一种红外遥控设备的数据监控采集系统的制作方法

1.本实用新型属于测控技术领域，具体涉及一种红外遥控设备的数据监控采集系统。


背景技术：

2.电力安全是实现生活美好和经济平稳发展的重要前提，而为保障电力安全，需要实时获取用电设备运行状态信息；现有技术中的非侵入式负荷监测(nilm)能够做到只需在电力入口安装监测设备，例如设置在每户家庭的总电表处，从而通过电气量的特征信息实现对负荷的分解，达到有效监测各用电设备运行状态的目的；然而要实现非侵入式负荷监测，需要预先对各用电设备进行大量测试以获得每个种类用电设备工作及状态变化所造成的电气量影响。
3.目前家用电器中，空调和电视这类红外遥控设备的耗电量较高，并且其开关及其他操作也相对频繁，因此对电网的影响较大，需要重点进行测试采集；然而现有测试过程，主要还是依靠人工记录用电设备的操控状态(或称事件)及其操控时刻，之后再与记录的电压电流波动情况进行匹配，从而得到用电设备不同事件下对电压、电流造成的波动影响；这种人工记录并匹配数据的采集方法不仅费时费力，还会因匹配不精准而导致测试误差。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的不足，本实用新型提供了一种红外遥控设备的数据监控采集系统，用以替代人工采集匹配测试数据。
5.本实用新型通过以下技术手段实现上述技术目的。
6.一种红外遥控设备的数据监控采集系统，包括电压互感器、电流互感器、红外接收头和单片机，其中电压互感器和电流互感器通过模数转换模块与单片机连接，红外接收头与单片机连接；所述电压互感器和电流互感器用于监测被测电器设备的电压和电流，而红外接收头用于接收被测电器红外遥控器的红外信号，并经由单片机比对出被测电器设备所执行的事件；
7.所述单片机上连接有存储模块和通讯模块，其中存储模块用于存储监测数据，通讯模块则用于与上位机通讯。
8.进一步地，所述单片机上还连接有led状态指示灯和蜂鸣器，led状态指示灯包括p1和p2状态灯，其中p1状态灯用于指示是否有事件发生，而p2状态灯则与蜂鸣器一同用于警示是否所述存储模块达到存储上限。
9.进一步地，所述单片机上还连接有读取开关和清零开关，其中读取开关用于操控单片机停止写入所述存储模块，并将存储模块内的数据发送给上位机，而清零开关则用于操控单片机对存储模块实施数据清零。
10.进一步地，所述存储模块为sd卡，所述通讯模块为lora模块。
11.本实用新型的有益效果为：
12.(1)本实用新型提供了一种应对红外遥控设备的数据监控采集系统，能够实现被测红外遥控设备电气量波动情况及其对应事件的同步采集，相对于人为记录匹配的方式，大幅度提高匹配精度，方便后续数据处理，提升分析的准确性。
13.(2)本实用新型数据监控采集系统无需对被测电器做额外改造式连接，仅需直接利用其红外遥控器对其操控，并通过红外接收头同步接收并识别出电器所要执行的事件，从而满足自动化地同步记录事件的要求，因此适用于各类成本有限的测试场所。
14.(3)本实用新型数据监控采集系统中，出于现有技术的成本考虑，通过设置sd卡先将采集到的某一时间段内的数据存储于采集系统本地，之后再通过lora模块将这一时间段的数据发送给上位机，从而避免同时进行大量数据采样和无线传输的困难。
15.(4)本实用新型数据监控采集系统中通过设置led状态指示灯及蜂鸣器，做到及时性提醒测试人员，特别是每次事件发生后，通过状态灯闪烁告知测试人员系统已成功识别并记录下该事件，从而避免测试人员按下红外遥控器但系统遗漏记录事件的情形。
附图说明
16.图1为本实用新型红外遥控设备数据监控采集系统的结构图。
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施例，所示实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相通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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.如图1所示的数据监控采集系统，用于测试采集红外遥控设备工作及状态变化时产生的电气量波动情况，数据监控采集系统包括电压互感器、电流互感器、红外接收头和单片机；所述电压互感器和电流互感器均与被测电器设备连接，用于实时采集被测电器设备的电压及电流数值，电压互感器和电流互感器通过模数转换模块与单片机连接，从而通过模数转换模块，将采集到的各时刻下电压值和电流值，由模拟量转换为数字量后发送给单片机；所述红外接收头与单片机连接，用于接收来自被测电器红外遥控器的红外信号，从而将红外信号发送给单片机，所述单片机内预先存储有被测电器设备的红外协议，进而当单片机接收到红外信号后，由红外协议比对出当前被测电器设备所执行的事件，例如空调的开机、关机、制冷、制热或者电视的换台、静音等。
19.如图1所示，所述单片机还与sd卡连接，sd卡用于存储单片机发送过来的监测数据，监测数据包括被测电器设备的电压、电流和事件；其中单片机接收到被测电器设备的电压和电流数据后，则持续不间断地将各个时刻的电压和电流值发送并存储在sd卡内，从而形成随时间起伏波动的电压波形图和电流波形图；而当某一时刻，单片机接收到红外信号，并比对出被测电器设备所要执行的事件后，则将该事件伴随当前时刻下的电压、电流值一起发送至sd卡。
20.如图1所示，所述单片机上还连接有led状态指示灯、蜂鸣器以及读取开关和清零开关；所述led状态指示灯包括p1和p2两个状态灯，其中p1状态灯用于指示当前时刻是否有事件发生，当单片机接收并按红外协议成功比对出某一事件后，则单片机控制led状态指示
灯的p1状态灯闪烁，用以提醒测试人员采集系统成功识别并记录下了事件，闪烁时长可事先人为设定，具体长短以满足提醒目的为限，led状态指示灯的p2状态灯以及所述蜂鸣器用于警示sd卡的存储空间是否已满，当达到sd卡的存储上限时，则单片机控制led状态指示灯的p2状态灯持续闪烁，同时控制蜂鸣器长鸣，用以警告测试人员；所述读取开关用于操控单片机停止写入sd卡，并同时将当前已保存在sd卡内的数据打包发送给上位机；所述清零开关用于操控单片机对sd卡实施数据清零操作，当数据清零后，led状态指示灯的p2状态灯停止闪烁，并且蜂鸣器停止鸣叫。
21.如图1所示，所述单片机通过lora模块与上位机连接，从而利用lora模块将sd卡内存储的电压、电流及事件数据打包发送至上位机，最终利用上位机完成后续的数据整理分析工作。
22.综上，通过本实用新型数据监控采集系统，实现被测红外遥控设备电气量波动情况及其对应事件的同步采集，从而相比人为记录匹配的方式，大幅度提高匹配精度，为后续数据处理提供便利，并且也提高了数据分析的准确性。本实用新型数据监控采集系统，无需对被测电器做额外改造式连接，仅需直接利用其红外遥控器进行事件操控，同时通过红外接收头同步接收并识别出电器所要执行的事件，从而满足自动化地同步记录事件的要求，因此适用于各类中学、大学内学生试验等成本有限的实验场所。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。