一种照明系统的智能开关技术方案

本发明专利技术涉及一种照明系统的智能开关，包括电源、电源转换模块、核心控制器以及开关、电压电流测量模块、电能计算模块、Zigbee模块。本发明专利技术中的一种照明系统智能开关能够通过手机APP移动终端控制设定照度、方便用户监控到其耗电情况，还能监测室内是否有人，防止没人在的时候照明系统也开启着，实现节能。

An Intelligent Switch for Lighting System

The invention relates to an intelligent switch for lighting system, which includes power supply, power conversion module, core controller, switch, voltage and current measurement module, electric energy calculation module and Zigbee module. The intelligent switch of the illumination system in the invention can control illumination through the mobile phone APP mobile terminal, facilitate users to monitor its power consumption, and can also monitor whether there are people in the room, prevent the illumination system from being turned on when nobody is there, so as to realize energy saving.

【技术实现步骤摘要】
一种照明系统的智能开关
本专利技术涉及一种照明系统的智能开关，特别涉及一种基于Zigbee技术的智能开关、智能开关管理系统以及智能开关管理方法、控制照明开关的智能开关。
技术介绍
随着现代社会生活节奏的加快，人们越来越倾向于购买、使用那些操作更方便、简单的物品。尤其像家用电器，有些电器的使用步骤繁多，而且不智能，不会适时开启或及时关闭，容易造成用户体验不佳及用电浪费。日常用的照明，很多人都是在照度低时才去开启照明。同时，人走后或有的房间里没人，照明却一直开着，也是非常耗电，不节能环保。因此，传统的需要人为开启、关闭照明的模式已经不能满足智能化的要求。随着经济的发展和技术的进步，无线物联网等技术越来越多的应用在家庭、办公生活中，智能化家居的研宄及产品也越来越多，人们期望智能化家居能够提高生活质量，使得人们的生活更方便。并且随着人们节能减排意识的增强，对于家庭用、办公电情况的关注度也相应增加，由于电器均是通过开关获得电量的，因此若是期望对整个用电情况进行监控管理，则需要对每个开关进行监控。而在现有技术中，对于家庭、办公用电情况的测量，一般都是采用记录用户总用电量的电表，或者智能电器本身所具有的用电量记录模块。并没有针对每个开关进行监控，人们无法得知每个开关上的用电情况，因此也无法对整个家庭的供电情况进行监控管理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对照明系统开关用电情况进行智能统计监控；提供一种照度传感模块监测照度，能控制室内照度，防止室内照度过高或过低，提供热释电红外传感器，能监测室内是否有人，防止没人在的时候照明也开启着，实现舒适、节能、用电量统计的一种照明系统的智能开关。本专利技术为解决上述问题，提供了一种照明系统的智能开关，包括电源、电源转换模块、核心控制器以及开关、电压电流测量模块、电能计算模块、Zigbee模块。其中电源与电源转换模块为电连接，电源转换模块与核心控制器为电连接，开关与电源转换模块为电连接，开关与电源转换模块的连接电路中设有继电器，继电器与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有显示屏，显示屏与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有热释电红外传感器，热释电红外传感器与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有照度传感模块，照度传感模块与核心控制器为电连接。其中，电压电流测量模块包括电压变换器，将被测量的电压变换为用于计算用电量的电压数据；以及电流变换器，将被测量的电流变换为用于计算用电量的电流数据。其中，电能计算模块包括计时模块和计算模块，计时模块用于记录预定时间内的时间数据；计算模块用于接收时间数据、电压数据和电流数据，以计算得到预定时间内的用电量数据。为解决上述技术问题，本专利技术又提供一种基于Zigbee技术的照明系统的智能开关管理系统，该管理系统包括至少一个智能开关、Zigbee网关、Wifi路由器以及手机APP移动终端；智能开关连接Zigbee网关，Zigbee网关连接Wifi路由器，手机APP移动终端连接Wifi路由器；用于接收手机APP移动终端发出的开关指令并传输至电源转换模块执行，接收移动终端发出的计算用电量指令并传输至电能计算模块执行，并用于传输计算得到的用电量数据至手机APP移动终端。其中，手机APP移动终端获取智能开关计算所得的用电量数据的步骤之后包括:移动终端判断用电量数据是否超过阈值；若用电量数据超过阈值，则发送开关指令至智能开关执行，以断开智能开关。本专利技术的有益效果是:本专利技术的照明系统的智能开关能够方便用户对其耗电情况进行监控，照度传感模块监测照度，能在达到设置好的照度时开启照明，无需人为操作，方便快捷；热释电红外传感器能监测室内是否有人，防止没人在的时候照明也开启着，实现节能功效；采集到数据不仅用于控制开关，还能通过显示屏显示出来，便于查看照度、时间及用电量。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术一种照明系统的智能开关的原理图。具体实施方式为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。如图1所示，一种照明系统的智能开关，包括电源2、电源转换模块6、核心控制器5、zigbee模块3、手机APP移动终端4、照度传感模块7、热释电红外传感器8、显示屏9、电压电流测量模块10、电能计算模块11。电源1与电源转换模块6为电连接，电源转换模块6与核心控制器5为电连接；电源转换模块6连接有显示屏9，显示屏9与核心控制器5为电连接；电源转换模块6连接有热释电红外传感器8，热释电红外传感器8与核心控制器5为电连接；电源转换模块6连接有照度传感器9，照度传感模块9与核心控制器5为电连接；核心控制器5为STM32核心控制器，热释电红外传感器8为PIR热释电红外传感器；电压电流测量模块10与电能计算模块11为电连接，电能计算模块与显示屏9为电连接。电压电流测量模块10则用于获取电压数据U和电流数据I;当分体照明插入智能开关中并接通供电电压时，形成有一个供电电路，电压电流测量模块10能够测出供电电源通过智能开关施加在分体照明上的电压数据U,以及流过分体照明的电流数据I。电能计算模块11连接电压电流测量模块10，用于接收电压数据U和电流数据I，并根据所接收的数据计算出预定时间t内的用电量数据W=UIt；具体来说，电能计算模块11包括计时和计算，计时用于记录预定时间内的时间数据t，计算用于接收时间数据t，电压数据U以及电流数据I，并计算得到预定时间内的用电量数据W。Zigbee模块3连接电源转换模块6和电能计算模块11，用于接收开关指令，然后将开关指令传输至核心控制器6，控制智能开关的供电与断电；还用于接收计算用电量指令，并将其传输至电能计算模块11，电能计算模块11根据该指令获取电压数据U、电流数据I，并计算出预定时间t内的用电量数据W;同样电能计算模块11所算得的用电量数据W还可通过Zigbee模块3传输出去。本专利技术一种照明系统的智能开关，利用两种传感器监测照度及室内是否有人来采取对应措施，同时还能将时间、照度、用电量显示在0LED显示屏上；两种传感器分别是照度传感模块和PIR热释电红外传感器；传感器监测到数据后传输到STM32核心控制器5进行分析处理，之后核心控制器控制智能开关的断电与供电，更具主动性，让人能解放出来，不需要手动开启或关闭分体照明开关，同时节约电力资源。本专利技术一种照明系统的智能开关，照度传感模块安装在光源附近适中的位置，PIR热释电红外传感器布置在房间中能覆盖较大面积的位置，显示屏安装在门边。体积小巧、不占太大空间。照度传感模块监测照度，能在达到设置好的照度时开启照明，无需人为操作，方便快捷；PIR热释电红外传感器能监测室内是否有人，防止没人在的时候照明也开启着，实现节能功效；传感器采集到数据不仅用于控制断电与供电，还能通过显示屏显示出来，便于查看照度及时间。本专利技术一种照明系统的智能开关，现象以及功能:1.显示屏正常显示当前时间、年、月、日、以及照度等；2.当照度传感模块检测到的照度高于设定值，stm32核心控制器实施智能开关断电，开关不导通；3.当照度低于设定值且办公室有人(PIR传感器输出高电平)的情况下，stm32核心控制器实施智能开关供电，开关导通；4.当办公室没有人时，stm32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明系统的智能开关，包括包括电源、电源转换模块、核心控制器以及开关、电压电流测量模块、电能计算模块、Zigbee模块，其中，电压电流测量模块用于获取电压数据和电流数据；电能计算模块，用于接收电压数据和电流数据，并计算得到预定时间内的用电量数据；Zigbee模块，连接电能计算模块、电源转换模块，用于接收开关指令并传输至电源转换模块，接收计算用电量指令并传输至电能计算模块、接收照度控制指令并传输到电源转换模块，且进一步用于传出用电量数据，电源与电源转换模块为电连接，电源转换模块与核心控制器为电连接，开关与电源转换模块为电连接，开关与电源转换模块的连接电路中设有继电器，继电器与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有显示屏，显示屏与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有热释电红外传感器，热释电红外传感器与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有照度传感模块，照度传感模块与核心控制器为电连接。

【技术特征摘要】
1.一种照明系统的智能开关，包括包括电源、电源转换模块、核心控制器以及开关、电压电流测量模块、电能计算模块、Zigbee模块，其中，电压电流测量模块用于获取电压数据和电流数据；电能计算模块，用于接收电压数据和电流数据，并计算得到预定时间内的用电量数据；Zigbee模块，连接电能计算模块、电源转换模块，用于接收开关指令并传输至电源转换模块，接收计算用电量指令并传输至电能计算模块、接收照度控制指令并传输到电源转换模块，且进一步用于传出用电量数据，电源与电源转换模块为电连接，电源转换模块与核心控制器为电连接，开关与电源转换模块为电连接，开关与电源转换模块的连接电路中设有继电器，继电器与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有显示屏，显示屏与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有热释电红外传感器，热释电红外传感器与核心控制器为电连接；电源转换模块连接有照度传感模块，照度传感模块与核心控制器为电连接。2.根据权利要求1所述的一种照明系统的智能开关，其特征在于，所述电压电流测量模块包括电压变换器，将被测量的电压变换为用于计算用电量的所述电压数据；以及电流变换器，将被测量的电流变换为用于计算用电量的所述电流数据。3.根据权利要求1所述的一种照明系统的智能开关，其特征在于，所述电能计算模块包括计时计算，所述计时用于记录所述预定时间内的时间数据；所述计算用于接收所述时间数据、所述电压数据和电流数据，以计算得到所述预定时间内的用电量数据。4.一种基于Zigbee技术的智能开关管理系统，其特征在于，所述管理系统包括至少一个智能开关、Zigbee网关、Wifi路由器以及移动终端；所述智能开关连接所述Zigbee网关，所述Zigbee网关连接所述Wifi路由器，所述移动终端连接所述Wifi路由器；所述智能开关包括电源转换模块；电压电流测量模块，用于测量获取电压数据和电流数据；电能计算模块，用于接收所述电压数据和电流数据，并计算得到预定时间内的用电量数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐爱明，成青衡，孙杰，
申请(专利权)人：珠海科明智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44