本開(kāi)發(fā)方案涉及一種能遠程控制的開(kāi)關(guān)。

　　背景技術(shù)：

　　隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步、時(shí)代的發(fā)展，各種電能設備不斷被創(chuàng )新和應用，特別是城市發(fā)展進(jìn)程的加快，城市規模不斷加大，各種公園、景區以及道路的擴大建設，隨之而來(lái)，各種路燈、交通燈等電能設備被大量布置。在方便和快捷的同時(shí)，大量的電能設備的應用，帶來(lái)了很大的管理不便，每年因為無(wú)法有效的對電能設備有效的管理和控制，導致大量的電能浪費。同時(shí)因為電能設備的的老化，而引發(fā)火災，大范圍停電的現象時(shí)有發(fā)生，由于無(wú)法獲取準備的老化設備情況，從而給設備維護人員帶來(lái)了極大的不便和困擾。

　　近年來(lái)，由于互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和發(fā)展，一批智能路燈控制產(chǎn)品、城市照明智能管控系統隨之涌現。國內主流路燈控制產(chǎn)品多以單純的控制為主，且控制距離較短。無(wú)法對路燈等電能設備的相關(guān)狀態(tài)實(shí)時(shí)監測，從而無(wú)法及時(shí)的處理和維護。
 

 

　　技術(shù)實(shí)現要素：

　　本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能遠程開(kāi)關(guān)，可以對用電設備進(jìn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監測、預警，同時(shí)可以支持周期性上報和觸發(fā)式告警。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

　　智能遠程開(kāi)關(guān)，其特征在于它包括主芯片、射頻通信模塊、繼電器、溫濕度傳感器、交流互感器采樣電路、LED指示燈模塊、電源模塊;

　　射頻通信模塊、繼電器、溫濕度傳感器、交流互感器采樣電路、LED指示燈模塊分別和主芯片相連。

　　在采用上述技術(shù)方案的基礎上，本實(shí)用新型還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案或對這些進(jìn)一步的技術(shù)方案組合使用：

　　所述智能遠程開(kāi)關(guān)還設置有芯片內部測試接口，所述芯片內部測試接口和主芯片相連。

　　所述射頻通信模塊與主芯片之間通過(guò)DIO0_SX、DIO1_SX、DIO2_SX、DIO3_SX、DIO4_SX、DIO5_SX、CTRL1接口相連。

　　所述繼電器的控制輸入端口通過(guò)三極管Q1、Q2與主芯片的CPIO1_CRL端口相連，繼電器由由12V直流電源進(jìn)行供電，所述繼電器具有一臺或多臺用電設備的電氣連接位，由主芯片控制繼電器開(kāi)關(guān)S1的通斷，以給用電設備供電。

　　所述溫濕度傳感器通過(guò)AD_CH0端口與主芯片U1相連，可以感知智能開(kāi)關(guān)設備周?chē)h(huán)境的溫度、濕度，并把溫濕度參數傳送給主芯片。

　　所述交流互感器采樣電路，通過(guò)AD_CH1端口與主芯片相連，交流互感器采樣電路可以監測繼電器觸點(diǎn)到用電設備之間的電路的電流、短路、斷路、過(guò)載狀態(tài)。

　　所述電源模塊由外接電源電路、濾波整流降壓模塊、充電電池、充電電池充電電路、電壓轉換模塊、5V電壓采樣電路組成;外接電源電路分為兩路，一路接向濾波整流降壓模塊，通過(guò)濾波整流降壓模塊，逐步變?yōu)?2V的直流電源和5V的直流電源兩路，12V直流電源給繼電器供電，5V直流電源給充電電池充電電路、LED指示燈模塊中的紅燈供電，通過(guò)充電電池充電電路給充電電池充電，充電電池和5V直流電源與電壓轉化模塊連接把4.2V、5V電源轉換為3.3V給主芯片、溫濕度傳感器供電，充電電池與電壓轉化模塊之間設置開(kāi)開(kāi)關(guān)K;

　　外接電源的另外一路，通過(guò)繼電器接到用電設備上，由繼電器的開(kāi)關(guān)S1控制是否給用電設備供電。

　　所述主芯片通過(guò)端口A(yíng)D_CH2連接的5V電壓采樣電路判斷是否有外部電源介入，當沒(méi)有外部電源接入時(shí)，把開(kāi)關(guān)SWITCH接通，由充電電池通過(guò)M_VCC接口接入電壓轉換模塊，然后對各模塊進(jìn)行供電。

　　所述射頻通信模塊為L(cháng)ora通信模塊。

　　本實(shí)用新型以互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎，通過(guò)多種傳感器，比如：溫濕度傳感器、交流互感器采樣電路和遠距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，比如，Lora通信技術(shù)，構建無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )，可以對各種用電設備進(jìn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監測、預警，同時(shí)可以支持周期性上報和觸發(fā)式告警方式，可以上報至服務(wù)器平臺及設備維護人員的電腦、手機等終端，也可以通過(guò)終端對用電終端的電源是否接通進(jìn)行遠程控制。

　　本實(shí)用新型可實(shí)現對任意個(gè)電能設備進(jìn)行綁定，實(shí)現制定區域或路段的電能設備統一控制。本實(shí)用新型還具有.多種用電設備狀態(tài)信息(用電線(xiàn)路斷路、短路，設備損壞，設備工作電流，當前環(huán)境溫濕度等)監測能力。本實(shí)用新型支持后備電池供電，當產(chǎn)品主電源斷電后，后備電池可持續為產(chǎn)品提供供電24小時(shí)。

　　具體實(shí)施方式

　　參照附圖。本實(shí)用新型所提供的智能遠程開(kāi)關(guān)包括主芯片U1、射頻通信模塊、繼電器、溫濕度傳感器、交流互感器采樣電路、LED指示燈模塊、電源模塊，

　　射頻通信模塊、繼電器、溫濕度傳感器、交流互感器采樣電路、LED指示燈模塊分別和主芯片U1相連。

　　主芯片U1用來(lái)感知溫濕度傳感器、交流互感器采樣電路采集到的數據，然后根據這些數據控制繼電器開(kāi)關(guān)S1的通斷，從而控制是否給用電設備供電，還控制LED指示燈模塊和射頻通信模塊向外發(fā)送周期性報告和觸發(fā)式報警。

　　所述射頻通信模塊可采用Lora通信模塊，主要用來(lái)對相關(guān)的傳感信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的無(wú)線(xiàn)傳輸。

　　射頻通信模塊與主芯片U1之間通過(guò)DIO0_SX、DIO1_SX、DIO2_SX、DIO3_SX、DIO4_SX、DIO5_SX、CTRL1接口相連，射頻通信模塊把主芯片U1監測到的狀態(tài)參數通過(guò)天線(xiàn)無(wú)線(xiàn)發(fā)送給外部的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)的方式發(fā)送給服務(wù)器上的軟件平臺，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)的方式發(fā)送到終端，比如，電腦、手機等，同時(shí)，可通過(guò)終端把指令發(fā)送到服務(wù)器的軟件平臺，服務(wù)器的軟件平臺再發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再發(fā)送到射頻通信模塊的天線(xiàn)上，主芯片U1根據射頻通信模塊接收到的指令控制相關(guān)模塊進(jìn)行動(dòng)作，比如，控制繼電器的通斷，從而控制是否給用電設備進(jìn)行供電。

　　交流控制繼電器用來(lái)控制電能設備(路燈、攝像頭等)的電源通斷。繼電器的端口GETIN通過(guò)三極管Q1、Q2與主芯片U1的CPIO1_CRL端口相連，繼電器的工作電壓是12V，由12V直流電源進(jìn)行供電，由主芯片U1控制開(kāi)關(guān)S1的通斷，開(kāi)關(guān)S1與觸點(diǎn)接通，給用電設備供電，開(kāi)關(guān)S1與觸點(diǎn)斷開(kāi)，不給用電設備供電，這里的用電設備，可以是一臺，也可以是幾臺，只要不超過(guò)額定功率就可以，所述繼電器具有一臺或多臺用電設備的電氣連接位。

　　溫濕度傳感器主要用來(lái)監測設備當前環(huán)境的溫度、濕度參數。溫濕度傳感器通過(guò)AD_CH0端口與主芯片U1相連，可以感知智能開(kāi)關(guān)設備周?chē)h(huán)境的溫度、濕度，并把溫濕度參數傳送給主芯片，主芯片U1可以通過(guò)射頻通信模塊向終端發(fā)送周期性報告，當溫度、濕度參數超過(guò)預定的閥值時(shí)，比如，智能開(kāi)關(guān)周?chē)虮旧戆l(fā)生火災、水災時(shí)，主芯片U1可以通過(guò)射頻通信模塊向外發(fā)送觸發(fā)式報警信號到終端，提醒終端用戶(hù)及時(shí)處理發(fā)生的情況。

　　交流互感器采樣電路通過(guò)AD_CH1端口與主芯片U1相連，交流互感器采樣電路可以監測繼電器觸點(diǎn)到用電設備之間的線(xiàn)路的電流、短路、斷路、過(guò)載等狀態(tài)，主芯片U1可以通過(guò)射頻通信模塊向終端發(fā)送周期性報告，當超過(guò)預定的閥值時(shí)，主芯片U1可以通過(guò)射頻通信模塊向外發(fā)送觸發(fā)式報警信號到終端，提醒終端用戶(hù)及時(shí)處理發(fā)生的情況;

　　LED指示燈模塊包括紅燈D1、黃燈D2、綠燈D3，紅燈D1是外部電源指示燈，紅燈亮，表示外部電源接入，紅燈滅，表示沒(méi)有外部電源接入，黃燈D2是用電設備供電指示燈，如果繼電器給用電設備供電，黃燈亮，如果繼電器沒(méi)有給用電設備供電，黃燈滅，綠燈D3是系統指示燈，如果系統正常工作，綠燈以1HZ頻率進(jìn)行一閃一滅，如果系統不正常工作，綠燈會(huì )長(cháng)亮或長(cháng)滅。

　　電源模塊由外接電源、濾波整流降壓模塊、充電電池、充電電池充電電路、電壓轉換模塊、5V電壓采樣電路組成;

　　外接電源分為兩路，一路接向濾波整流降壓模塊，通過(guò)濾波整流降壓模塊逐步變?yōu)?2V的直流電源和5V的直流電源兩路，12V直流電源給繼電器供電，5V直流電源給充電電池充電電路、LED指示燈中的紅燈D1供電，通過(guò)充電電池充電電路給充電電池(4.2V鋰電池)充電，同時(shí)，4.2V鋰電池和5V直流電源通過(guò)電壓轉化模塊把4.2V、5V電源轉換為3.3V，給主芯片、溫濕度傳感器等供電，充電電池和電壓轉化模塊之間設置開(kāi)關(guān)K，控制鋰電池是否供電。

　　220V外接電源的另外一路，通過(guò)繼電器接到用電設備上，由繼電器的開(kāi)關(guān)S1控制是否給用電設備供電。

　　主芯片U1通過(guò)端口A(yíng)D_CH2連接的5V電壓采樣電路判斷是否有外部電源介入，如果端口A(yíng)D_CH2可以檢測到2.5V的電壓信號，那就表示有外部電源接入，主芯片U1控制紅燈D1常亮;如果端口A(yíng)D_CH2檢測不到2.5V的電壓信號，那就表示沒(méi)有外部電源接入，主芯片U1控制紅燈D1常滅。

　　當沒(méi)有外部電源接入時(shí)，可把開(kāi)關(guān)SWITCH接通，由4.2V鋰電池通過(guò)M_VCC接口接入電壓轉換模塊，然后對各模塊進(jìn)行供電。

　　所述智能遠程開(kāi)關(guān)還設置有JTAG口，所述JTAG口和主芯片相連。JTAG口是芯片內部測試接口，用于測試芯片內部的程序。

　　本實(shí)用新型通過(guò)內部處理器單元和一定的控制邏輯(主芯片)，實(shí)時(shí)地對目標電能設備進(jìn)行電源通斷控制和各種狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)采集和運算。當處理單元檢測到任何一個(gè)危險的狀態(tài)信息后，將會(huì )立即產(chǎn)生一個(gè)報警狀態(tài)信息包同時(shí)通過(guò)LoRa無(wú)線(xiàn)傳送至網(wǎng)關(guān)(基站)設備，然后利用3G(GPRS)技術(shù)將報警數據包傳送至云平臺，云平臺可根據預先設置的功能，將報警信息通過(guò)短信或手機APP推送的方式，傳送至該區域的設備維護責任人或管理者。以便在第一時(shí)間前往事發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行設備檢測和危險處理。同時(shí)云平臺管理人員也可通過(guò)WEB網(wǎng)頁(yè)的方式進(jìn)行箱體信息的查詢(xún)和實(shí)時(shí)的監測。

　　以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的結構特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的保護范圍之中。