一種局域用電設(shè)備離線網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電器電源管理系統(tǒng)，具體涉及一種局域用電設(shè)備離線網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前局域用電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理基本上是采用在一條供電線路上的多個用電器在運(yùn)行狀態(tài)下，利用無線射頻以及有線電力載波兩種通訊方式來實(shí)現(xiàn)用電器的局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理功能，投入成本相對較高。
[0003]智能家居電器控制系統(tǒng)是融合了自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居電器控制系統(tǒng)。智能家居電器讓用戶有更方便的手段來管理家庭電器設(shè)備，比如通過家庭觸摸屏、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)或者語音識別控制家用設(shè)備，更可以執(zhí)行現(xiàn)場操作，方便控制；另一方面，使用智能家居系統(tǒng)的室內(nèi)，各種設(shè)備相互間可以通訊，即使沒有用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運(yùn)行，從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。
[0004]目前研究智能家居電器的企業(yè)有很多。這些企業(yè)和制造商所開發(fā)的產(chǎn)品有一個共同的致命弱點(diǎn)就是需要布線，系統(tǒng)安裝麻煩，接口復(fù)雜，因?yàn)椴季€都在墻內(nèi)，安裝時需要對現(xiàn)有的居室造成很大外觀改動，也使維修很困難。在工業(yè)領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也存在類似問題。
[0005]現(xiàn)有的通訊技術(shù)的發(fā)展，呈現(xiàn)出百花齊放的多種通訊技術(shù)在家具自動化中的應(yīng)用越來越多，但是由于各個設(shè)備相對比較單一，其接口也受到一定的限制，從而導(dǎo)致某一種家居設(shè)備智能應(yīng)用于某一種技術(shù)領(lǐng)域，如果需要實(shí)現(xiàn)其它的應(yīng)用，就需要對接另外一臺設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)接或者支付額外的錢，開通另外的一種網(wǎng)絡(luò)。
[0006]現(xiàn)代家居生活已經(jīng)離不開各種各樣的家用電器，為了讓人們有更方便的手段來管理眾多的家用電器，智能家居應(yīng)運(yùn)而生。簡單地說，智能家居是融合了自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)化智能化的家居控制系統(tǒng)，通過它人們可以更高效、更便利、更舒適與更安全的使用各種各樣的家用電器。
[0007]目前主流的智能家居系統(tǒng)通過家庭網(wǎng)關(guān)將家庭內(nèi)網(wǎng)與Internet連接，再由連接Internet的PC上位機(jī)控制整個系統(tǒng)；而家庭內(nèi)網(wǎng)采用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在家庭網(wǎng)關(guān)和各種終端設(shè)置ZigBee模塊，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)網(wǎng)的無線組網(wǎng)和通信。
[0008]對在一條供電線路上的多個用電器在非運(yùn)行狀態(tài)下，具有對其各用電器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行讀取及修改寫入的通訊功能，以實(shí)現(xiàn)在一條供電線路上用電器的局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理，也可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施遠(yuǎn)程信息控制管理。
[0009]目前局域用電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理基本上是采用在一條供電線路上的多個用電器在運(yùn)行狀態(tài)下，利用無線射頻以及有線電力載波兩種通訊方式來實(shí)現(xiàn)用電器的局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理功能，投入成本相對較高。中國專利公開號CN101789632B公開的一種可遠(yuǎn)程管理的電源控制器，包括多個電源輸出單元，其特征在于，該電源控制器設(shè)有一個控制單元，該控制單元包括CPU及與之相連的顯示單元、存儲單元、串口通信級聯(lián)單元、網(wǎng)絡(luò)單元、時鐘單元、ADC及取樣單元、傳感器單元、驅(qū)動單元、輸出檢測單元、保護(hù)單元及電源單元，該電源控制器通過所述串口通信級聯(lián)單元與上位PC機(jī)通信，并通過所述網(wǎng)絡(luò)單元與互聯(lián)網(wǎng)連接，由上位PC機(jī)從串口通信級聯(lián)單元提取該電源控制器的電壓、電流、電能用量及與該電源控制器所連接的機(jī)柜內(nèi)的溫度、濕度、煙霧、門禁、水浸的微細(xì)環(huán)境狀態(tài)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對該電源控制器及所連接的機(jī)柜內(nèi)微細(xì)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制與管理。該系統(tǒng)只能在有電源的情況下及在線情況下進(jìn)行通訊，成本較高，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，控制成本高。
[0010]再如中國專利公開號CN104113130A公開的一種自備電源控制器，包括控制柜、開關(guān)柜和儲能倉配電箱；所述控制柜包括CPU核心板、顯示操作板、繼電器板、轉(zhuǎn)接板、UPS電源和蓄電池，所述顯示操作板、繼電器板、轉(zhuǎn)接板、UPS電源和蓄電池分別與所述CPU核心板連接，所述UPS電源的輸出端與蓄電池輸入端連接，所述CPU核心板還分別與所述開關(guān)柜、儲能倉配電箱連接；本發(fā)明的開關(guān)柜是自備電源系統(tǒng)各個分系統(tǒng)開關(guān)的匯總點(diǎn)，將開關(guān)集總到開關(guān)柜中，外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開關(guān)，然后進(jìn)入分控開關(guān)，各分路按其需要進(jìn)行設(shè)置，儲能倉配電箱也是由控制柜控制，實(shí)現(xiàn)了集中控制和分散管理，實(shí)現(xiàn)了管理實(shí)現(xiàn)集中控制。該系統(tǒng)同樣只能在線工作，且包括很多中間控制設(shè)備，比如繼電器、轉(zhuǎn)接板等，自動化程度較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中布線復(fù)雜、功能單一、實(shí)用性差等問題，提出一種無須布線、功能全面且方便操作的局域用電設(shè)備離線網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種局域用電設(shè)備離線網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)，包括一條供電線路，所述供電線路的電源輸入始端串聯(lián)有電源控制開關(guān)K1，所述開關(guān)Kl并聯(lián)連接有相互串聯(lián)的離線網(wǎng)絡(luò)電源管理控制器以及數(shù)據(jù)通訊接口 K2，所述供電線路上還連接有若干相互并聯(lián)的用電器，所述各用電器分別連接有從控制器；所述離線網(wǎng)絡(luò)電源管理控制器包括主控制器，所述主控制器的輸入端連接有電源輸入接口、鍵盤、互聯(lián)網(wǎng)接口以及USB接口，所述主控制器的輸出端連接有電源輸出接口、數(shù)據(jù)通訊輸出接口、顯示器以及警示燈，所述主控制器還連接有運(yùn)行按鈕和停止按鈕。
[0013]進(jìn)一步的，所述主控制器是由微控制器STR710以及以太網(wǎng)控制器CS8900A構(gòu)成的控制電路。
[0014]進(jìn)一步的，所述從控制器是由微控制器STR710以及存儲器及輸入、輸出通訊接口構(gòu)成的控制電路。
[0015]進(jìn)一步的，所述電源輸入接口的電源電壓為單相220V/50HZ或三相380V/50Hz。
[0016]進(jìn)一步的，所述用電器包括電視機(jī)、空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)、其它用電設(shè)備。
[0017]進(jìn)一步的，本發(fā)明通過配置的所述互聯(lián)網(wǎng)接口或USB接口，連接計算機(jī)、手機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)以進(jìn)行通訊。
[0018]本發(fā)明還公開了一種局域用電設(shè)備離線網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0019]a.當(dāng)供電電源控制開關(guān)Kl斷開，供電線路始端電源管理控制器中的主控制器通過RS485、CAN通訊接口，經(jīng)供電線路與各用電器中從控制器中485、CAN通訊接口 KS進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，此時K2閉合；
[0020]b.對本供電線路上的每一個用電器中的從控制器，主控制器進(jìn)行按地址逐一檢測并讀取上次送電工工作過程中所保留下來的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)；
[0021]c.再向從控制器寫入需要修改的運(yùn)行參數(shù)，通訊完畢，數(shù)據(jù)通訊接口 K2與供電線路斷開，即可實(shí)現(xiàn)在一條供電線路上對用電器的局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理。
[0022]本發(fā)明的主要設(shè)計思路為:在一條供電線路始端利用電源管理控制器中的主計算機(jī)與該線路上多個用電器中的從單片計算機(jī)，在非運(yùn)行狀態(tài)下，即電源控制開關(guān)Kl斷開(單相220V/50HZ、三相380V/50HZ停電時)，供電線路始端電源管理控制器中的主控計算機(jī)的控制數(shù)據(jù)經(jīng)CAN及485通訊接口，此時K2閉合，并利用用電器中的從單片計算機(jī)中的余電或輔助電能，使從單片機(jī)中的數(shù)據(jù)經(jīng)CAN及485通訊接口 KS經(jīng)供電線路與主計算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，以實(shí)現(xiàn)對本供電線路上的每一個用電器中的從單片計算機(jī)，進(jìn)行按地址逐一檢測并讀取上次送電工作過程中所保留下來的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，(每臺從單片計算機(jī)就是一個運(yùn)行參數(shù)記錄的黑匣子)，并再向從單片計算機(jī)寫入需要修改的運(yùn)行參數(shù)，通訊完畢，即主計算機(jī)通訊接口 K2與從計算機(jī)通信接口 KS分別斷開CAN及485通訊網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)在一條供電線路上多個用電器的局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理。
[0023]本發(fā)明的有益效果如下:
[0024]1、完成人工及自動控制開關(guān)送電功能；
[0025]2、實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)Kl與離線通訊接口 K2的轉(zhuǎn)換功能；
[0026]3、在離線狀態(tài)下，主控計算機(jī)與從控制計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理及報警提示功能；如:各生產(chǎn)廠家對其家電產(chǎn)品或工業(yè)其它用電設(shè)備，在出廠時對批次運(yùn)行參數(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控測試功能等。
[0027]4、實(shí)現(xiàn)對各用電設(shè)備從控制機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)定及自動檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時報警提示；如:對智能控制產(chǎn)品及LED照明等以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控或?qū)\(yùn)行參數(shù)修改設(shè)定功。
[0028]5、該控制系統(tǒng)可通過主控制器對本供電線路局域范圍內(nèi)的所轄用電設(shè)備，在不增加附加通訊線路的情況下可對其管理及控制，如:對現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家所轄生產(chǎn)設(shè)備的用電量、產(chǎn)值、單產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、統(tǒng)計核算、報表等工作，對內(nèi)部各部門實(shí)現(xiàn)獨(dú)立核算提供必要的監(jiān)控實(shí)施基礎(chǔ)條件。該控制系統(tǒng)具有在不改變原有供電方式的情況下可實(shí)現(xiàn)上述功能，具有投資小改造及安裝方便等特點(diǎn)，有較好的實(shí)用價值。
[0029]6、可通過USB接口及互聯(lián)網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)本設(shè)備系統(tǒng)與計算機(jī)、手機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)的通訊功能。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖。
[0031]圖2為本發(fā)明的離線網(wǎng)絡(luò)電源管理控制器外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明的離線網(wǎng)絡(luò)電源管理控制器的主控制器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框架圖。
[0033]圖4為本發(fā)明的離線網(wǎng)絡(luò)電源管理主控制器通訊原理結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0034]圖5為本發(fā)明的離線網(wǎng)絡(luò)電源管理從控制器通訊原理結(jié)構(gòu)框架示意圖。
[0035]附圖標(biāo)號:1、電源輸入接口，2、鍵盤，3、互聯(lián)網(wǎng)接口，4、USB接口，5、電源輸出接口，6、顯示器，7、警示燈，8、運(yùn)行按鈕，9、停止按鈕。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0037]如圖1到圖3所示的一種局域用電設(shè)備離線網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)，包括一條供電線路，供電線路的電源輸入始端串聯(lián)有電源控制開關(guān)K1，開關(guān)Kl并聯(lián)連接有相互串聯(lián)的尚線網(wǎng)絡(luò)電源管理控制器以及數(shù)據(jù)通訊接口開關(guān)K2，供電線路上還連接有若干相互并聯(lián)的用電器，