連接被控用電器的開關狀態。
[0010]本發明的遠程電器開關控制系統包括:CPU中央處理器以及與CPU中央處理器相連的電源供電模塊、網卡模塊、由若干個繼電器構成的開關控制模塊；
網卡模塊，采用了 RJ-45接口通過網線接入到以太網，該網卡模塊接收用戶終端發出的來自以太網的數據包，轉發至CPU中央處理器進行解析；同時，將CPU中央處理器的處理結果通過以太網輸出至用戶終端，進行顯示；
開關控制模塊，包括若干個繼電器，所述的繼電器接在被控用電器的控制線路上，即被控用電器的火線端分別接入到繼電器的COM端口和NO常開觸點端口，使得繼電器閉合打到常閉觸點時用電器工作，反之不工作；
CPU中央處理器，用于解析網卡模塊轉發的來自以太網的數據包，得到相應用電器的控制指令，通過繼電器控制被控用電器的開關狀態，同時，通過網卡模塊輸出處理結果至用戶終端，進行顯示。
[0011]本發明的遠程電器開關控制系統還包括工作狀態指示模塊，用以指示CPU中央處理器的工作狀態。
[0012]本發明的電源供電模塊包括12V電源模塊和線性穩壓器，所述的12V電源模塊通過線性穩壓器穩壓后給CPU中央處理器、網卡模塊和開關控制模塊提供工作電壓。
[0013]本發明的開關控制模塊還包括由二極管和光電隔離開關構成的保護電路。
[0014]本發明的網卡模塊接收用戶終端通過以太網發送的控制指令，并發送至CPU控制單元，CPU控制單元將接收到的信息與預設的開機、關機控制命令進行對比:如果接收到的信息為開機指令，則CPU向繼電器端口發送開機控制信號，實現遠程開機；如果接收到的信息為關機指令，則CPU向繼電器端口發送關機控制信號，實現遠程關機。
[0015]本發明的遠程控制開關通過CPU中央處理器定時向與遠程電器開關控制系統相連的服務器發送當前用電器的開關狀態和CPU中央處理器的運行狀況，用戶終端通過訪問服務器獲取當前所接入到遠程電器開關控制系統中的電器的運行狀態。
[0016]一種遠程電器開關控制方法，應用于遠程電器開關控制系統中，包括以下步驟:
(1)網卡模塊通過以太網接收用戶終端采用服務器頁面即請求頁面發出的遠程控制信
號;
(2)CPU中央處理器檢測該遠程開關設備是否運行正常。若是，則進至步驟(3)，若否，則進至步驟(8)；
(3)CPU中央處理器將網卡模塊接收到的控制信號與預設的開機、關機控制命令進行比較，若是“關機”信號，則進至步驟(4)，若是“開機信號”，則進至步驟(6)；
(4)CPU中央處理器輸出控制信號，通過控制繼電器線圈端失電，使繼電器的動觸點打到常開處，使之與繼電器相接的外圍220V的交流電源電路斷開；
(5)關閉外接在繼電器端的電器；
(6)CPU中央處理器輸出控制信號，通過控制繼電器線圈端得電，使繼電器的動觸點打到常閉處，使之與繼電器相接的外圍220V的交流電源電路接通；
(7)打開外接在繼電器端的電器。
[0017](8)服務器端沒有接收到CPU中央處理器發過來的狀態信息，則用戶終端會提示設備工作異常，需檢查設備接線及設備電源，如果CPU中央處理器的正常工作指示燈亮起，則進至步驟(9)，若否，則重復執行本步驟；
(9)開啟遠程開關控制設備。
[0018]本發明的有益效果:
使用本發明時，只需架好相應的服務器及路由器即可通過電腦或手機很方便的訪問到遠程開關控制系統后臺管理界面，輕松控制接入的各種用電器設備，實現遠程電器的開關控制功能。
[0019]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的原理框圖結構圖。
[0021]圖2為本發明的流程圖。
[0022]
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0024]如圖1所示，是遠程電器開關控制系統的各模塊結構圖，本發明通過手機或電腦等電子設備6發送控制指令，網卡模塊I接收到控制指令，通過CPU中央處理器5比較核對控制指令，輸出開關控制信號量給繼電器模塊2，從而實現遠程電器開關控制功能。
[0025]本發明的遠程電器開關控制系統主要包括:一電源供電模塊4、一網卡模塊1、一開關控制模塊2、一中央處理器單元5、一工作狀態指示模塊3，下面詳細介紹各模塊。
[0026]—電源供電模塊4，為CPU中央處理單元5及各模塊提供所需要的工作電壓，為12V開關電源；
——網卡模塊1，用以收發控制命令信號，工作時接入到公網，采用TCP/IP協議與中央處理器5進行通訊。收到相應的控制信號就將控制命令發送給CPU中央處理單元處理5。如果是要將開關狀態讀取出來則是通過CPU中央處理單元5對繼電器模塊端口進行檢測，然后將狀態信息裝換成網卡模塊I能識別的狀態命令，通過網卡模塊I將狀態信號量發送到固定的IP地址上。
[0027]—開關控制模塊2，主要由繼電器和外圍控制電路組成，繼電器公共端口接了火線，常閉觸點接了零線，中間接入了需要控制的各種電器設備，通過CPU中央處理單元5控制繼電器的線圈端的得失電，從而控制切換到常開或常閉觸點，實現外圍電路的通斷。
[0028]—中央處理器單元5，該單元主要負責處理信息以及檢測和輸出控制信號，處理網卡模塊I接收到的控制信號，輸出工作狀態指示模塊3及開關控制模塊2的控制信號，起到了協調整個開關控制系統工作的功能。
[0029]——工作狀態指示模塊3，用指示是網卡模塊1、開關控制模塊2、CPU中央處理單元5等的工作狀態，能及時顯示出工作是否正常，當前遠程電器開關是處于“開機”還是“關機”狀態。
[0030]圖2為本發明的遠程電器開關控制系統的流程圖，本發明的遠程電器開關控制系統實現的方法具體包括以下的步驟:
于步驟S200，登陸到架設好的服務器網址，如果登陸不了則檢查服務器是否架設有問題，或者路由器是否參數未配置好，如檢測無誤后，則進至步驟S201，若否則重復本步驟；于步驟S201，輸入正確的登陸賬號和密碼，如果報錯，則檢查賬號和密碼是否有問題，如修改后可正確進入遠程電器開關控制系統后臺管理界面則進至步驟S202，否則重復本步驟； 于步驟202，進入到遠程電器開關控制系統后臺管理界面，刷新頁面，看是否有接入的遠程開關顯示，如無，則檢查安裝的遠程電器開關設備是否有安裝錯誤或者開關損壞，如檢查無誤后再次刷新，看有無接入到公網的遠程電器開關顯示，如檢測到有，則進至步驟S203,如無，則重復本步驟。
[0031]于步驟S203，進入到后臺管理的參數設置界面，可對接入到公網的遠程電器開關的名稱、分組、偵聽端口號、請求頁面、及登錄賬號和密碼等參數進行修改。修改完畢后可進至步驟S204，若還需繼續修改，可重復本步驟；
于步驟S204，先對遠程電器開關進行手動控制測試，進入手動控制模式，選擇“開機”或“關機”命令，看工作狀態指示模塊3工作正常指示燈是否亮起，開關控制模塊2常開、常閉觸點是否進行了切換，外圍電路是否正確響應。如果都正常響應了，則可進至步驟S205，否則需要檢查遠程電器開關是否損壞及其他存在的問題，如有損壞則可結束此流程；
于步驟S205，對遠程電器開關進行定時器定時控制測試，先進入到定時控制模式，然后選擇日期和“開機”、“關機”具體時間，看工作狀態指示模塊3工作正常指示燈是否亮起，開關控制模塊2常開、常閉觸點是否進行了切換，外圍電路是否正確響應。如果沒有響應操作，則需要重新檢查遠程電器開關是否損壞及其他存在的問題，排查完畢后可重復本步驟。如果及時響應操作了，則可以結束該流程。
[0032]本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種遠程電器開關控制系統，其特征在于:所述的遠程電器開關控制系統通過網卡模塊接入以太網接收遠程控制信號，輸出控制指令至相應的繼電器，控制繼電器所連接被控用電器的開關狀態。
2.根據權利要求1所述的遠程電器開關控制系統，其特征在于:所述的遠程電器開關控制系統包括:CPU中央處理器以及與CPU中央處理器相連的電源供電模塊、網卡模塊、由若干個繼電器構成的開關控制模塊； 網卡模塊，采用了 RJ-45接口通過網線接入到以太網，該網卡模塊接收用戶終端發出的來自以太網的數據包，轉發至CPU中央處理器進行解析；同時，將CPU中央處理器的處理結果通過以太網輸出至用戶終端，進行顯示； 開關控制模塊，包括若干個繼電器，所述的繼電器接在被控用電器的控制線路上，即被控用電器的火線端分別接入到繼電器的COM端口和NO常開觸點端口，使得繼電器閉合打到常閉觸點時用電器工 作，反之不工作； CPU中央處理器，用于解析網卡模塊轉發的來自以太網的數據包，得到相應用電器的控制指令，通過繼電器控制被控用電器的開關狀態，同時，通過網卡模塊輸出處理結果至用戶終端，進行顯示。
3.根據權利要求1或2所述的遠程電器開關控制系統，其特征在于:所述的遠程電器開關控制系統還包括工作狀態指示模塊，用以指示CPU中央處理器的工作狀態。
4.根據權利要求2所述的遠程電器開關控制系統，其特征在于:所述的電源供電模塊包括12V電源模塊和線性穩壓器，所述的12V電源模塊通過線性穩壓器穩壓后給CPU中央處理器、網卡模塊和開關控制模塊提供工作電壓。
5.根據權利要求2所述的遠程電器開關控制系統，其特征在于:所述的開關控制模塊還包括由二極管和光電隔離開關構成的保護電路。
6.根據權利要求1或2所述的遠程電器開關控制系統，其特征在于:該網卡模塊接收用戶終端通過以太網發送的控制指令，并發送至CPU控制單元，CPU控制單元將接收到的信息與預設的開機、關機控制命令進行對比:如果接收到的信息為開機指令，則CPU向繼電器端口發送開機控制信號，實現遠程開機；如果接收到的信息為關機指令，則CPU向繼電器端口發送關機控制信號，實現遠程關機。
7.根據權利要求1所述的遠程電器開關控制系統，其特征在于:該遠程控制開關通過CPU中央處理器定時向與遠程電器開關控制系統相連的服務器發送當前用電器的開關狀態和CPU中央處理器的運行狀況，用戶終端通過訪問服務器獲取當前所接入到遠程電器開關控制系統中的電器的運行狀態。
8.—種遠程電器開關控制方法，應用于遠程電器開關控制系統中，其特征是它包括以下步驟: (1)網卡模塊通過以太網接收用戶終端采用服務器頁面即請求頁面發出的遠程控制信號; (2)CPU中央處理器檢測該遠程開關設備是否運行正常； 若是，則進至步驟(3)，若否，則進至步驟(8)； (3)CPU中央處理器將網卡模塊接收到的控制信號與預設的開機、關機控制命令進行比較，若是“關機”信號，則進至步驟(4)，若是“開機信號”，則進至步驟(6)；(4)CPU中央處理器輸出控制信號，通過控制繼電器線圈端失電，使繼電器的動觸點打到常開處，使之與繼電器相接的外圍220V的交流電源電路斷開； (5)關閉外接在繼電器端的電器； (6)CPU中央處理器輸出控制信號，通過控制繼電器線圈端得電，使繼電器的動觸點打到常閉處，使之與繼電器相接的外圍220V的交流電源電路接通； (7)打開外接在繼電器端的電器； (8)服務器端沒有接收到CPU中央處理器發過來的狀態信息，則用戶終端會提示設備工作異常，需檢查設備接線及設備電源，如果CPU中央處理器的正常工作指示燈亮起，則進至步驟(9)，若否，則重復執行本步驟； (9)開啟遠程開關控制設備。
【文檔編號】G05B19/418GK103914028SQ201310006111
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優先權日:2013年1月8日
【發明者】林曉忠, 馮鋒, 戚湧, 李千目, 袁紅兵, 梁祎 申請人:無錫南理工科技發展有限公司