CN101872185A - 智能矩阵式电能控制系统 - Google Patents

Abstract

一种电量控制的方法，包括如下步骤：在用电环境中设置传感器，并获得用电器的环境信息；根据用户用电量历史和用电器的环境信息对用电量的趋势进行预测；根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对用电器的使用进行决策，其中包括：确定多种因素的优先级；对用电的限制条件之间的冲突进行调节；对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡；根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节。本发明还涉及用于该方法的电量控制系统和电能控制平台装置。

Description

智能矩阵式电能控制系统

技术领域

本发明涉及一种电能控制的方法和系统，特别是涉及一种能够在保持舒适度的同时有效利用能源的电能控制系统。

背景技术

随着电器在用户中应用的普及，需要一种系统对这些电器的工作进行管理，从而提高电能的使用效率。这里的用户包括家庭、企事业单位、机关等。这里所述的电器包括空气调节设备、娱乐设备、照明设备、煮食设备、通信设备等。

现有技术中存在很多这样的系统，美国专利申请US2003/0233201A1公开了一种家庭电能控制系统，该系统通过提供减低电能需求的峰值水平的机制来提高电能的使用效率。该系统提供一个控制器与耗能电器进行通信，工作过程是基于对多种因素的评估上来允许或减少供给电器的能量。该管理系统可以基于功率表、家庭状况和个人喜好来进行决策。该决策过程还考虑电力供应商的减少供应的请求、来自其他电器的能源请求以及电力供应商同意使用能源。

美国专利申请US2009/0195349A1公开了一种家用能量监视和控制的系统和方法，具体公开了一种用于监视和控制能耗器件能耗的系统和方法。该系统和方法将电源与能耗器件相连接，测量并监视能耗器件的使用情况，存储并选择性地将监控的信息发送到数据网路上的控制器件。该系统具有与智能出口通信和控制的控制器，能探测到用电器插头是否插入插座、开关是否接通、是否处于启动或者待机状态。该系统可以连接电池以平衡电力输出和存储。该系统还可以通过互联网进行在线通信。该系统还具有数据分享和社区因素。

美国专利申请US2008/0052017A1公开了一种家用电能使用指示器。该系统包括一种传送器，与大厦中的初始电力入口相连接，用于与至少一个显示器件进行无线传送消耗数据，以此来监视大厦中的电力消耗情况。这种显示器件是与从互联网接受数据，来分析和比较由传送器产生的消耗的数据并显示给用户。

美国专利申请US2006/0271214A1公开了一种家用功率管理系统，用于该系统包含可编程的微处理器，至少一个输入设备，具有指示和/或其他信息的存储器、显示器以及至少一个功率消耗器件和远程服务器。远程服务器将不同的脚本分配给智能电器，电器能基于分配的脚本改变操作模式。

美国专利申请2004/0002779A1公开了家用电器控制器件、控制方法、控制程序及电器。其中运用了智能电器，包括微处理器、通信部分和内置功能表，通信是基于内置的功能表进行的。

另外，中国发明专利申请00804584.4公开了一种管理家庭环境电能耗量的方法、系统和装置。通过电线与测量元件通信并控制家用电器。并且基于最大功率极限来进行决策。

中国发明专利申请200810067408.5公开了一种智能新能源家庭用电源系统，这种系统能够支持多种电源，例如风力发电机、手摇发电机、太阳能电池组件等。

中国发明专利申请200810080418.2公开了一种集中能源管理方法和系统，这种系统能够集中能源管理，并能对功率管理的决策进行历史使用数据分析。

中国实用新型专利200620155301.2公开了一种负荷控制及多路分时计费电能复合管理系统。

上述这些现有技术均提出了对电器工作进行控制从而降低能量消耗的解决方案，但是现有技术的缺陷在于没有对电器使用的状况提出警告和建议，也没有考虑电器使用、用户舒适程度与电能消耗之间的平衡。现有技术的解决方案基本上为点对点控制家电的解决方案，即，由于控制条件相对固定或者程序化，较少涉及到用户的实际需求和感受。此外，现有技术中一方面需要智能家电作为系统工作的必要条件，另一方面这些智能家电须按照专用协议与系统之间进行通信，因而适应性较差。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种能够在保持舒适度的同时有效利用能源的电能控制方法和系统，这种电能控制系统是一种具有很强适应性的开放系统，能够根据环境因素、用户数据、分时电价等多方面的因素对电器的使用进行控制，从而在用户的需求与感受和降低能量消耗之间获得平衡。

根据本发明的一个方面，涉及一种电量控制的方法，包括如下步骤：

在用电环境中设置传感器，并获得用电器的环境信息；

根据用户用电量历史和用电器的环境信息对用电量的趋势进行预测；

根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对用电器的使用进行决策，其中包括：

确定多种因素的优先级；

对用电的限制条件之间的冲突进行调节；

对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡；

根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节。

优选的，其中对于与单个电表相连的至少两个用电器，通过如下方式分别得到相应用电器的用电器数据组：

在用电器状态发生变化的时候，获得用电器数据组叠加的信息；

对用电器数据组叠加的信息进行加载签名分析，验证数据组的有效性，并根据有效的数据组更新当前的用电器数据组从而分别获得对应于相应用电器的用电器数据组。

根据本发明的另一个方面，涉及一种电量控制的系统，包括下列装置：

一个或多个传感器，所述用于在用电环境中获得用电器的环境信息；

一个或多个用电器；

一个或多个电表，每个电表与一个或多个用电器耦联；

电能控制平台，其分别与所述传感器、所述用电器和所述电表耦联，所述电能控制平台包括：

用于根据用户用电量历史信息和用电器环境信息对用电量的趋势进行预测的装置；

用于根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对用电器的使用进行决策的装置，其中包括：用于确定多种因素的优先级的装置，用于对用电的限制条件之间的冲突进行调节的装置，用于对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡的装置；以及

用于根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节的装置。

优选的，对于与单个电表相连的至少两个用电器，通过如下装置分别得到相应用电器的用电器数据组：

在用电器状态发生变化的时候，获得用电器数据组叠加的信息的装置；

用于对用电器数据组叠加的信息进行加载签名分析，验证数据组的有效性，并根据有效的数据组更新当前的用电器数据组从而分别获得对应于相应用电器的用电器数据组的装置。

该系统能够根据用户数据以及环境信息提供具有使用建议和警告的预防性监控和自动监视，能够在现有环境架构和控制系统的基础上工作并支持开放标准，该系统能够支持多维因素决策制定以及根据如环境信息、分时电价、多电源等改变因素的能量使用预测，同时该系统能够提供用于比较或审计的使用报告，并且允许用户通过网络访问该管理系统并进行社区活动。

附图说明

本发明将结合附图从以下详细描述中得到更为全面的理解和认识，其中：

图1示意性示出本发明的一种应用环境；

图2a示意性示出系统通过电能控制平台获得用电器数据组的过程图；

图2b示意性示出建立用电器数据组(电器负载签名)的流程图；

图3示意性进一步说明更新用电器A2数据组的流程；

图4示意性示出用户用电量历史及电量使用预测图；

图5示意性示出多因素决策制定过程流程图；

图6示意性示出优化调节的两个示例图；

图7示意性示出系统向客户汇报的第一示例图；

图8示意性示出系统向客户汇报的第二示例图；

图9示意性示出客户通过系统与类似情况的用电情况进行比较的示例图；

图10、11示意性示出系统具体实施方式的架构图。

具体实施方式

下文将结合说明书附图，详细描述本发明的能够在保持舒适度的同时有效利用能源的电能控制方法和系统。下文所述的“系统”指的是电能控制系统。

1.系统结构与工作综述

在图1所示的本发明的一种典型的应用环境中，其中示出了各种用电器与传感器，这些用电器由电能控制平台进行控制，且通过合适的通信网络互联在一起。具体地，支持开放标准协议的用电器101和支持旧式专有协议用电器102分别将电能数据109、110发送至电表103，电表103将获得的用电器数据组传送到电能控制平台107。支持开放标准协议的用电器101将开关信息111发送到电能控制平台107，电能控制平台107反过来将开关控制112发送到用电器101以对其进行控制。其中，所述开放标准协议是基于现有技术中的被广泛接受的通信协议，比如串口通信，zigbee通信和电力线通信等。另一方面，利用旧式专有协议的用电器102将开关信息113发送到可编程控制器106，并由可编程控制器106将开关控制114发送到用电器102。支持开放标准协议的传感器104与旧式专有协议传感器105分别将传感器信息115、116发送到电能控制平台107和可编程控制器106。可编程控制器106与电能控制平台107之间通过标准协议108进行通信。也就是说，对于使用开放标准协议的用电器和传感器而言，它们可以直接与电能控制平台之间进行单向或双向通信以传递信息或进行控制，而对于使用旧式专有协议的用电器和传感器而言，它们就只能通过位于它们与电能控制平台之间的可编程控制器来进行单向或双向通信以传递信息或进行控制，其中电能控制平台与可编程控制器直接通过开放标准协议进行双向通信。这样对于使用旧式专用协议的用电器或传感器，本发明通过增加可编程控制器的使用，同样能够达到利用电能控制平台进行控制的目的。

总的来说，系统将至少一个用电器与电表相连接，在用电器状态发生变化的时候，获得用电器数据组叠加的信息；对用电器数据组叠加的信息进行加载签名分析，验证数据组的有效性，并根据有效的数据组更新当前的用电器数据组从而分别获得对应于相应用电器的用电器数据组；在用电环境中设置传感器，并获得用电器的环境信息；根据用户用电量历史和用电器的环境信息对用电量的趋势进行预测；根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对用电器的使用进行决策，其中包括：确定多种因素的优先级；对用电的限制条件之间的冲突进行调节；对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡；根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节。

2.获得用电器数据组

图2a为系统通过电能控制平台获得用电器数据组的过程图。图2a仅为一个示例，旨在说明通过电能控制平台可将连接到同一电表上叠加的多个用电器数据组进行分离，从而分别获得每个用电器的用电器数据组。如图2a所示，对于由用电器A1和A2构成的电器组201，202，与该电器组相连接的电表204可以获得该电器组201，202的电器数据的叠加。对于用电器203，其单独与电表205相连接，从而可以单独获得用电器203的用电器数据组PA3。电表204、205分别与电能控制平台107相连接。其中，电能控制平台107将电表204测得的用电器数据组的叠加相分离，从而分别获得用电器A1和A2的用电器数据组PA1和PA2。具体方法如下文所述。这里所述的电表A1或A2可采用现有技术中的Powerlogic公司的800系列、7500系列、6200系列或者其他具有能与诸如Freesca公司的MC9S08系列、MCF51EM系列、Atmel公司的AVR465、德州仪器公司的MSP430FE、AnalogDevices公司的AD7751等电表芯片组进行通信界面的电表。所获得的用电器数据组可以包含用电量、电流和电压、电压骤降和骤升，瞬变以及功率因素等信息。

图2b为建立用电器数据组或用电器负载签名的流程图，这里以建立用电器A2的数据组为例。在步骤210，用电器A2开启，在步骤211，系统会在电器列表中加入用电器A2的信息，并通过电表204记录当时的用电器A1和A2所在线路的用电总量E1。由于用电器在开启的时刻电表所测到的电流并不稳定(瞬态电流波动很大)，导致当时测到的电压电流信息不能准确描述电器的负载特性，也就是新建的用电器A2数据组与实际的用电器A2的负载签名有误差存在。所以在步骤212，当线路上的其他电器发生状态变化时，比如用电器A1开或关时，系统会再次记录用电器A1和A2所在线路的用电总量E2，并利用用电总量E1，E2和其他传感器的信息更新用电器A2的数据组来消除之前的误差，在步骤213，建立贴近实际的用电器A2的负载签名。

图3进一步说明更新用电器A2数据组的流程。步骤301为流程的开始，在步骤302获得用电器A1开启或关闭的信息，该信息可以通过控制系统，智能电源开关，功率改变等因素来进行更新。对开启/关闭信息的更新用于触发电流。在步骤303，判断用电器的开关状态。如果用电器A1开启，则在步骤304将用电器A1加入用电器数据列表中，并在步骤305中从电表204获得当前的用电量，而在没有开启的情况下则直接从步骤305获得用电器A1、A2所在线路当前的用电量E2，在步骤306进一步判断用电器A2是否在用电器数据列表中，在用电器A2也包含在列表中的情况下，在步骤307，读取之前记录的用电器A2开启时所记录用电量E1，在步骤308，获得传感器信息感测环境的温度和湿度信息M，这里所述的M是一个多维矩阵，维度数量由传感器数量决定。传感器位置的安排并无具体限制，可根据不同用户的具体需求而设置。在步骤310进行数据组计算，首先计算出从用电器A2开启到用电器A1开启或关闭这段时间内的时间差Δt，用电器A2的用电量变化ΔE，假设用电器A1在这段时间为关闭，则ΔE＝E2-E1，然后用电器A2的数据组可以通过计算(ΔE/(V*Δt))*M得到，其中V是电压，M在这里的作用是正态化用来消除环境对用电器A2负载签名的影响。在步骤311，通过更新后的用电器A2数据组和之前用电器A2刚开启时的数据组，可以计算出两个数据之间的误差。在步骤312，利用上一步骤的误差来验证数据组的有效性，如果误差太大则认为更新的数据组无效，在步骤313判断是否是有效数据组的结果，利用有效的数据组来更新用电器A2的数据组，在用电器A2不在用电器列表、数据组无效或已经更新过用电器A2数据组的情况下，进入结束步骤315。其中上述步骤310-314构成了负载签名分析过程，使结果更加精确。

3.电量使用的预测

电量使用的预测是系统根据用户用电量历史和传感器获得的信息，运用统计的方法对电量的使用进行预测的过程。

图4为用户用电量历史及电量使用预测图。用户用电量历史包括用电月份、用电量、用电量水平的评估以及收取的电费等信息。其中用电量水平的估计可利用统计的方法形成用户用电量模式，并用低等、中等和高等来评价。例如，储存用户自开户以来每个月的用电量，计算这些用电量的平均值，将该平均值左右不超过5％的量定义为中等水平，高于这个量的定义为高等、低于这个量定义为低等。

通过传感器获得信息是指可以运用现有技术中的任何可以感测环境因素的传感器所获得的需要的信息，例如SHT11型湿度/温度传感器，S1087系列光电二极管。传感器可以根据实际需要放置在用户所在建筑物的内部和外部从而获得温度和湿度的信息。

如上所述，电量使用的预测是根据上述用电量历史和相应的环境信息来进行的。在线性条件下，利用线性回归模型来进行相关的预测。如图4右侧部分所示，电量使用和传感器信息通过小圆圈401显示在图表上，并利用了线性回归方法。中间的阴影部分为电量使用和传感器信息的线性模型。其中的示例显示了空调的电量消耗与温度的关系。

4.多因素决策制定

多因素决策制定是系统根据用电器数据组、传感器信息和电量使用的预测获得如何安排用电器从而在保证舒适程度的情况下有效利用电能的过程。经过这个过程得到的结论可以使精确度保持到最高，使错误降到最低。

所述多因素还包括：(1)多种电能来源：如火力发电、太阳能发电、风力发电、水力发电等；(2)分时计电费的安排；(3)各种条件下的电费费率。

图5为多因素决策制定过程流程图。

步骤501为流程的开始，由于条件改变而触发决策制定流程的启动，这里所述的条件包括开启用电器、分时计电费的安排改变、或者传感器感测到温度、湿度的变化等。

在步骤502，系统对多种因素进行优化，即根据某一时刻的情况给电价、舒适程度、必要供电条件等各个因素分配优先级。这里所述的电价不仅包括一般的收费安排，且包括因为分时计电费的安排而带来的用电价格的不同；舒适程度是根据用户不同用电模式来形成的数据化信息；必要供电条件是指针对特定环境因素的不可缺少的供电条件，例如严寒的天气。必要供电具有最高的优先级，此时，不考虑电价进而调节舒适程度和用电成本优先级之间的平衡。需要确定优先级的因素不仅限于上述电价等，还包括是否有人居住，以及用户自设定的条件等。系统对根据当前情况的重要性给相关因素打分，并根据分数的高低来确定优先级。

在步骤503，系统进行冲突解决，即根据实际情况调节各种对用电的限制因素，从而实现节约用电的目的。这些限制因素包括：预定的电量使用、能获得的电力来源、以及对功率的限制等能引起冲突的因素。其中预定的电量使用是指根据使用历史来预先设定的电量使用情况；功率限制是指在某种情况下最大的功率不能超出的额度。在某些情况下，对于来自某种供电能源的电能来说，当电量在超出一定限额之后，电费会显著性地增长，因此，当电量超出限额时有必要改用来自其他供电能源的较便宜的电能以降低电费。

在步骤504，系统根据电量使用的调节、电量使用的预测以及环境信息对系统根据权重进行的优化。其中电量使用的调节是根据用电器开启程度对用户感受的影响来选择一个最优的，用电器开启程度可以指例如房间温度、照明光亮度等。根据权重所进行的优化是指系统得出在节省能源和保持舒适度之间平衡的过程，例如，在微量调节房间温度的情况下已经可以实现节省能源的目的，即无须进一步关闭照明电源。

在步骤505，实现优化的调节。根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案。

图6为优化调节的两个示例图，显示了多电能来源和分时计费安排带来的电能使用优化。在一个示例里，电力供应商与用户之间通过合同规定一个降值用电量，在超过该峰值以后，用电成本将显著增加。在这种情况下，系统进行电能使用优化，即在即将到达峰值以前，通过转换电能来源，或者关闭某些用电器并启用消耗其他能源的用电器来避免超过峰值，例如在炎热的天气里在工业上交替开启冷气和利用冰块降温，从而达到节约电能和成本同时保持相应舒适度的目的。在另外一个示例里，由于电力供应商提供分时计电费的方案，系统能够在电费最贵的时刻暂停某些用电器的使用，例如烘干机、洗衣机，并在电费相对较便宜的时刻重新自动开启这些用电器，从而达到降低成本的目的。

5.比较和汇报

比较和汇报是指系统将用电量的信息进行比较并汇报给客户的过程。系统具有接口，可根据客户的需要向其提供定制的报表或者供客户从网络下载报表。所述比较可以为月份之间、季度之间或者年度之间的比较，特别是对于季节变化明显的地区，尤其需要季度之间的比较。

图7与图8为系统向客户汇报的第一和第二示例图。图8中显示了用户甲某个月份中每天的用电量统计，先前用电量、用电量水平评估以及收费总结报告；以及在某些时间发生条件改变而带来的用电量情况的增加或减小。图7中显示了用户甲不同用电器，如冷气、照明、办公设备等，之间的数据按月份和按年度的比较情况。

图9为客户通过系统与类似情况的用电情况进行比较的示例图。客户甲通过互联网进入电能控制入口，可以获得自身的用电器数据组，还可以与自己朋友的数据组进行标记，还可以与相同面积、同类型(例如面积类似，家庭成员人数接近)的用电单位的其他用户的用电器数据组的比较，从而能够及时调整自身的用电状况，并可从其他用户获取用电方案应用于自己的系统中，同时起到激励用户省电的作用。

6.预防性监测

预防性监测是指系统能够根据用电器数据组和传感器感测的环境温度和湿度信息来监测用电器工作中出现的问题。这种监测包括短期监测和长期监测两种。其中短期监测是指系统能够探测到非正常的电能使用和能量泄露。例如，传感器探测到室内温度高于正常水平，同时用电器数据组显示用电量激增，系统进行分析并得到烤箱正在运转并且烤箱门被不正常地开启，系统给出警告提醒用户切断烤箱电源或通过控制系统自动切断烤箱电源。长期监测是指能够监测到用电器使用模式的退化。例如，通过用电器数据组的比较可以看出在相同的环境条件下用电量的增加趋势明显，系统进行分析得到冷气机的工作失灵，例如马达运转速度增加，进而给出警告提醒用户维修冷气机，从而减小由于用电器磨损带来的电能浪费。

7.程序架构说明

图10为系统具体实施方式的架构图，并具体显示了相关的逻辑层。其中针对传感器部分，终端用户最常见的任务是从传感器获得传感器信息。在传感器控制平台利用无线传感器网络平台(USNMP)的场景。监测场景涉及如下因素：运用开放式应用程序接口(Open API)，工具箱(Toolkits)，传感器网络服务系统界面(SNSSI)，传感器网络信息模块(SNIM)以及传感器抽象层(SAL)。这些因素一起工作来完成任务。用户与USNMP通过传感器控制平台交互作用，并且USNMP通过适配器获得传感器信息。在需要USNMP获得其他传感器的时候增加或者使用其他适配器，例如具有ZigBee型模块与串行数据线接口的适配器可以用于ZigBee型传感器。USNMP提供了该架构并且是简化了需要不同类型传感器进行输入的不同传感器应用的发展。

USNMP共有四层，第一层为抽象层，包括SAL其与具有相应的传感器适配器的不同传感器通信。第二层为系统界面，包括SNIM和SNSSI，确定“系统呼叫”，传感器的信息模式和状况以及其他基本设备。第三层为信息和控制层，包括传感器控制工具箱(SCT)和传感器数据工具箱(SDT)，每个工具箱具有一系列为特殊传感器使用的功能从而使传感器应用发展更容易。第四层为服务层，包含Open API和管理员(MM)，其中管理员能用允许用户定义并执行其具有传感器信息的应用逻辑，该传感器信息有平台提供，并且能够通过该平台控制任何目标器件。

此外，USNMP包含四个子系统，分别是对应上述四个层。其中抽象子系统是代表具有任何传感器抽象模式的剩余系统的软件薄层。系统接口子系统，传感器网络系统服务界面(SNSSI)实现与传感器和传感器网络相关的基本功能，SNSSI利用SAL与任何种类的传感器网络进行交互。通过依靠SNIM，SNSSI具有能够方便穿越不同传感器网络的额外的优点。SNIM支持SNMP代理和具有SNMP适配器和传统SNMP管理员的网络管理系统(NMS)的相应的管理信息库(MIBs)。信息和控制子系统中，SCT通过openAPI给应用和传感器网络之间提供控制通路，SDT进行传感器数据的数据挖掘，内容感知数据恢复。服务子系统提供作为OpenAPI应用的通信界面，和管理工具使用户能够在平台上确定和执行应用逻辑。

对于用户来说，进行控制和监测，传感器进行警示。其中用户控制为设定传感器参数，配置文件分析和处理询问中断，并改变传感器状态，用户监控为获得传感器当前值，获得网络信息，获得传感器历史值，获得传感器状态。

最后，对于本领域普通技术人员来说，可以理解通过传感器数据模块、传感器数据管理对传感器进行管理。其中传感器数据管理员(SDM)的功能元素包括生命周期控制。SDM包括传感器数据中间层(SDB)和传感器抽象层(SAL)，其中SDB包括控制(SDB)和维护，SAL包括控制(SAL)和发布，以及获得相应的分解描述和界面描述。

应该理解到，上述实施方式仅仅是能够表明本发明原则的应用的众多可能的具体实施方式中的一些示例性实施方式。此外，来自任何具体实施例的特征及/或组件，都可以单独或合并地与其它具体实施例一起使用。根据这些原则，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够轻易的想出许多其他不同的布置。

Claims (25)

1.一种电量控制的方法，其特征在于包括如下步骤：

在用电环境中设置传感器，并获得用电器的环境信息；

根据用户用电量历史和用电器的环境信息对用电量的趋势进行预测；

根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对

用电器的使用进行决策，其中包括：

确定多种因素的优先级；

对用电的限制条件之间的冲突进行调节；

对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡；

根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节。

2.如权利要求1所述的方法，其中对于与单个电表相连的至少两个用电器，通过如下方式分别得到相应用电器的用电器数据组：

在用电器状态发生变化的时候，获得用电器数据组叠加的信息；

对用电器数据组叠加的信息进行加载签名分析，验证数据组的有效性，并根据有效的数据组更新当前的用电器数据组从而分别获得对应于相应用电器的用电器数据组。

3.如权利要求1或2所述的方法，还包括如下步骤：

汇总用电信息，并将用电信息根据一定的时段汇报给用户；

提供接口界面，用户可以根据需要获得所述用电信息。

4.如权利要求1或2所述的方法，还包括如下步骤：根据用电器数据组和用电器的环境信息对用电器的工作进行预防性监测。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中的用电器数据组包括用电量、电流和电压。

6.如权利要求1或2所述的方法，其中的用电器环境信息包括湿度、温度。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中所述的多种因素包括下列因素中的至少一种：多种电能来源、多种电价安排、必要供电因素、舒适程度。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述的多种电能来源包括：风力发电、火力发电、水力发电和太阳能发电。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述的多种电价安排包括单一供电和分时计电费。

10.如权利要求3所述的方法，其中所述的预防性监测为下列监测中的至少一种：能够探测到非正常的电能使用或能量泄露的短期监测、监测到用电器使用模式退化的长期监测。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述的用电的限制条件包括下列条件中的至少一种：预定的电量使用、能获得的电力来源、以及对最高用电功率的限制。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述的优化是基于用电器开启程度对用户感受的影响来进行的电量使用调节、电量使用的预测和环境信息来进行的。

13.一种电量控制的系统，其特征在于包括下列装置：

一个或多个传感器，所述用于在用电环境中获得用电器的环境信息；一个或多个用电器；

一个或多个电表，每个电表与一个或多个用电器耦联；

电能控制平台，其分别与所述传感器、所述用电器和所述电表耦联，所述电能控制平台包括：

用于根据用户用电量历史信息和用电器环境信息对用电量的趋势进行预测的装置；

用于根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对用电器的使用进行决策的装置，其中包括：用于确定多种因素的优先级的装置，用于对用电的限制条件之间的冲突进行调节的装置，用于对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡的装置；以及

用于根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节的装置。

14.如权利要求13所述的系统，其中对于与单个电表相连的至少两个用电器，通过如下装置分别得到相应用电器的用电器数据组：

在用电器状态发生变化的时候，获得用电器数据组叠加的信息的装置；用于对用电器数据组叠加的信息进行加载签名分析，验证数据组的有效性，并根据有效的数据组更新当前的用电器数据组从而分别获得对应于相应用电器的用电器数据组的装置。

15.如权利要求13或14的系统，还包括：

用于汇总用电信息，并将用电信息根据一定的时段汇报给用户的装置；用于提供接口界面，用户可以根据需要获得所述用电信息的装置。

16.如权利要求13或14的系统，还包括：用于根据用电器数据组和用电器的环境信息对用电器的工作进行预防性监测的装置。

17.如权利要求13或14的系统，其中的用电器数据组包括用电量、电流和电压。

18.如权利要求13或14的系统，其中的用电器环境信息包括湿度、温度。

19.如权利要求13或14的系统，其中所述的多种因素包括下列因素中的至少一种：多种电能来源、多种电价安排、必要供电、舒适程度。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述的多种电能来源包括：风力发电、火力发电、水力发电和太阳能发电。

21.如权利要求19所述的系统，其中所述的多种电价安排包括单一供电和分时计电费。

22.如权利要求16所述的系统，其中所述的预防性监测为下列监测中的至少一种：能够探测到非正常的电能使用或能量泄露的短期监测、监测到用电器使用模式退化的长期监测。

23.如权利要求14所述的系统，其中所述的用电的限制条件包括下列条件中的至少一种：预定的电量使用、能获得的电力来源、以及对最高用电功率的限制。

24.如权利要求14所述的系统，其中所述的优化是基于用电器开启程度对用户感受的影响来进行的电量使用调节、电量使用的预测和环境信息来进行的。

25.一种电能控制平台装置，其特征在于包括下列装置：

用于根据用户用电量历史信息和用电器环境信息对用电量的趋势进行预测的装置；

用于根据相应用电器的用电器数据组、用电器的环境信息以及用电量的趋势对用电器的使用进行决策的装置，其中包括：用于确定多种因素的优先级的装置，用于对用电的限制条件之间的冲突进行调节的装置，用于对不同因素给出不同的权重，并根据权重进行优化，从而在节省电能和保持舒适度之间获得平衡的装置；以及

用于根据优化的结果选择用电量最低或电费最低的方案对用电器的使用进行调节的装置。

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