一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座制造技术

本实用新型专利技术提供一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座，包括微控制器、NB‑IoT通讯模组、显示单元、信号调理电路、供电电路、继电器电路、温度传感器、按键单元、EEPROM单元、LED指示灯和压电蜂鸣器。本实用新型专利技术通过采用片上SOC芯片，成本低；采用窄带物联网通讯模组，通讯距离远且通讯覆盖广；自带温度检测，在温度异常时，及时发出本地及远程报警信号，同时切断电器的电源输入，使用更加安全可靠；带有定时及状态显示功能，操作方便；可以配合手机APP及云平台使用，可进一步进行电器使用参数的管理。

【技术实现步骤摘要】
一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座
本技术涉及智能插座
，尤其涉及一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座。
技术介绍
在日常生活中，家用电器已经是不可缺少的东西之一，但其安全性也慢慢引起大家的重视，特别是大功率电器，如果电线及插座与电器的功率没有匹配，经过长时间超过额定功率的工作后，很容易变黄、烤焦或软化短路，甚至引起火灾，这种安全隐患有一个简单有效的办法，就是监测所使用电器的工作情况，进行温度监测、功率计量和管理控制。而现有智能插座的技术方案，有以下比较常见的缺陷：（1）在主芯片及计量芯片的选择方面，，很多采用MCU配合电力电量芯片实现，比如电力电量芯片选择型号CSE7780或者CSE7759，这种方案成本比较高；（2）在管理控制方面，基本上都是采用wifi模块或ZigBee模块，通过设计符合HA协议的格式，进行无线数据通讯，有些再结合手机APP的使用，进行远程管理。这类方案都是采用短距离无线通讯技术，需要通过wifi连接上互联网，或者通过网关上的GPRS连接互联网，再进行管理控制；受到网络及功耗的限制，有一定的局限性；（3）在温度保护方面，现有的智能插座没有进行插座关键位置的温度检测，无法在温度异常时发出远程预警信息。在申请号为201420503690.8的中国技术专利中，提供了一种智能插座，其通过ZIGBEE模块进行技术实现，用于接收外部控制信号控制继电器模块的电磁铁通电或者断电。其ZIGBEE技术属于短距离应用，无法单独进行远程管理。在申请号为201410525562.8的中国专利技术专利中，提供了一种基于物联网的智能WIFI插座，其通过WIFI模块来管理和配置本地继电器的使用。其WIFI技术功耗高且受限于家庭网络。在申请号为201620478399.9中国技术专利中，提供了一种物联网智能插座，其通过无线WiFi模块和433MHz无线模块，并结合APP实现远程访问和控制。其中的WiFi及433MHz无线技术也都是短距离的应用。
技术实现思路
本技术针对上述技术问题做出改进，即本技术所要解决的技术问题是提供一种基于窄带物联网远程通讯和管理的自带温度检测、功率计量、电流电压检测以及超负荷报警的智能插座。为了解决上述技术问题，本技术的一种技术方案是：一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座，包括微控制器，及与所述微控制器相连接的NB-IoT通讯模组、显示单元、信号调理电路、供电电路、继电器电路、温度传感器、按键单元、EEPROM单元、LED指示灯和压电蜂鸣器。进一步地，所述供电电路还连接有USB输出电路及USB接口。进一步地，所述供电电路分别为所述微控制器、所述NB-IoT通讯模组、所述显示单元、所述信号调理电路、所述继电器电路、所述温度传感器、所述按键单元、所述EEPROM单元、所述LED指示灯及所述压电蜂鸣器供电。进一步地，交流电输入时，通过所述信号调理电路同时进行交流电压与电流的采集，结合所述微控制器的处理，输出在所述显示单元上显示。进一步地，所述温度传感器用于检测所述智能插座的温度，温度超限时，通过所述微控制器控制所述继电器电路，使所述继电器电路中包括的继电器模块的电磁铁断电，从而外接的电器设备因掉电而停止工作，所述LED指示灯闪烁警示，所述压电蜂鸣器发出报警声响，同时通过所述NB-IoT通讯模组以无线方式向外发出报警信息。进一步地，所述智能插座工作时，所述NB-IoT通讯模组与远程云平台通讯连接，定期上传监测数据。进一步地，所述微控制器是一种型号为SD3003的SOC芯片，所述SD3003还内置有两路Σ-Δ型ADC，对交流电压、电流信号进行采集，并进行低通和高通滤波，计算出电压有效值，电流有效值。所述SD3003内部带有计数器，用于对电量脉冲信号进行累加计数，从而得到总电量。进一步地，所述SD3003内置有RTC电路，用于提供时间支持，时间显示在所述显示单元上；所述显示单元结合所述按键单元可用于设置、查询或修改参数，并进行所述智能插座的定时操作。进一步地，所述温度传感器是型号为DS18B20的单总线数字型温度传感器。进一步地，所述继电器电路通过所述微控制器的一个IO管脚P1控制。与现有的技术相比，本技术具有以下有益效果：（1）采用窄带物联网通讯模组，与wifi或ZigBee方式相比，通讯距离远且通讯覆盖广，可以不依赖于家庭无线网络，使用更加方便且可靠；而且随时可以远程切断电器的电源供应；（2）通过采用片上SOC芯片，不需要采用专用的电力计量芯片，成本更低；（3）自带关键部位的温度检测，在温度异常时，及时发出本地及远程报警信号，同时切断电器的电源输入，使用更加安全可靠；（4）带有定时及状态显示功能，操作方便；（5）可以配合手机APP及云平台使用，可进一步进行电器使用参数的管理。附图说明图1为本技术实施例的智能插座的电路框图。图2为本技术实施例智能插座的信号调理电路及继电器电路的电路图。图1中：1-微控制器、2-NB-IoT通讯模组、3-显示单元、4-信号调理电路、5-USB输出电路、6-供电电路、7-继电器电路、8-温度传感器、9-按键单元、10-EEPROM单元、11-LED指示灯、12-压电蜂鸣器。具体实施方式下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，附图是本技术一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本技术描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。如图1所示，一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座，包括微控制器1，及与所述微控制器1相连接的NB-IoT通讯模组2、显示单元3、信号调理电路4、供电电路6、继电器电路7、温度传感器8、按键单元9、EEPROM单元10、LED指示灯11和压电蜂鸣器12。在本实施例中，所述供电电路6还连接有USB输出电路5及USB接口，所述USB接口用于对外提供+5VDC供电。在本实施例中，按键单元9为触控按钮。在本实施例中，为了节省成本，所述供电电路6采用阻容整流电路，并结合型号为78L05的三端稳压器进行供电。作为可选的实施方式之一，所述供电电路6还可以采用变压器或开关电源进行降压，为所述智能插座供电。所述供电电路6分别为所述微控制器1、所述NB-IoT通讯模组2、所述显示单元3、所述信号调理电路4、所述继电器电路7、所述温度传感器8、所述按键单元9、所述EEPROM单元10、所述LED指示灯11及所述压电蜂鸣器12供电。在本实施例中，交流电输入时，通过所述信号调理电路4同时进行交流电压与电流的采集，结合所述微控制器1的处理，输出在所述显示单元3上显示。如图2所示，所述信号调理电路4包括有电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10及电容C1,电阻R5的一端与电阻R2连接，电阻R5的另一端与电阻R3、电阻R6及电阻R8的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座，其特征在于，包括微控制器（1），及与所述微控制器（1）相连接的NB‑IoT通讯模组（2）、显示单元（3）、信号调理电路（4）、供电电路（6）、继电器电路（7）、温度传感器（8）、按键单元（9）、EEPROM单元（10）、LED指示灯（11）和压电蜂鸣器（12）；所述供电电路（6）还连接有USB输出电路（5）及USB接口；所述供电电路（6）分别为所述微控制器（1）、所述NB‑IoT通讯模组（2）、所述显示单元（3）、所述信号调理电路（4）、所述继电器电路（7）、所述温度传感器（8）、所述按键单元（9）、所述EEPROM单元（10）、所述LED指示灯（11）及所述压电蜂鸣器（12）供电；交流电输入时，通过所述信号调理电路（4）同时进行交流电压与电流的采集，结合所述微控制器（1）的处理，输出在所述显示单元（3）上显示；所述温度传感器（8）用于检测所述智能插座的温度，温度超限时，通过所述微控制器（1）控制所述继电器电路（7）断开，从而外接的电器设备因掉电而停止工作，所述LED指示灯（11）闪烁警示，所述压电蜂鸣器（12）发出报警声响，同时通过所述NB‑IoT通讯模组（2）以无线方式向外发出报警信息；所述智能插座工作时，所述NB‑IoT通讯模组（2）与远程云平台通讯连接，定期上传监测数据。...

【技术特征摘要】
1.一种带温度检测及功率计量且可远程管理的智能插座，其特征在于，包括微控制器（1），及与所述微控制器（1）相连接的NB-IoT通讯模组（2）、显示单元（3）、信号调理电路（4）、供电电路（6）、继电器电路（7）、温度传感器（8）、按键单元（9）、EEPROM单元（10）、LED指示灯（11）和压电蜂鸣器（12）；所述供电电路（6）还连接有USB输出电路（5）及USB接口；所述供电电路（6）分别为所述微控制器（1）、所述NB-IoT通讯模组（2）、所述显示单元（3）、所述信号调理电路（4）、所述继电器电路（7）、所述温度传感器（8）、所述按键单元（9）、所述EEPROM单元（10）、所述LED指示灯（11）及所述压电蜂鸣器（12）供电；交流电输入时，通过所述信号调理电路（4）同时进行交流电压与电流的采集，结合所述微控制器（1）的处理，输出在所述显示单元（3）上显示；所述温度传感器（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈杜海，
申请(专利权)人：福建强闽信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35