一种基于NFC的智能插座及用电管理系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于NFC的智能插座，所述智能插座上开设有插孔，其特征在于，所述智能插座还包括电源转换模块、微控制器、NFC识别模块、无线模块、电能统计单元、继电器，所述插孔中嵌设有相配合的插头，所述插头上设置有NFC标签。本发明专利技术还提出一种基于NFC的智能插座的用电管理系统，其特征在于，包括智能插座、云服务器、市电电源、指定设备。本发明专利技术的基于NFC的智能插座的用电管理系统，可以实现工作人员通过云服务器对指定设备进行合法设备编号设置、远程开关控制、电量电流信息查询、电量电流阈值设置，在有特殊安防需求的场景中解决了传统插座可能存在的触电、偷电等问题。

An intelligent socket and power management system based on NFC

The invention discloses an intelligent socket based on NFC. The smart socket is provided with a socket, which is characterized by power conversion module, microcontroller, NFC identification module, wireless module, power statistics unit and relay. A matching plug is embedded in the socket, and the plug is arranged on the socket. NFC tags are installed. The invention also proposes an electric power management system based on NFC intelligent socket, and its characteristics include intelligent socket, cloud server, power supply of municipal power and designated equipment. The power management system of the intelligent socket based on NFC can realize the legal device number setting, remote switch control, power and current information inquiry, and power and current threshold setting of the designated device by the staff through the cloud server, and solve the possible existence of the traditional socket in the scenario with special security requirements. Electric shock, stealing electricity and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种基于NFC的智能插座及用电管理系统
本专利技术涉及一种基于NFC的智能插座及用电管理系统，属于智能插座管理

技术介绍
在有特殊安防需求的场景中仅允许规定的设备使用，且需要实时监测用电设备的电量、电流相关信息。传统插座可能存在偷电、触电等安全隐患，且不便于工作人员对设备进行供电管理。因此，亟需一种能够进行身份认证的智能插座及其配套的用电管理系统，在这些场景中仅允许指定设备使用，并方便工作人员对用电设备的监测和管理。现有智能插座示例，如专利CN202940392U公开基于RFID的智能电源插座及插头，其设计方式为在现有电源插座中内置RFID读写器、微控制器和继电器，可针对不同用电器实施通断电操作，其不足之处在于所述插座不具备远程管理功能，需要在插座本地进行相关设置操作，在有大量用电设备的场景下不便于管理和监测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中的不足，解决上述技术问题，提出一种基于NFC的智能插座及用电管理系统。本专利技术采用如下技术方案：一种基于NFC的智能插座，所述智能插座上开设有插孔，其特征在于，所述智能插座还包括电源转换模块、微控制器、NFC识别模块、无线模块、电能统计单元、继电器，所述插孔中嵌设有相配合的插头，所述插头上设置有NFC标签；所述NFC识别模块与所述微控制器相连接，所述NFC识别模块设置于所述插孔的正下方，用于与所述NFC标签进行通信，识别所述插头的NFC标签信息，并反馈给所述微控制器；所述电能统计单元与所述微控制器相连接，用于获取电压、电流数据并计算一定时间内的用电量数据，反馈给所述微控制器；所述无线模块与所述微控制器相连接，所述无线模块外接云服务器，实现联网控制和历史信息获取；所述继电器设置于所述智能插座的火线中，用于实现对电路的通断控制；所述电源转换模块分别与所述微控制器、所述NFC识别模块、所述无线模块电联接，所述电源转换模块外接市电电源。作为一种较佳的实施例，电能统计单元包括电量消耗统计单元、电流监测单元，电量消耗统计单元用于统计与智能插座连接的指定设备的电量消耗，反馈给微控制器进行调节；电流监测单元用于实时监测智能插座的电流值，反馈给微控制器进行调节。作为一种较佳的实施例，NFC识别模块的读写距离满足如下条件：当插头完全插入智能插座时，NFC识别模块会读取插头上的NFC标签，当插头未完全插入智能插座时，NFC识别模块读取不到插头上的NFC标签。作为一种较佳的实施例，NFC识别模块没有读到有效的NFC标签时，继电器为断开状态，当NFC识别模块读到有效的NFC标签后，微控制器控制继电器闭合，为插入的指定设备供电；当电能统计单元检测到工作电流大于设置的最大值，则微控制器控制继电器断开，停止对指定设备的供电。作为一种较佳的实施例，无线模块为G数据终端FX，兼容全网通/G/G/.G，支持RS总线，RS总线通信。本专利技术还提出一种基于NFC的智能插座的用电管理系统，其特征在于，包括智能插座、云服务器、市电电源、指定设备，市电电源的输出端与智能插座的输入端相连接，智能插座的输出端与指定设备的输入端相连接，智能插座与云服务器相连接；云服务器的内部设置有登录模块、录入模块、开关模块、通知模块、电量消耗追踪反馈模块、电流追踪反馈模块，登录模块、开关模块、通知模块、电量消耗追踪反馈模块、电流追踪反馈模块分别与智能插座的微控制器相连接。作为一种较佳的实施例，登录模块用来实现登录授权账号获得管理权限；录入模块用来通过云服务器设置合法NFC标签编号；开关模块，用来通过云服务器控制指定智能插座和插头的通断；通知模块，用来通过云服务器控制智能插座设置通知周期，将智能插座中每个插头所对应的编号、消耗电量、电流信息上传到云服务器，以供查询；电量消耗追踪反馈模块，用来通过云服务器设置电量消耗阈值，超过该阈值则智能插座自动断电；电流追踪反馈模块，用来通过云服务器设置电流阈值，超过该阈值则智能插座自动断电。本专利技术所达到的有益效果：第一，本专利技术的基于NFC的智能插座能对插头进行主动识别，当插座没有插上指定用电器时插座插孔不带电；第二，本专利技术的基于NFC的智能插座通过电流相关信息检测作为辅助手段，进一步保证了插座的安全性；第三，本专利技术的基于NFC的智能插座能够采集指定设备的电量、电流相关信息；第四，本专利技术的基于NFC的智能插座能控制输出电源，插座采集到的信息能远程传输到云服务器；第五，本专利技术的基于NFC的智能插座的用电管理系统，可以实现工作人员通过云服务器对指定设备进行合法设备编号设置、远程开关控制、电量电流信息查询、电量电流阈值设置，在有特殊安防需求的场景中解决了传统插座可能存在的触电、偷电等问题，并方便了工作人员对设备的用电管理。附图说明图1是本专利技术的基于NFC的智能插座的原理图。图2是本专利技术的基于NFC的智能插座的优选实施例的结构示意图。图3是本专利技术的基于NFC的智能插座的用电管理系统的结构示意图。图中标记的含义：1-插头，2-NFC标签，3-连接线，4-电源转换模块，5-微控制器，6-NFC识别模块，7-无线模块，8-电能统计单元，9-继电器，10-智能插座，11-插孔，12-市电电源，13-指定设备，14-云服务器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示的是本专利技术的基于NFC的智能插座的原理图，如图2所示的是本专利技术的基于NFC的智能插座的优选实施例的结构示意图。本专利技术提出一种基于NFC的智能插座，智能插座10上开设有插孔11，其特征在于，智能插座10还包括电源转换模块4、微控制器5、NFC识别模块6、无线模块7、电能统计单元8、继电器9，插孔11中嵌设有相配合的插头1，插头1上设置有NFC标签2；NFC识别模块6与微控制器5相连接，NFC识别模块6设置于插孔11的正下方，用于与NFC标签2进行通信，识别插头1的NFC标签信息，并反馈给微控制器5；电能统计单元8与微控制器5相连接，用于获取电压、电流数据并计算一定时间内的用电量数据，反馈给微控制器5；无线模块7与微控制器5相连接，无线模块7外接云服务器14，实现联网控制和历史信息获取；继电器9设置于智能插座10的火线中，用于实现对电路的通断控制；电源转换模块4分别与微控制器5、NFC识别模块6、无线模块7电联接，电源转换模块4外接市电电源12。作为一种较佳的实施例，电能统计单元8包括电量消耗统计单元、电流监测单元，电量消耗统计单元用于统计与智能插座10连接的指定设备13的电量消耗，反馈给微控制器5进行调节；电流监测单元用于实时监测智能插座10的电流值，反馈给微控制器5进行调节。作为一种较佳的实施例，NFC识别模块6的读写距离满足如下条件：当插头1完全插入智能插座10时，NFC识别模块6会读取插头1上的NFC标签，当插头1未完全插入智能插座10时，NFC识别模块6读取不到插头1上的NFC标签。作为一种较佳的实施例，NFC识别模块6没有读到有效的NFC标签时，继电器9为断开状态，当NFC识别模块6读到有效的NFC标签后，微控制器5控制继电器9闭合，为插入的指定设备13供电；当电能统计单元8检测到工作电流大于设置的最大值，则微控制器5控制继本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NFC的智能插座，所述智能插座(10)上开设有插孔(11)，其特征在于，所述智能插座(10)还包括电源转换模块(4)、微控制器(5)、NFC识别模块(6)、无线模块(7)、电能统计单元(8)、继电器(9)，所述插孔(11)中嵌设有相配合的插头(1)，所述插头(1)上设置有NFC标签(2)；所述NFC识别模块(6)与所述微控制器(5)相连接，所述NFC识别模块(6)设置于所述插孔(11)的正下方，用于与所述NFC标签(2)进行通信，识别所述插头(1)的NFC标签信息，并反馈给所述微控制器(5)；所述电能统计单元(8)与所述微控制器(5)相连接，用于获取电压、电流数据并计算一定时间内的用电量数据，反馈给所述微控制器(5)；所述无线模块(7)与所述微控制器(5)相连接，所述无线模块(7)外接云服务器(14)，实现联网控制和历史信息获取；所述继电器(9)设置于所述智能插座(10)的火线中，用于实现对电路的通断控制；所述电源转换模块(4)分别与所述微控制器(5)、所述NFC识别模块(6)、所述无线模块(7)电联接，所述电源转换模块(4)外接市电电源(12)。

【技术特征摘要】
1.一种基于NFC的智能插座，所述智能插座(10)上开设有插孔(11)，其特征在于，所述智能插座(10)还包括电源转换模块(4)、微控制器(5)、NFC识别模块(6)、无线模块(7)、电能统计单元(8)、继电器(9)，所述插孔(11)中嵌设有相配合的插头(1)，所述插头(1)上设置有NFC标签(2)；所述NFC识别模块(6)与所述微控制器(5)相连接，所述NFC识别模块(6)设置于所述插孔(11)的正下方，用于与所述NFC标签(2)进行通信，识别所述插头(1)的NFC标签信息，并反馈给所述微控制器(5)；所述电能统计单元(8)与所述微控制器(5)相连接，用于获取电压、电流数据并计算一定时间内的用电量数据，反馈给所述微控制器(5)；所述无线模块(7)与所述微控制器(5)相连接，所述无线模块(7)外接云服务器(14)，实现联网控制和历史信息获取；所述继电器(9)设置于所述智能插座(10)的火线中，用于实现对电路的通断控制；所述电源转换模块(4)分别与所述微控制器(5)、所述NFC识别模块(6)、所述无线模块(7)电联接，所述电源转换模块(4)外接市电电源(12)。2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的智能插座，其特征在于，所述电能统计单元(8)包括电量消耗统计单元、电流监测单元，所述电量消耗统计单元用于统计与所述智能插座(10)连接的指定设备(13)的电量消耗，反馈给所述微控制器(5)进行调节；所述电流监测单元用于实时监测所述智能插座(10)的电流值，反馈给所述微控制器(5)进行调节。3.根据权利要求1所述的一种基于NFC的智能插座，其特征在于，所述NFC识别模块(6)的读写距离满足如下条件：当所述插头(1)完全插入所述智能插座(10)时，所述NFC识别模块(6)会读取所述插头(1)上的NFC标签，当所述插头(1)未完全插入所述智能插座(10)时，所述NFC识别模块(6)读取不到所述插头(1)上的NFC标签。4.根据权利要求3所述的一种基于NFC的智能插座，其特征在于，所述NFC识别模块(6)没...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜鹏，金纪东，杨启文，李书旗，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32