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专利名称 | 智能电源控制器 |
申请号 | CN201510659468.6 | 申请日期 | 2015-10-14 |
法律状态 | 驳回 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2015-12-30 | 公开/公告号 | CN105204388A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | G05B19/04 | IPC分类号 | G;0;5;B;1;9;/;0;4查看分类表>
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申请人 | 张胜国; 杨华 | 申请人地址 | 河北省唐山市路北区钓鱼台南楼121楼4门103室
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 张胜国,杨华 | 当前权利人 | 张胜国,杨华 |
发明人 | 张胜国; 杨华 |
代理机构 | 北京中企鸿阳知识产权代理事务所 | 代理人 | 刘葛; 郭鸿雁 |
摘要
本发明提出了一种智能电源控制器,包括:3G通信模块接收电源控制指令;参数设置模块设置智能电源控制器的工作参数;时钟模块提供时钟基准信号;主控模块根据工作参数和时钟基准信号配置工作状态,对电源控制指令进行分析,生成功率开关驱动信号;功率开关模块根据功率开关驱动信号控制内部继电器的导通和关断以控制总电源的导通和关断;显示模块显示工作参数和智能电源控制器的开关状态;电源模块向主控模块供电。本发明通过3G移动互联网技术实现和移动终端和服务器的互联,从而实现移动用户通过移动终端对总电源的控制。
1.一种智能电源控制器,其特征在于,包括:
3G通信模块,所述3G通信模块通过互联网与外部的移动终端和服务器进行通信,接收来自所述移动终端和/或服务器的电源控制指令;
参数设置模块,用于设置所述智能电源控制器的工作参数;
时钟模块,用于提供时钟基准信号;
主控模块,所述主控模块与所述3G通信模块、参数设置模块和时钟模块相连,用于接收所述电源控制指令、工作参数和时钟基准信号,根据所述工作参数和时钟基准信号配置工作状态,对所述电源控制指令进行分析,生成功率开关驱动信号;
功率开关模块,所述功率开关模块的输入端与所述主控模块的输出端相连,所述功率开关模块的输出端与总电源相连,用于根据所述功率开关驱动信号控制内部继电器的导通和关断以控制所述总电源的导通和关断;
显示模块,用于显示所述工作参数和所述智能电源控制器的开关状态;
电源模块,所述电源模块与所述主控模块相连以向所述主控模块供电。
2.如权利要求1所述的智能电源控制器,其特征在于,所述参数设置模块为键盘模块。
3.如权利要求1所述的智能电源控制器,其特征在于,还包括:传感器模块,所述传感器模块的输出端与所述主控模块的输入端相连,用于实时采集现场温度数据,并发送至所述主控模块,所述主控模块在判断所述现场温度数据异常时发出报警提示,其中,所述显示模块还用于显示所述报警提示。
4.如权利要求1所述的智能电源控制器,其特征在于,还包括:电参数采集计量模块,所述电参数采集计量模块的输入端与多个用电设备相连,输出端与所述主控模块相连,用于采集每个所述用电设备的电参数并发送至所述主控模块,所述主控模块将所述电参数发送至所述显示模块以由显示模块进行显示。
5.如权利要求4所述的智能电源控制器,其特征在于,每个所述用电设备的电参数包括:所述用电设备的电压、电流、功率和电量。
6.如权利要求1所述的智能电源控制器,其特征在于,所述电源模块为AC/DC转换器,用于将外部的交流电转换为多个直流电压的直流电。
7.如权利要求1所述的智能电源控制器,其特征在于,还包括:接口模块,所述接口模块与所述主控模块和外部仪表设备相连,用于将所述外部仪表设备采集的仪表数据发送至所述主控模块进行处理,并由所述显示模块显示所述仪表数据。
8.如权利要求7所述的智能电源控制器,其特征在于,所述接口模块为RS485接口电路和RS232接口电路。
9.如权利要求1-8任一项所述的智能电源控制器,其特征在于,还包括:壳体,所述3G通信模块、时钟模块、主控模块、功率开关模块和电源模块均位于所述壳体内。
智能电源控制器\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电源控制技术领域,特别涉及一种智能电源控制器。\n背景技术\n[0002] 传统家用及中小企业用低压(220AC或380V AC)总电源控制器系在电源进户端采用机械式断路器、接触器等方式实现家庭或企业的通电及断电,控制方式均采用人工手动方式实现。而这种控制方式最大的缺点就是:\n[0003] (1)人工操作,现场实现;\n[0004] (2)人安全性差;。\n[0005] (3)基于上述两个原因造成的电能浪费及安全事故。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。\n[0007] 为此,本发明的目的在于提出一种智能电源控制器,通过3G移动互联网技术实现和移动终端和服务器的互联,从而实现移动用户通过移动终端对总电源的控制。\n[0008] 为了实现上述目的,本发明的实施例提供一种智能电源控制器,包括:3G通信模块,所述3G通信模块通过互联网与外部的移动终端和服务器进行通信,接收来自所述移动终端和/或服务器的电源控制指令;参数设置模块,用于设置所述智能电源控制器的工作参数;时钟模块,用于提供时钟基准信号;主控模块,所述主控模块与所述3G通信模块、参数设置模块和时钟模块相连,用于接收所述电源控制指令、工作参数和时钟基准信号,根据所述工作参数和时钟基准信号配置工作状态,对所述电源控制指令进行分析,生成功率开关驱动信号;功率开关模块,所述功率开关模块的输入端与所述主控模块的输出端相连,所述功率开关模块的输出端与总电源相连,用于根据所述功率开关驱动信号控制内部继电器的导通和关断以控制所述总电源的导通和关断;显示模块,用于显示所述工作参数和所述智能电源控制器的开关状态;电源模块,所述电源模块与所述主控模块相连以向所述主控模块供电。\n[0009] 进一步,所述参数设置模块为键盘模块。\n[0010] 进一步,本发明实施例的智能电源控制器还包括:传感器模块,所述传感器模块的输出端与所述主控模块的输入端相连,用于实时采集现场温度数据,并发送至所述主控模块,所述主控模块在判断所述现场温度数据异常时发出报警提示,其中,所述显示模块还用于显示所述报警提示。\n[0011] 进一步,本发明实施例的智能电源控制器还包括:电参数采集计量模块,所述电参数采集计量模块的输入端与多个用电设备相连,输出端与所述主控模块相连,用于采集每个所述用电设备的电参数并发送至所述主控模块,所述主控模块将所述电参数发送至所述显示模块以由显示模块进行显示。\n[0012] 进一步,每个所述用电设备的电参数包括:所述用电设备的电压、电流、功率和电量。\n[0013] 进一步,所述电源模块为AC/DC转换器,用于将外部的交流电转换为多个直流电压的直流电。\n[0014] 进一步,本发明实施例的智能电源控制器还包括:接口模块,所述接口模块与所述主控模块和外部仪表设备相连,用于将所述外部仪表设备采集的仪表数据发送至所述主控模块进行处理,并由所述显示模块显示所述仪表数据。\n[0015] 进一步,所述接口模块为RS485接口电路和RS232接口电路。\n[0016] 进一步,本发明实施例的智能电源控制器还包括:壳体,所述3G通信模块、时钟模块、主控模块、功率开关模块和电源模块均位于所述壳体内。\n[0017] 根据本发明实施例的智能电源控制器,通过3G移动互联网技术实现和移动终端和服务器的互联,从而实现移动用户通过移动终端对总电源的控制技术。本发明与传统电源断路器及接触器相比,具有网络化及智能化的优点,关键技术就是总电源的控制技术及手段紧跟互联网技术的发展,实现家庭及企业的供电智能化。本发明的操作简洁、不需要记忆、不存在操作危险,节电模式不影响家庭用电的正常使用。本发明为使用者提供可远程彻底关断电源的可能,解决了家用电器待机耗电问题。此外,本发明能可测量用电设备能耗等参数,能够测量用电设备电压、电流、功率、电量等用电参数,并显示给用户查看,同时具备功率超额自动切断电源的功能,使得用户对家庭或企业的用电情况更加清楚,也提高了用电安全性。\n[0018] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。\n附图说明\n[0019] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:\n[0020] 图1为根据本发明实施例的智能电源控制器的示意图;\n[0021] 图2为根据本发明实施例的智能电源控制器的结构图;\n[0022] 图3为根据本发明实施例的主控模块的电路图;\n[0023] 图4为根据本发明实施例的3G通信模块的电路图;\n[0024] 图5为根据本发明实施例的显示模块的电路图;\n[0025] 图6为根据本发明实施例的传感器模块的电路图;\n[0026] 图7为根据本发明实施例的电参数采集计量模块的电路图;\n[0027] 图8为根据本发明实施例的电源模块的电路图;\n[0028] 图9为根据本发明实施例的键盘模块的电路图;\n[0029] 图10为根据本发明实施例的功率开关模块的电路图;\n[0030] 图11为根据本发明实施例的时钟模块的电路图;\n[0031] 图12为根据本发明实施例的接口模块的电路图。\n具体实施方式\n[0032] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。\n[0033] 本发明提出一种智能电源控制器,该智能电源控制器可以应用于工业及家庭多个领域,是一种通过无线互联网进行控制的智能设备。该智能电源控制器采用移动互联网+电子技术、微电脑技术、传感器技术、以高性能的单片计算机为核心,全工业级芯片设计而成的P2P(Peer to Peer)3G智能电源控制器,该控制器能够通过无线3G网络技术可靠地控制家庭住宅及中小企业的总电源,控制方式采用移动终端的APP或服务器上的电脑程序的方式远程监控用户用电参数以及远程控制用户总电源的开启或者关闭。\n[0034] 下面参考图1至图12对本发明实施例的智能电源控制器进行说明。\n[0035] 如图1所示,本发明实施例的智能电源控制器10通过互联网与外部的移动终端20和服务器30进行通信,接收来自移动终端20和/或服务器30的电源控制指令。\n[0036] 如图2所示,本发明实施例的智能电源控制器10,包括:3G通信模块1、参数设置模块2、时钟模块3、主控模块4、功率开关模块5、显示模块6和电源模块7。\n[0037] 具体地,3G通信模块1通过互联网与外部的移动终端20和服务器30进行通信,接收来自移动终端20和/或服务器30的电源控制指令\n[0038] 图4为根据本发明实施例的3G通信模块的电路图。通过3G通信模块1将上位机开关信号、主控模块4的各种指令以及服务器30所发出的指令通过移动互联网进行上下行传输,实现从移动终端20到现场智能电源控制器的控制。\n[0039] 3G通信模块1的参数如下:\n[0040] UMTS:800/850/2100M;GSM/GPRS:850/900/1800/1900M;最大发射功率:EGSM900/GSM850Class4(2W);GSM1800/GSM1900Class1(1W);接收灵敏度:<-109dBm。\n[0041] 参数设置模块2用于设置智能电源控制器的工作参数。在本发明的一个实施例中,参数设置模块2可以为键盘模块。\n[0042] 图9为根据本发明实施例的键盘模块的电路图。键盘模块可以实现智能电源控制器10的参数设置、参数查询以及开关的导通及关断。\n[0043] 图11为根据本发明实施例的时钟模块的电路图。\n[0044] 时钟模块3用于提供时钟基准信号,负责智能电源控制器10的万年历时钟。时钟模块3具有后备锂离子电池,保证在停电情况下时钟的准确性。\n[0045] 主控模块4与3G通信模块1、参数设置模块2和时钟模块3相连,用于接收电源控制指令、工作参数和时钟基准信号,根据工作参数和时钟基准信号配置工作状态,对电源控制指令进行分析,生成功率开关驱动信号。\n[0046] 在本发明的一个实施例中,主控模块4可以采用高性能单片MCU芯片系统。\n[0047] 图3为根据本发明实施例的主控模块4的电路图。\n[0048] 主控模块4以高性能的32位ARM为核心,主控程序采用嵌入式C语言,是3G电源控制器的核心,实现接收3G通信模块1从上位机所发送的指令,读取参数设置模块2、时钟模块3等模块电路的数据,根据上位机指令及自身判断,通过显示模块6显示电参数及开关态信息等,并且根据上位机指令驱动功率开关电路对电源实行通断操作。在嵌入式程序设计上考虑了现场变频器、软启动等强干扰源对控制器本身的电源干扰及辐射影响,主控程序设计上具有强大抗干扰措施,保证稳定可靠。本发明所用集成电路及分立点子元件均采用工业级产品,适于高低温范围内长期工作。\n[0049] 工业现场的干扰源多种多样,针对工业现场由电源反馈的高频脉冲干扰和对于空间辐射造成的电磁干扰,都有可能造成程序工作异常,主控模块4在输出信号时,外部干扰有可能使信号出错。在软件上,最有效的方法就是重复输出同一个信号,只要重复周期尽可能短,锁存器接收到一个被干扰的错误信号后还来不及作出有效的反应,一个正确的输出信号又来到,就可以及时防止错误动作的产生。\n[0050] CPU抗干扰措施:当干扰作用到主控模块4本身时,主控模块4将不能按正常状态执行程序,从而引起混乱。如何发现主控模块4受到干扰,如何拦截失去控制的程序流向,如何使系统的损失减小,如何恢复系统的正常运行,这些就是CPU抗干扰需要解决的问题。\n本发明采用了以下几种方法。\n[0051] (1)指令冗余\n[0052] 当CPU受到干扰后,往往将一些操作数当作指令码来执行,引起程序混乱。这时首先要尽快将程序纳入正轨(执行真正的指令系列)。系统中所有指令都不超过3个字节,而且有很多单字节指令。当程序弹飞到某一条单字节指令上时,便自动纳入正轨。当弹飞到某一双字节或三字书指令上时,有可能落到其操作数上,从而继续出错。因此,本发明应多采用单字节指令,并在关键的地方人为地插入一些单字节指令(NOP),或将有效单字书指令重复书写,这便是指令冗余。\n[0053] 在双字节和三字节指令之后插入两条NOP指令,可保护其后的指令不被拆散。或者说,某指令前如果插入两条NOP指令,则这条指令就不会被前面冲下来的失控程序拆散,并将被完整执行,从而使程序走上正轨。但不能加入太多的冗余指令,以免明显降低程序正常运行的效率。因此,常在一些对程序流向起决定作用的指令之前插入两条NOP指令,以保证弹飞的程序迅速纳入正确的控制轨道。此类指令有:RET、RETI、LCALL、SJMP、JZ、CJNE等。\n在某些对系统工作状态至关重要的指令(如SETB EA之类)前也可插人两条NOP指令,以保证被正确执行。上述关键指令中,RET和RETI本身即为单字书指令,可以直接用其本身来代替NOP指令,但有可能增加潜在危险,不如NOP指令安全。\n[0054] (2)软件陷阱\n[0055] 指令冗余使弹飞的程序安定下来是有条件的,首先弹飞的程序必须落到程序区,其次必须执行到冗余指令。当弹飞的程序落到非程序区(如EPROM中未使用的空间、程序中的数据表格区)时前一个条件即不满足,当弹飞的程序在没有碰到冗余指令之前,已经自动形成一个死循环,这时第二个条件也不满足。对付前一种情况采取的措施就是设立软件陷阱,对于后一种情况采取的措施是建立程序运行监视系统。所谓软件陷阱,就是一条引导指令,强行将捕获的程序引向对程序出错进行处理的程序。如果本发明把这段程序的入口标号称为ERR的话,软件陷阱即为一条LJMP ERR指令,为加强其捕捉效果,一般还在它前面加两条NOP指令。\n[0056] (3)硬件抗干扰技术\n[0057] 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。\n[0058] 抑制干扰源的常用措施如下:\n[0059] (1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。\n[0060] (2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。\n[0061] (3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。\n[0062] (4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。\n[0063] (5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。\n[0064] 功率开关模块5的输入端与主控模块4的输出端,功率开关模块5的输出端与总电源相连,用于根据功率开关驱动信号控制内部继电器的导通和关断以控制总电源的导通和关断。图10为根据本发明实施例的功率开关模块5的电路图。\n[0065] 功率开关模块5负责控制继电器的导通和关断,通过主控模块MCU的管脚输出控制大功率继电器的通断,从而控制总电源的通断。\n[0066] 图5为根据本发明实施例的显示模块6的电路图。\n[0067] 显示模块6用于显示工作参数和智能电源控制器的开关状态,例如用户用电参数、温度参数各路开关状态、显示用户的设备运行状况等。\n[0068] 显示模块6为液晶显示屏,采用定制带汉字库的点阵液晶128*64点阵晶模块,自带LED背光。其中,LED1-LED4为设备运行相关指示灯。\n[0069] 电源模块7与主控模块4相连以向主控模块4供电。为了适用于绝大多数用户的使用,本发明从功能上把该智能电源控制器设计成1路总电源输入,2路电源输出,这2路输出电源可以通过互联网单独控制开启及关闭。\n[0070] 图8为根据本发明实施例的电源模块的电路图。本发明设计了具有很强的电磁兼容性和极宽的电源工作范围的产品电路,使得产品可以在大电压范围内可靠工作。本发明的一个实施例中,电源模块7可以为AC/DC转换器,用于将外部的交流电转换为多个直流电压的直流电。该电路负责将现场AC110V 220V或AC 380V电源转换成系统工作用DC+12V以及DC+5V以及DC3.3V电源,以保证系统能够在各种供电场合能够正常工作。\n[0071] 图6为根据本发明实施例的传感器模块的电路图。\n[0072] 本发明实施例的智能电源控制器还包括:传感器模块8。该传感器模块8的输出端与主控模块4的输入端相连,用于实时采集现场温度数据,并发送至主控模块4。主控模块4在判断现场温度数据异常时发出报警提示。由显示模块6显示报警提示。\n[0073] 传感器模块8可以为内置高灵敏度温度传感器,对于现场温度等敏感参数进行实时监测,对于超出正常范围的温度提供迅速报警功能。\n[0074] 图7为根据本发明实施例的电参数采集计量模块的电路图。\n[0075] 本发明实施例的智能电源控制器还包括:电参数采集计量模块9。电参数采集计量模块9的输入端与多个用电设备相连,输出端与主控模块4相连,用于采集每个用电设备的电参数并发送至主控模块4。主控模块4将电参数发送至显示模块6以由显示模块6进行显示。\n[0076] 在本发明的一个实施例中,每个用电设备的电参数包括:用电设备的电压、电流、功率和电量。\n[0077] 电参数采集计量模块9负责对用户电压、电流、电能参数的采集及计量工作,能够测量用电设备电压、电流、功率、电量等用电参数,并通过显示模块6进行显示,通过键盘模块可切换LCD显示的用电参数。\n[0078] 如图7所示,CSE7790电压采样输入引脚最大输入信号为±700mV,通过1M和1K电阻网络分压输入信号约为220mV,符合输入要求。电流采样通过采集火线上的电流完成,电流通过锰铜电阻转换为电压信号,CSE7790电流输入引脚最大输入差分信号为±43.75mV。\n电压、电流信号进过CSE7790转换为脉冲信号输出,主控模块通过定时一定时间,对输出脉冲进行计数,算出脉冲频率,再通过公式可以计算出对实际数值。\n[0079] 智能电源控制器10内置过流检测电路,一旦用户电流过载或短路,电源即刻实现关断,一旦现场温度过高,智能电源控制器即可通过网络告警,并且可以自动断电。\n[0080] 进一步,本发明实施例的智能电源控制器还包括:接口模块10。该接口模块10与主控模块4和外部仪表设备相连,用于将外部仪表设备采集的仪表数据发送至主控模块4进行处理,并由显示模块6显示仪表数据。\n[0081] 图12为根据本发明实施例的接口模块的电路图。\n[0082] 在本发明的一个实施例中,接口模块10可以为RS485接口电路和RS232接口电路,负责单片MCU与外围其他设备的通讯功能,采用的主要通讯芯片为MAX485及MAX202。\n[0083] 用户现场有可能会有现场仪表,本发明通过接口模块10可以实现其他仪表的数据传输及控制过程。\n[0084] 此外,该智能电源控制器10留有扩展接口,用户可以方便地用本发明的扩展接口模块插在智能电源控制器10的扩展接口上,这样可以使得远程单独控制路数达到最多128路。\n[0085] 进一步,本发明实施例的智能电源控制器还包括:壳体。其中,3G通信模块1、时钟模块3、主控模块4、功率开关模块5和电源模块7均位于壳体内。其中,壳体采用阻燃ABS工艺,从主控板到壳体都进行了防潮设计及三防处理,保证相对湿度90%的情况下系统的正常工作。\n[0086] 综上,本发明实施例的智能电源控制器10安装于家庭或企业电源入口,内部集成了大功率继电器和3G通信模块等元件。安装了专业控制APP软件的移动终端20通过服务器30和3G通信模块互联,从而实现移动手机客户端对3G智能电源控制器的实时控制,从而实现家庭及企业的用电控制。\n[0087] 如果在住宅或企业设置智能电源控制器10,主人离家时通过智能电源控制器10切断除冰箱以外的户内电源,就可以减少无谓的电器待机耗电。对于企业,在企业下班时对于非用电设备统一关断。也可以大幅度减少设备及电器的待机耗电。\n[0088] 本发明的智能电源控制器10的操作提供明显的动作反馈指示,与家庭配电箱配合使用,对于不能断电的电器应由单独回路供电。\n[0089] 本发明实施例的智能电源控制器10安装应用简便,采用全工业级芯片设计,环境温度在-30℃~+70℃范围内都可正常工作,实现在极端恶劣环境中的可靠工作。由于本发明采用了极宽电压范围开关电源及板载DC-DC芯片,使得设备的可靠工作电压电源电压范围宽:在三相380V AC、单项110V AC、220V AC内都能可靠地工作。此外,本发明的硬件具备防潮性能,嵌入式软件具备防攻击、防解密、开关指令传递快速可靠的特点。\n[0090] 下面对本发明实施例的智能电源控制器10采用的P2P技术和加密技术进行说明。\n[0091] (1)P2P技术\n[0092] NAT设备的类型对于TCP穿越NAT,有着十分重要的影响,根据端口映射方式,NAT可分为如下4类,前3种NAT类型可统称为cone类型。\n[0093] (1)全克隆(Full Cone):NAT把所有来自相同内部IP地址和端口的请求映射到相同的外部IP地址和端口。任何一个外部主机均可通过该映射发送IP包到该内部主机。\n[0094] (2)限制性克隆(Restricted Cone):NAT把所有来自相同内部IP地址和端口的请求映射到相同的外部IP地址和端口。但是,只有当内部主机先给IP地址为X的外部主机发送IP包,该外部主机才能向该内部主机发送IP包。\n[0095] (3)端口限制性克隆(Port Restricted Cone):端口限制性克隆与限制性克隆类似,只是多了端口号的限制,即只有内部主机先向IP地址为X,端口号为P的外部主机发送1个IP包,该外部主机才能够把源端口号为P的IP包发送给该内部主机。\n[0096] (4)对称式NAT(Symmetric NAT):这种类型的NAT与上述3种类型的不同,在于当同一内部主机使用相同的端口与不同地址的外部主机进行通信时,NAT对该内部主机的映射会有所不同。对称式NAT不保证所有会话中的私有地址和公开IP之间绑定的一致性。\n相反,它为每个新的会话分配一个新的端口号。\n[0097] 本发明先假设一下:有一个服务器S在公网上有一个IP,两个私网分别由NAT-A和NAT-B连接到公网,NAT-A后面有一台客户端A,NAT-B后面有一台客户端B,现在,本发明需要借助S将A和B建立直接的TCP连接,即由B向A打一个洞,让A可以沿这个洞直接连接到B主机,就好像NAT-B不存在一样。\n[0098] 实现过程如下:\n[0099] 1、S启动两个网络侦听,一个叫【主连接】侦听,一个叫【协助打洞】的侦听。\n[0100] 2、A和B分别与S的【主连接】保持联系。\n[0101] 3、当A需要和B建立直接的TCP连接时,首先连接S的【协助打洞】端口,并发送协助连接申请。同时在该端口号上启动侦听。注意由于要在相同的网络终端上绑定到不同的套接字上,所以必须为这些套接字设置SO_REUSEADDR属性(即允许重用),否则侦听会失败。\n[0102] 4、S的【协助打洞】连接收到A的申请后通过【主连接】通知B,并将A经过NAT-A转换后的公网IP地址和端口等信息告诉B。\n[0103] 5、B收到S的连接通知后首先与S的【协助打洞】端口连接,随便发送一些数据后立即断开,这样做的目的是让S能知道B经过NAT-B转换后的公网IP和端口号。\n[0104] 6、B尝试与A的经过NAT-A转换后的公网IP地址和端口进行connect,根据不同的路由器会有不同的结果,有些路由器在这个操作就能建立连接(例如我用的TPLink R402),大多数路由器对于不请自到的SYN请求包直接丢弃而导致connect失败,但NAT-A会纪录此次连接的源地址和端口号,为接下来真正的连接做好了准备,这就是所谓的打洞,即B向A打了一个洞,下次A就能直接连接到B刚才使用的端口号了。\n[0105] 7、客户端B打洞的同时在相同的端口上启动侦听。B在一切准备就绪以后通过与S的【主连接】回复消息“我已经准备好”,S在收到以后将B经过NAT-B转换后的公网IP和端口号告诉给A。\n[0106] 8、A收到S回复的B的公网IP和端口号等信息以后,开始连接到B公网IP和端口号,由于在步骤6中B曾经尝试连接过A的公网IP地址和端口,NAT-A纪录了此次连接的信息,所以当A主动连接B时,NAT-B会认为是合法的SYN数据,并允许通过,从而直接的TCP连接建立起来了。\n[0107] (2)加密技术\n[0108] 因为本发明涉及互联网远程控制,因此安全性为首要问题,如何防止系统帐号被盗用或破解成为产品设计的关键,本发明采用具有128位密码动态加密技术,并且系统设计成非用户更改密码模式,如此便保证每个产品密码及加密方式不被用户破解。中心监控程序及数据库采用最新USB加密锁技术,程序内部增加多处加密点,并加入动态反跟踪技术,保证在程序不能够被非法拷贝,并且保证程序运行过程中的密码保护。\n[0109] 根据本发明实施例的智能电源控制器,通过3G移动互联网技术实现和移动终端和服务器的互联,从而实现移动用户通过移动终端对总电源的控制技术。本发明与传统电源断路器及接触器相比,具有网络化及智能化的优点,关键技术就是总电源的控制技术及手段紧跟互联网技术的发展,实现家庭及企业的供电智能化。本发明的操作简洁、不需要记忆、不存在操作危险,节电模式不影响家庭用电的正常使用。本发明为使用者提供可远程彻底关断电源的可能,解决了家用电器待机耗电问题。此外,本发明能可测量用电设备能耗等参数,能够测量用电设备电压、电流、功率、电量等用电参数,并显示给用户查看,同时具备功率超额自动切断电源的功能,使得用户对家庭或企业的用电情况更加清楚,也提高了用电安全性。\n[0110] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。\n[0111] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
法律信息
- 2019-05-17
发明专利申请公布后的驳回
IPC(主分类): G05B 19/04
专利申请号: 201510659468.6
申请公布日: 2015.12.30
- 2016-06-01
实质审查的生效
IPC(主分类): G05B 19/04
专利申请号: 201510659468.6
申请日: 2015.10.14
- 2015-12-30
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2013-11-20
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2013-08-06
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2
| | 暂无 |
2015-04-01
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3
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2014-05-28
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2014-02-20
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4
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2014-07-23
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2014-04-29
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5
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2016-02-24
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2015-10-14
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6
| | 暂无 |
2013-01-09
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 1 | | 2016-02-29 | 2016-02-29 | | |