專(zhuān)利名稱(chēng)：基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種家用型交換機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，交換機(jī)成為了使用最為普遍的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一， 而家用型交換機(jī)因其廣泛的使用面在其中占據(jù)了很大比重。然而，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消耗的電能往往被人忽視，絕大部分用戶(hù)都沒(méi)有在不使用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候及時(shí)切斷交換機(jī)電源的習(xí)慣。長(zhǎng)期以往，家用型交換機(jī)在無(wú)流量傳輸(待機(jī))時(shí)浪費(fèi)了很多電能。
同時(shí)，家用型交換機(jī)一般放置在角落線(xiàn)路及各種易燃物較密集而又容易被人忽視的地方長(zhǎng)時(shí)間的待機(jī)發(fā)熱，會(huì)存在一定火災(zāi)隱患；此外，雷雨天沒(méi)必要的長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)更增加了交換機(jī)等設(shè)備被雷擊損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
迄今為止，市面上的日常家用型交換機(jī)尚未出現(xiàn)自動(dòng)斷電的功能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在家用型交換機(jī)中沒(méi)有流量傳輸?shù)臅r(shí)候，及時(shí)地切斷交換機(jī)電源，在需要交換機(jī)傳輸流量時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，從而在保證用戶(hù)正常上網(wǎng)需求的同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排的效果；同時(shí)有效地避免交換機(jī)長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)發(fā)熱帶來(lái)的安全隱患。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案在交換機(jī)中設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)電路， 所述監(jiān)測(cè)電路包括光電耦合器、單片機(jī)控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元， 其中，所述光電耦合器的輸入端連接交換機(jī)指示燈的信號(hào)輸出端，光電耦合器的輸出端連接單片機(jī)控制電路的第一輸入端；所述放大比較單元的輸入端連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)線(xiàn)，所述放大比較單元的輸出端與整流濾波器的輸入端連接；所述整流濾波器的輸出端與單片機(jī)控制電路的第二輸入端相連，所述單片機(jī)控制電路的輸出端與固態(tài)繼電器輸入端連接，所述固態(tài)繼電器的輸出端連接交換機(jī)電源接口 ；當(dāng)監(jiān)測(cè)電路啟動(dòng)后光電耦合器用于監(jiān)測(cè)交換機(jī)指示燈的信號(hào)變化并將其發(fā)送至單片機(jī)控制電路，當(dāng)交換機(jī)指示燈顯示無(wú)流量時(shí)，單片機(jī)控制電路控制固態(tài)繼電器切斷交換機(jī)的電源；所述放大比較單元用于監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)的變化，當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)引起網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)發(fā)生變化，放大比較單元將該信號(hào)發(fā)送至整流濾波器經(jīng)整流、濾波后由單片機(jī)控制電路進(jìn)行分析與處理，由單片機(jī)發(fā)送控制命令控制固態(tài)繼電器接通交換機(jī)電源，從而帶動(dòng)整個(gè)交換機(jī)恢復(fù)工作。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案在監(jiān)測(cè)電路中還包括一個(gè)邏輯門(mén)電路，該邏輯門(mén)電路設(shè)置在交換機(jī)指示燈輸出端與光電耦合器輸入端之間。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案固態(tài)繼電器內(nèi)部米用可控娃的電磁線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案還包括一個(gè)與所述監(jiān)測(cè)電路相連接的法拉電容，在交換機(jī)斷電后監(jiān)測(cè)電路由法拉電容進(jìn)行供電。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果極大的減少了家用交換機(jī)沒(méi)必要的待機(jī)耗電。此外，本發(fā)明還可以延長(zhǎng)家用型交換機(jī)的相對(duì)使用壽命，并避CN 102932284 A書(shū)明說(shuō)2/3頁(yè)免交換機(jī)長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)所帶來(lái)的安全隱患，在節(jié)能減排、延長(zhǎng)壽命的同時(shí)，有效地提高了家用型交換機(jī)的安全性能。
圖I是本發(fā)明設(shè)計(jì)的基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2是本發(fā)明的光電耦合器及邏輯門(mén)部分電路設(shè)計(jì)圖；圖3是本發(fā)明的單片機(jī)控制電路及固態(tài)繼電器部分電路設(shè)計(jì)圖；圖4是本發(fā)明的放大器及網(wǎng)線(xiàn)信號(hào)檢測(cè)部分電路設(shè)計(jì)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如圖I所示，本發(fā)明涉及的基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，在交換機(jī)中設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括光電耦合器、單片機(jī)控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元，其中，所述光電耦合器的輸入 端連接交換機(jī)指示燈的信號(hào)輸出端，光電耦合器的輸出端連接單片機(jī)控制電路的第一輸入端；所述放大比較單元的輸入端連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)線(xiàn)，所述放大比較單元的輸出端與整流濾波器的輸入端連接；所述整流濾波器的輸出端與單片機(jī)控制電路的第二輸入端相連， 所述單片機(jī)控制電路的輸出端與固態(tài)繼電器輸入端連接，所述固態(tài)繼電器的輸出端連接交換機(jī)電源接口。當(dāng)監(jiān)測(cè)電路啟動(dòng)后，光電耦合器用于監(jiān)測(cè)交換機(jī)指示燈的信號(hào)變化并將其發(fā)送至單片機(jī)控制電路，當(dāng)交換機(jī)指示燈顯示無(wú)流量時(shí)，單片機(jī)控制電路控制固態(tài)繼電器切斷交換機(jī)的電源；放大比較單元用于監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)的變化，當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)引起網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)發(fā)生變化，放大比較單元將該信號(hào)發(fā)送至整流濾波器經(jīng)整流、濾波后由單片機(jī)控制電路進(jìn)行分析與處理，由單片機(jī)發(fā)送控制命令控制固態(tài)繼電器接通交換機(jī)電源， 從而帶動(dòng)整個(gè)交換機(jī)恢復(fù)工作。
它在普通家用型交換機(jī)上改裝而成，包括光電耦合器，固態(tài)繼電器，單片機(jī)控制電路，以及整流濾波器、放大比較單元。本發(fā)明以普通家用型交換機(jī)為基礎(chǔ)，將光電耦合器、單片機(jī)控制電路、固態(tài)繼電器以及整流濾波器集成到普通家用型交換機(jī)上。在交換機(jī)上加入無(wú)流量時(shí)自動(dòng)斷電功能，從而大幅度地減少交換機(jī)無(wú)流量時(shí)沒(méi)有必要的電能消耗。在普通家用型交換機(jī)上加入光電耦合器監(jiān)測(cè)交換機(jī)指示燈的閃爍狀態(tài)，利用交換機(jī)指示燈的亮、 滅與閃爍的狀態(tài)變化間接地監(jiān)測(cè)交換機(jī)內(nèi)流量的傳輸情況；同時(shí)，利用用戶(hù)計(jì)算機(jī)與交換機(jī)間網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)的變化，來(lái)監(jiān)測(cè)用戶(hù)計(jì)算機(jī)是否開(kāi)啟，是否需要啟動(dòng)交換機(jī)。將所得的信號(hào)輸入單片機(jī)控制電路中，由單片機(jī)控制電路內(nèi)設(shè)程序來(lái)控制固態(tài)繼電器的開(kāi)關(guān)，從而控制交換機(jī)的開(kāi)啟或關(guān)閉。
通過(guò)光電耦合器對(duì)家用型交換機(jī)指示燈的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將光電耦合器得到的信號(hào)輸入單片機(jī)控制電路進(jìn)行處理，再由單片機(jī)控制電路輸出信號(hào)控制固態(tài)繼電器，最終完成交換機(jī)無(wú)流量即用戶(hù)計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)或待機(jī)時(shí)電源的及時(shí)切斷；需要交換機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)， 通過(guò)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)引起網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)的變化，經(jīng)放大比較單元及整流濾波器后由單片機(jī)控制電路進(jìn)行分析與處理，使固態(tài)繼電器接通，從而帶動(dòng)整個(gè)交換機(jī)恢復(fù)工作；另外，將光電耦合器得到的信號(hào)輸入單片機(jī)控制電路中，由單片機(jī)控制電路內(nèi)設(shè)程序來(lái)控制固態(tài)繼4CN 102932284 A書(shū)明說(shuō)3/3頁(yè)電器的開(kāi)關(guān)，從而控制交換機(jī)的開(kāi)啟或關(guān)閉。在交換機(jī)斷電后，監(jiān)測(cè)電路由法拉電容進(jìn)行供電，最大限度減少了電路的自功耗。
如圖2所示，使用TLP521可控制型光電耦合器。將光電耦合器與交換機(jī)LED指示燈相連接，由光電耦合器把交換機(jī)LED指示燈信號(hào)通過(guò)“電_光_電”轉(zhuǎn)化成高低電平信號(hào)向下級(jí)單片機(jī)控制電路輸出，并由MCU對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理與分析。此外，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)交換機(jī)的多個(gè)LED指示燈進(jìn)行監(jiān)控，本發(fā)明在光電耦合器前加入了邏輯門(mén)電路進(jìn)行擴(kuò)展。
如圖3所示，使用51型單片機(jī)作為控制電路。單片機(jī)控制電路對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理與分析，然后向固態(tài)繼電器輸入高或低電平信號(hào)，從而控制固態(tài)繼電器的通或斷。使用SSR-10DD型直流控直流固態(tài)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)電源的通斷，此型號(hào)固態(tài)繼電器相比于傳統(tǒng)繼電器，其內(nèi)部由新型可控硅取代了傳統(tǒng)的電磁線(xiàn)圈，且驅(qū)動(dòng)電流從傳統(tǒng)繼電器的 10mA-50mA降至了 3mA左右，因此本作品使用的固態(tài)繼電器和傳統(tǒng)繼電器相比，大大減少了功耗。
如圖4所示，為了將用戶(hù)以太網(wǎng)線(xiàn)上的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為可以被單片機(jī)控制電路直接識(shí)別的高低電平信號(hào)，本發(fā)明將從以太網(wǎng)線(xiàn)上得到的信號(hào)輸入放大比較單元進(jìn)行處理， 以便后續(xù)單片機(jī)控制電路的識(shí)別、分析與處理。5·
權(quán)利要求
1.基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，其特征在于在交換機(jī)中設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括光電耦合器、單片機(jī)控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元，其中，所述光電耦合器的輸入端連接交換機(jī)指示燈的信號(hào)輸出端，光電耦合器的輸出端連接單片機(jī)控制電路的第一輸入端；所述放大比較單元的輸入端連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)線(xiàn)，所述放大比較單元的輸出端與整流濾波器的輸入端連接；所述整流濾波器的輸出端與單片機(jī)控制電路的第二輸入端相連，所述單片機(jī)控制電路的輸出端與固態(tài)繼電器輸入端連接，所述固態(tài)繼電器的輸出端連接交換機(jī)電源接口 ；當(dāng)監(jiān)測(cè)電路啟動(dòng)后 光電耦合器用于監(jiān)測(cè)交換機(jī)指示燈的信號(hào)變化并將其發(fā)送至單片機(jī)控制電路，當(dāng)交換機(jī)指示燈顯示無(wú)流量時(shí)，單片機(jī)控制電路控制固態(tài)繼電器切斷交換機(jī)的電源； 所述放大比較單元用于監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)的變化，當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)引起網(wǎng)線(xiàn)上電信號(hào)發(fā)生變化，放大比較單元將該信號(hào)發(fā)送至整流濾波器經(jīng)整流、濾波后由單片機(jī)控制電路進(jìn)行分析與處理，由單片機(jī)發(fā)送控制命令控制固態(tài)繼電器接通交換機(jī)電源，從而帶動(dòng)整個(gè)交換機(jī)恢復(fù)工作。
2.如權(quán)利要求I所述的基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)電路中還包括一個(gè)邏輯門(mén)電路，該邏輯門(mén)電路設(shè)置在交換機(jī)指示燈輸出端與光電耦合器輸入端之間。
3.如權(quán)利要求I所述的基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，其特征在于所述固態(tài)繼電器內(nèi)部米用可控娃的電磁線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述的基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，其特征在于還包括一個(gè)與所述監(jiān)測(cè)電路相連接的法拉電容，在交換機(jī)斷電后監(jiān)測(cè)電路由法拉電容進(jìn)行供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于流量監(jiān)測(cè)的自斷電式節(jié)能家用型交換機(jī)，在交換機(jī)中設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)電路，所述監(jiān)測(cè)電路包括光電耦合器、單片機(jī)控制電路、固態(tài)繼電器、整流濾波器、放大比較單元。本發(fā)明設(shè)計(jì)的交換機(jī)使得在交換機(jī)中沒(méi)有流量傳輸?shù)臅r(shí)候，及時(shí)地切斷交換機(jī)電源，在需要交換機(jī)傳輸流量時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，從而在保證用戶(hù)正常上網(wǎng)需求的同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排的效果；并且有效地避免交換機(jī)長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)發(fā)熱帶來(lái)的安全隱患，進(jìn)一步提升交換機(jī)安全性能與使用壽命，并避免交換機(jī)長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)所帶來(lái)的安全隱患，在節(jié)能減排、延長(zhǎng)壽命的同時(shí)，有效地提高了家用型交換機(jī)的安全性能。
文檔編號(hào)H04L12/931GK102932284SQ20121045008
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者王譯簡(jiǎn), 朱博, 吳子彧, 吳志峰, 姜毅力, 袁建榮, 張正 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)